Veículos de combustível flexível no Brasil - Flexible-fuel vehicles in Brazil

Quatro modelos flex-fuel típicos de várias montadoras brasileiras, popularmente conhecidos como carros "flex", que funcionam com qualquer mistura de etanol hidratado ( E100 ) e gasolina E20-E25 .

A frota de veículos flexíveis do Brasil é a maior do mundo. Desde a sua criação em 2003, um total de 30,5 milhões de carros flex e caminhões leves foram registrados no país e mais de 6 milhões de motocicletas flex , ambos até março de 2018. A participação de mercado de automóveis flex e comerciais leves caminhões representaram 88,6% de todos os registros de veículos leves em 2017. Havia mais de 80 modelos de carros e caminhões leves flex disponíveis no mercado fabricados por 14 grandes montadoras, e cinco modelos de motocicletas flex-fuel disponíveis em dezembro de 2012.

Os veículos brasileiros de combustível flexível são otimizados para funcionar com qualquer mistura de gasolina E20-E25 e até etanol 100% hidratado combustível ( E100 ). Os veículos Flex no Brasil são integrados com um pequeno reservatório de gasolina para a partida a frio do motor quando as temperaturas caem abaixo de 15 ° C (59 ° F). Uma geração aprimorada de motor flex foi lançada em 2009, eliminando a necessidade do tanque de gás secundário.

De acordo com dois estudos de pesquisa separados conduzidos em 2009, 65% dos veículos flex-fuel registrados usam etanol combustível regularmente , e o uso sobe para 93% dos proprietários de carros flex em São Paulo , o principal estado produtor de etanol onde os impostos locais são mais baixos, e os preços são mais competitivos do que a gasolina. No entanto, como resultado dos preços mais altos do etanol causados pela crise da indústria brasileira de etanol que começou em 2009 , em novembro de 2013, apenas 23% dos proprietários de carros flex-fuel estavam usando etanol regularmente, contra 66% em 2009.

História

O VW Gol 1.6 Total Flex de 2003 do Brasil foi o primeiro carro com combustível flexível capaz de funcionar com qualquer mistura de gasolina e etanol .

Após a crise do petróleo de 1973 , o governo brasileiro tornou obrigatório o uso de misturas de etanol com gasolina, e carros movidos a etanol puro ( apenas E100 ) foram lançados no mercado em 1979, após testes com vários protótipos desenvolvidos por quatro montadoras. As montadoras brasileiras modificaram os motores a gasolina para suportar as características do etanol e as mudanças incluíram taxa de compressão , quantidade de combustível injetado, substituição de materiais que seriam corroídos pelo contato com etanol, uso de velas de ignição mais frias adequadas para dissipar calor devido a temperaturas mais altas de chama e um sistema auxiliar de partida a frio que injeta gasolina de um pequeno tanque no compartimento do motor para ajudar na partida a frio.

A tecnologia de combustível flexível começou a ser desenvolvida apenas no final da década de 1990 por engenheiros brasileiros e em março de 2003 a Volkswagen do Brasil lançou no mercado o Gol 1.6 Total Flex, o primeiro veículo comercial de combustível flexível capaz de rodar com qualquer mistura de gasolina e etanol .

Tecnologia

Motor brasileiro típico de combustível flexível com reservatório secundário de gasolina para partida a frio em temperaturas abaixo de 15 ° C.

O carro brasileiro de combustível flexível é construído com motor a etanol e um tanque de combustível para os dois combustíveis. O pequeno reservatório de gasolina para dar partida no motor com etanol puro no frio, usado nos primeiros veículos movidos a etanol, foi mantido na primeira geração de carros flex brasileiros, principalmente para usuários das regiões centro e sul, onde as temperaturas de inverno costumam ser cair abaixo de 15 ° C (59 ° F). Uma geração aprimorada de motor flex foi lançada em 2009, o que permitiu a eliminação deste tanque de reservatório de gás secundário.

Uma inovação importante na tecnologia flex brasileira foi evitar a necessidade de um sensor adicional dedicado para monitorar a mistura etanol-gasolina, o que tornou os primeiros veículos flex fuel americanos M85 muito caros. Isso foi realizado por meio da sonda lambda , usada para medir a qualidade da combustão em motores convencionais, e também é necessária para informar à unidade de controle do motor (ECU) qual mistura de gasolina e álcool está sendo queimada. Essa tarefa é realizada automaticamente por meio de um software desenvolvido por engenheiros brasileiros, denominado " Software Fuel Sensor " (SFS), alimentado com dados dos sensores padrão já embutidos no veículo. A tecnologia foi desenvolvida pela subsidiária brasileira da Boschin em 1994, mas foi aprimorada e implementada comercialmente em 2003 pela subsidiária italiana da Magneti Marelli , localizada em Hortolândia , São Paulo . Uma tecnologia semelhante de injeção de combustível foi desenvolvida pela subsidiária brasileira da Delphi Automotive Systems , e se chama " Multifuel ", com base em pesquisas realizadas em sua unidade de Piracicaba , no interior de São Paulo. Essa tecnologia permite que o controlador regule a quantidade de combustível injetado e o tempo de ignição, pois o fluxo de combustível precisa ser diminuído e também a autocombustão deve ser evitada no uso da gasolina, pois os motores a etanol têm taxa de compressão em torno de 12: 1, muito alta para Gasolina.

