Honda Clarity Fuel Cell - toda a informação

A chegada do novo Clarity Fuel Cell à Europa é uma parte primordial da "Visão Elétrica" da Honda, anunciada no Salão de Genebra de 2017. O Clarity Fuel Cell vem reforçar o compromisso continuado da Honda no aumento da implementação de veículos a células de combustível e na criação de uma estrutura viável de reabastecimento em todo o velho continente.

Para o novo Clarity Fuel Cell, a Honda tinha como objetivo eliminar os constrangimentos de design que são muitas vezes encontrados nos veículos a combustíveis alternativos. O objetivo era desenvolver um automóvel a células de combustível adequado à condução do dia-a-dia e às viagens longas, tal como os sedans convencionais.

Para isso, as dimensões da pilha de células de combustível, que anteriormente estava localizada no túnel central, foram significativamente reduzidas. Isto permitiu realojar a pilha de combustível no por baixo do capot, maximizando o espaço dentro do habitáculo. Com estas alterações o veículo de 5 portas consegue agora transportar cinco passageiros com todo o conforto.

A produção inicial do Clarity Fuel Cell vai ter lugar nas instalações da Honda em Tochigi, Japão, expandindo-se à medida que a procura deste veículo aumentar. Na Europa, o Clarity FC está em testes em números limitados no Reino Unido e na Dinamarca, ao abrigo do programa HyFIVE.

Design e aerodinâmica

Para o novo Clarity, a Honda centrou-se em dois temas principais: "estabilidade" e "graciosidade". Foram incorporados novos elementos de estilo para expressar a sua intenção ambiental. A abordagem futurista na nova frente – familiar ao novo Civic – recorre a faróis ultra-finos de LEDs e a luzes de presença diurnas de formato exclusivo.

O design exterior tem como objetivo aerodinâmico principal maximizar a autonomia de condução, mas sem comprometer o espaço do habitáculo ou o estilo evoluído e futurista.

O perfil esguio e aerodinâmico ajuda a reduzir a turbulência à volta do veículo e o tejadilho fastback inclinado em direção à elevada tampa da bagageira contribui para criar um formato eficiente e único.

Foi usada tecnologia de soldadura a laser para criar uma costura muito fina entre o painel do tejadilho e as travessas laterais, mais sofisticada do que os frisos convencionais de borracha.

A superfície envidraçada ajuda a eliminar os vórtices gerados nos pilares A e C, enquanto a traseira fluida reduz a resistência do ar na traseira do veículo – ajudando a reduzir o problema aerodinâmico típico que afeta particularmente os sedans.

O ar é canalizado através de condutas no para-choques dianteiro e é conduzido para fora das cavas das rodas à frente dos pneus, ajudando a suavizar os fluxos aerodinâmicos à volta das cavas das rodas. Entretanto, os fluxos de ar na linha de cintura são suavizados diretamente por cima dos pneus traseiros, graças à utilização de tampas parciais que "cortam" a parte superior das cavas das rodas. Os fluxos de ar inferiores, logo acima dos spoilers inferiores laterais, são canalizados através de aberturas por cima das cavas das rodas traseiras e libertados por cima dos pneus traseiros, ajudando a reduzir a turbulência do ar à volta das cavas das rodas.

Os fluxos aerodinâmicos à volta do veículo são geridos cuidadosamente através de condutas colocadas atrás das áreas abertas à frente, em vez de usar coberturas tipo grelha. Condutas específicas direcionam o ar para onde este faz falta, seja para efeitos de refrigeração ou para melhorar a aerodinâmica. E os painéis sob o piso asseguram que o ar por baixo do veículo não é perturbado por protuberâncias desnecessárias.

As exclusivas jantes de liga leve “híbridas” de 18 polegadas possuem um design de cinco raios são complementadas por guarnições circulares de elevada durabilidade com 10 raios e uma linha de "cristas" moldadas, dispostas alternadamente. Estas cristas ajudam a dispersar e descarregar o ar do interior das rodas, beneficiando a aerodinâmica e a melhoria do arrefecimento das rodas. As rodas possuem novos pneus de baixa resistência ao rolamento: Bridgestone ECOPIA EP610 na medida 235/45 R18.

O tema "Advanced Modern Lounge" da Honda para o novo Clarity Fuel Cell reflete a harmonia das tecnologias avançadas e permite obter um nível de conforto superior.

