Turbocompressor elástico: conceito teórico para recuperação da energia potencial elástica da suspensão automotiva para assistir à operação de e turbo

Theoretical Concept for Recovering Automotive Suspension Elastic Potential Energy to Assist eTurbo Operation

Resumo

Introdução: Sistemas convencionais de recuperação de energia em veículos geralmente se concentram na frenagem regenerativa ou no aproveitamento dos gases de escape, negligenciando outras fontes potenciais. A energia elástica armazenada temporariamente pelas molas de suspensão durante a condução é comumente dissipada por amortecedores. Objetivo: Este estudo propõe e analisa teoricamente o conceito do Turbocompressor Elástico, um sistema de recuperação de energia baseado na compressão das molas de suspensão, com o objetivo de alimentar um turbocompressor elétrico (eTurbo). Metodologia: A abordagem teórica fundamenta-se na aplicação da Lei de Hooke e dos princípios da conservação de energia. Foram adotados parâmetros físicos arbitrários, porém coerentes, para estimar a energia potencial elástica gerada a cada evento de compressão e convertê-la em potência elétrica via um motor síncrono de imã permanente (PMSM). Resultados: Os cálculos indicam que uma única compressão de mola pode fornecer até 22,5 J de energia útil, correspondendo a uma potência instantânea de 225 W e torque de 2,5 N·m a uma velocidade angular de 150 rad/s. Conclusão: O sistema demonstrou viabilidade teórica e potencial aplicação em veículos híbridos ou de alto desempenho, desde que adequadamente integrado à suspensão traseira e acoplado a um sistema eficiente de conversão mecânico-elétrico.