Os motores flex brasileiros estão sendo projetados com taxas de compressão mais altas , aproveitando as maiores misturas de etanol e maximizando os benefícios do maior teor de oxigênio do etanol, resultando em emissões mais baixas e melhorando a eficiência do combustível. A tabela a seguir mostra a evolução e o aprimoramento das diferentes gerações de motores flex desenvolvidos no Brasil.

Comparação de desempenho de várias gerações de motores flex-fuel brasileiros (as porcentagens mostram mudanças no desempenho em comparação com o uso de gasolina)
Ano	Taxa de compressão do motor	Potência do motor	Torque do motor	Melhoria da eficiência de combustível	Sistema de partida a frio com injeção de gasolina
2003	9,0: 1 a 10,5: 1	+ 3%	+ 2%	-25 a -35%	sim
2006	11,0: 1 a 12,5: 1	+ 7%	+ 5%	-25 a -30%	sim
2008	12,0: 1 a 13,5: 1	+ 9%	+ 7%	-20 a -25%	Não
Fonte: Joseph (2007) em The Royal Society (2008), " Biocombustíveis sustentáveis: perspectivas e desafios ".

O Honda Civic Flex 2008 brasileiro tem acesso externo ao tanque do reservatório de gasolina secundário, mostrado pela seta no lado direito frontal.

Os carros flex brasileiros são capazes de rodar apenas com etanol hidratado (E100), ou apenas com uma mistura de gasolina com 20 a 25% de etanol anidro , ou com qualquer combinação arbitrária dos dois combustíveis. A gasolina pura não é mais vendida no país porque essas misturas de alto etanol são obrigatórias desde 1993. Portanto, todas as montadoras brasileiras otimizaram os veículos flex para funcionar com misturas de gasolina de E20 a E25, de modo que esses FFVs não funcionam perfeitamente com gasolina pura com a exceção de dois modelos são construídos especificamente com motor flex-fuel otimizado para operar também com gasolina pura (E0), o Renault Clio Hi-Flex e o Fiat Siena Tetrafuel .

A flexibilidade dos FFVs brasileiros permite que os consumidores escolham o combustível de acordo com os preços atuais de mercado. Como a economia de combustível do etanol é menor do que a da gasolina devido ao conteúdo energético do etanol ser cerca de 34% menos por unidade de volume do que a gasolina, os carros flex movidos a etanol obtêm uma quilometragem menor do que a gasolina pura. No entanto, esse efeito é parcialmente compensado pelo preço geralmente mais baixo por litro de etanol combustível. Via de regra , os consumidores brasileiros são frequentemente aconselhados pela mídia a usar mais álcool do que gasolina em sua mistura apenas quando os preços do etanol são 30% menores ou mais que a gasolina, uma vez que o preço do etanol flutua fortemente dependendo do resultado das safras sazonais da cana-de-açúcar .

Produção e participação de mercado

Tendência histórica da produção brasileira de veículos leves por tipo de combustível, etanol puro, flex fuel e veículos movidos a gasolina de 1979 a 2017.

Após o lançamento no mercado do Gol 1.6 Total Flex, primeiro veículo comercial flexível capaz de funcionar com qualquer mistura de gasolina e etanol, a GM do Brasil seguiu três meses depois com o Chevrolet Corsa 1.8 Flexpower, com motor desenvolvido por uma junta empreendimento com a Fiat chamado PowerTrain. Em julho de 2013, as seguintes 14 montadoras fabricam e vendem veículos de combustível flexível no Brasil: Citroën , Chery , Fiat , Ford , GM do Brasil (Chevrolet), Honda , Hyundai , Kia Motors , Mitsubishi , Nissan , Peugeot , Renault , Toyota e Volkswagen .

Os veículos flexíveis representaram 22% das vendas de carros novos em 2004, 73% em 2005, 87,6% em julho de 2008 e alcançaram um recorde de 94% em agosto de 2009. A produção de carros flex e comerciais leves desde 2003 atingiu 10 milhões de veículos em março de 2010 e 15 milhões em janeiro de 2012. Registros de carros flex-fuel e caminhões leves representaram 87,0% de todos os veículos leves e de passageiros vendidos no país em 2012. A produção ultrapassou a marca de 20 milhões de unidades em junho de 2013 .

Ao final de 2014, os carros flex-fuel representavam 54% do estoque brasileiro de veículos leves, enquanto os veículos movidos a gasolina representavam 34,3%. Em junho de 2015, as vendas de veículos leves flex-fuel totalizaram 25,5 milhões de unidades. A participação de mercado de veículos flex atingiu 88,6% de todas as matrículas leves em 2017. Em março de 2018, quinze anos após o lançamento do primeiro carro flex fuel, havia 30,5 milhões de carros flex e caminhões leves registrados no país, e 6 milhões de motocicletas flex.

O rápido sucesso dos veículos flex foi possibilitado pela existência de 33.000 postos de gasolina com pelo menos uma bomba de etanol disponível até 2006, uma herança do início do Pró-Álcool . Esses fatos, somados ao uso obrigatório da mistura E25 da gasolina em todo o país, permitiram ao Brasil atingir em 2008 mais de 50% do consumo de combustível no mercado de gasolina a partir do etanol de cana-de-açúcar.

De acordo com duas pesquisas distintas conduzidas em 2009, em nível nacional 65% dos veículos flex-fuel usam etanol combustível regularmente, e o uso subiu para 93% em São Paulo , o principal estado produtor de etanol onde os impostos locais são mais baixos, e Os preços do E100 na bomba costumam ser mais competitivos do que a gasolina. No entanto, como resultado dos preços mais altos do etanol causados pela crise da indústria brasileira de etanol que começou em 2009 , combinados com os subsídios do governo definidos para manter o preço da gasolina abaixo do valor de mercado internacional, em novembro de 2013 apenas 23% dos proprietários de carros flex estavam usando etanol regularmente, abaixo dos 66% em 2009.

Produção de veículos automotores flex-fuel etanol no Brasil
2003-2017 ⁽¹⁾⁽²⁾
Ano	Flex automóveis produzidos	Caminhões leves flex produzidos	Total de veículos leves flex-fuel produzidos	Veículos flex como% total de veículos leves ⁽¹⁾⁽²⁾	Flex a motor ciclos produzidos ⁽³⁾	Flex a motor ciclos como% total de
2003	39.853	9.411	49.264	2,9
2004	282.710	49.797	332.507	15,2
2005	820.791	60.150	880.941	37,1
2006	1.291.913	100.142	1.392.055	56,3
2007	1.764.494	172.437	1.936.931	69,1
2008	2.026.768	216.800	2.243.648	74,7
2009	2.298.942	242.211	2.541.153	84,0	188.494	12,2
2010	2.311.721	315.380	2.627.111	77,1	332.351	18,2
2011	2.215.548	335.234	2.550.782	80,7	956.117	44,7
2012	2.418.397	313.663	2.732.060	83,9	814.110	48,2
2013	2.616.845	333.766	2.950.611	84,2	N / D
2014	2.291.115	346.607	2.637.722	88,2	N / D
2015	1.785.284	212.473	1.997.757	85,4	N / D
2016	1.605.855	164.813	1.770.668	84,0	N / D
2017	1.923.143	207.035	2.130.178	81,9	N / D
Total 2003-17	25.693.379	3.080.009	28.773.388	70,3	2.291.072	31,8
Fontes : Automóveis e caminhões leves: ANFAVEA (2003-2017). Motocicletas: ABRACICLO 2009, 2010, 2011 e 2012. Notas: (1) Inclui exportações e exclui importações flex dos demais países do Mercosul . (2) Total inclui veículos movidos a gasolina, etanol puro , flex e diesel. (3) Total entre 2009 e 2012 apenas

Ultimos desenvolvimentos

Motocicletas flex-fuel

A Honda CG 150 Titan Mix foi a primeira motocicleta flex-fuel vendida no mundo. O medidor de combustível possui uma luz de advertência de mistura indicando a mistura mínima de gasolina necessária para evitar problemas de partida a frio.

A Honda Biz 125 flex é uma das cinco motocicletas flex-fuel disponíveis no Brasil

O Volkswagen Polo E-Flex 2009 brasileiro foi o primeiro modelo flex fuel sem tanque auxiliar para partida a frio.

A mais recente inovação dentro da tecnologia brasileira de combustível flexível, é o desenvolvimento de motocicletas flex . Em 2007, a Magneti Marelli apresentou a primeira motocicleta com tecnologia flex, adaptada em uma Kasinski Seta 125, e baseada no Software Fuel Sensor (SFS) que a empresa desenvolveu para carros flex-fuel no Brasil. A Delphi Automotive Systems também apresentou em 2007 sua tecnologia de injeção Multifuel para motocicletas. Além da flexibilidade na escolha dos combustíveis, um dos principais objetivos das motocicletas fuel-flex é reduzir as emissões _de CO ₂ em 20%, e espera-se uma economia no consumo de combustível da ordem de 5% a 10%. A AME Amazonas Motocicletas anunciou que as vendas de sua motocicleta AME GA (G significa gasolina e A significa álcool) estavam programadas para 2009, mas a primeira motocicleta flex foi lançada pela Honda em março de 2009. Produzida pela subsidiária brasileira Moto Honda da Amazônia, o CG 150 Titan Mix é vendido por cerca de US $ 2.700 .

Como o CG 150 Titan Mix não possui tanque de gasolina secundário para partida a frio como os carros flex brasileiros, o tanque deve ter pelo menos 20% de gasolina para evitar problemas de partida em temperaturas abaixo de 15 ° C (59 ° F) . O painel da motocicleta inclui um medidor para alertar o motorista sobre a mistura real de etanol e gasolina no tanque de armazenamento. Em setembro de 2009, a Honda lançou uma segunda motocicleta com combustível flexível, a on-off-road NXR 150 Bros Mix . Durante os primeiros oito meses após seu lançamento no mercado, o CG 150 Titan Mix vendeu 139.059 motocicletas, conquistando 10,6% de participação de mercado e ocupando o segundo lugar em vendas de motocicletas novas no mercado brasileiro em outubro de 2009 e, no final do ano, ambas Honda flexíveis. as motocicletas fuel venderam um total de 183.375 unidades, representando uma participação de mercado de 11,4% das vendas de motocicletas novas brasileiras naquele ano. As vendas acumuladas de ambas as motocicletas flex fuel alcançaram 515.726 unidades em 2010, e as vendas naquele ano representaram 18,15% de todas as motocicletas produzidas.

Duas outras motocicletas flex-fuel fabricadas pela Honda foram lançadas em outubro de 2010 e janeiro de 2011, a GC 150 FAN e a Honda BIZ 125 Flex. Durante 2011, foram produzidas 956.117 motocicletas flex-fuel, elevando sua participação de mercado para 56,7%. A produção acumulada dos quatro modelos flex fuel disponíveis desde 2009 atingiu 1,48 milhão de unidades em dezembro de 2011. A marca de 2 milhões foi alcançada em agosto de 2012. A produção de motocicletas flexíveis ultrapassou a marca de 3 milhões de unidades em outubro de 2013 e a marca de 4 milhões em março de 2015.

Próxima geração de motores flex

As subsidiárias brasileiras da Magneti Marelli, Delphi e Bosch desenvolveram e anunciaram a introdução em 2009 de uma nova geração de motor flex que elimina a necessidade do tanque secundário de gasolina ao aquecer o etanol combustível durante a partida e permitindo que os veículos flex façam um frio normal começam em temperaturas tão baixas quanto − 5 ° C (23 ° F), a menor temperatura esperada em qualquer parte do território brasileiro. Outra melhoria é a redução do consumo de combustível e das emissões do escapamento, entre 10% a 15% em relação aos motores flex vendidos em 2008. Em março de 2009 a Volkswagen do Brasil lançou o Polo E-Flex , primeiro modelo flex fuel sem tanque auxiliar para arranque a frio. O sistema Flex Start utilizado pelo Polo foi desenvolvido pela Bosch.

Injeção direta

Em 2013, a Ford lançou o primeiro carro flex com injeção direta: o Focus 2.0 Duratec Direct Flex.

Flex híbrido

Primeiro carro elétrico híbrido de combustível comercial testado com um Toyota Prius como mula de desenvolvimento .

Em dezembro de 2018, a Toyota do Brasil anunciou o desenvolvimento do primeiro carro elétrico híbrido comercial do mundo com motor flex-fuel capaz de funcionar com eletricidade e etanol ou gasolina. A tecnologia híbrida de combustível flexível foi desenvolvida em parceria com várias universidades federais brasileiras , e um protótipo foi testado por seis meses usando um Toyota Prius como mula de desenvolvimento . A Toyota planeja investir cerca de US $ 300 milhões em uma de suas fábricas brasileiras existentes para iniciar a produção de um carro elétrico híbrido flex para o mercado brasileiro no segundo semestre de 2019.

A Toyota explicou que o desenvolvimento do híbrido flex comercial foi possível graças ao Programa Federal "Rota 2030" (inglês: Road Map 2030 ) que, a partir de 2019, reduz impostos de compra para clientes e fornece créditos fiscais nos próximos cinco anos para aquelas montadoras que investem em novas tecnologias para fabricar no país veículos mais eficientes e menos poluentes.

O Toyota Corolla de décima segunda geração estará disponível em versão híbrida flexível a partir de outubro de 2019, sendo o primeiro carro com combustível flexível do Brasil e do mundo.