Espaço interior

No interior são usados materiais de baixo impacto ambiental em cerca de 80% das superfícies.

O acabamento ecológico Ultrasuede® do tablier e dos painéis interiores das portas é fabricado segundo um processo de baixa energia que usa poliéster reciclado. O acabamento em película de pau-rosa preto na estrutura do tablier oferece uma aparência autêntica mas sem o impacto ambiental associado de usar madeira verdadeira.

Nos restantes locais, a maioria dos estofos dos bancos tem um acabamento de pele sintética "Prime Smooth", com tecido biológico que melhora a textura.

Completando a lista de acabamentos ecológicos, é usado um material à base de plantas na criação das fibras das alcatifas insonorizantes e do revestimento do forro do tejadilho.

A utilização de materiais isolantes de elevada eficiência abrange o interior e exterior do tablier, a área por baixo do motor e a parte inferior do capot, para-brisas e vidros das portas, revestimentos das cavas das rodas à frente e atrás, e a base inferior da subestrutura dianteira.

Apesar de ter um débito de potência mais elevado e uma maior velocidade de rotação, o motor principal de tração exibe um funcionamento mais silencioso do que o motor do anterior Clarity. As estrias adicionais no cárter do motor melhoram a rigidez da unidade e reduzem as vibrações. As flutuações de binário oriundas do efeito de bloqueio magnético no mecanismo do motor foram reduzidas, graças à utilização do dobro de barras de rotor inclinadas. Como resultado, a sonoridade do motor transmitida para dentro do habitáculo quando em aceleração é significativamente mais baixa.

Gestão da qualidade do ar

O Fuel Cell Clarity faz uso do sistema da Honda de Gestão Total da Qualidade do Ar, que limpa, desodoriza e remove os agentes alergénicos do ar antes de estes entrarem no habitáculo.

O ar que sai das grelhas de ventilação no topo do tablier é tratado segundo a tecnologia "Plasmacluster Ion" para remoção dos contaminantes, produzindo iões positivos e negativos, que destroem efetivamente os contaminantes ao nível molecular. É tratado por um processo de catalisação de oxigénio, onde os agentes alergénicos ou as bactérias são absorvidos e destruídos. O ar que permanece no ciclo de ventilação do interior do veículo é sujeito a um processo suplementar de limpeza por ação de um filtro desodorizante Triple Fresh® localizado na parte traseira do habitáculo.

Sistema de infoentretenimento e lavagem do pára-brisas

O novo monitor central de 8 polegadas oferece um maior ângulo de visualização para melhorar a visibilidade quando observado a partir de ângulos mais oblíquos.

Um monitor para a pilha de células de combustível indica o estado da carga do conjunto de baterias e da própria motorização a células de combustível, mostrado a utilização real do sistema através de um gráfico esférico em azul brilhante que muda de tamanho segundo a quantidade de energia que é descarregada. Como complemento destas informações para o condutor, o sistema personalizado de telemática Internavi mostra informações em tempo real no ecrã do sistema de navegação relativamente às estações de abastecimento de hidrogénio mais próximas.

Outras funcionalidades instaladas de série incluem um sistema smart entry sem chave e sistema áudio premium. Este último equipado com 12 altifalantes e amplificador de 540 watt de potência.

Para o novo sistema de lavagem do para-brisas, os aspersores foram incorporados nas escovas, para melhorar a limpeza e reduzir o desperdício do fluido de lavagem. Conseguindo-se assim uma maior dispersão do fluido pulverizado, consoante a velocidade do veículo e a temperatura.

A quantidade de fluido a aplicar é calculada com precisão por dois controlos de pulverização: um controla a direção da pulverização e o outro controla o caudal. Isto resulta num aumento de 80% da visibilidade para a frente e numa redução de 50% da utilização de fluido em relação a um sistema convencional de pulverização.

Motor e autonomia

A reorientação do motor elétrico principal, da caixa de velocidade e da nova Unidade de Controlo da Potência (PCU – Power Control Unit) permitiu libertar mais espaço por baixo do capot. Esta última combina a Unidade de Comando de Potência (PDU – Power Drive Unit) e a Unidade de Controlo da Voltagem (VCU – Voltage Control Unit) do FCX Clarity. Todo o conjunto do motor foi rodado a 90 graus, passando de uma orientação vertical para uma horizontal. A combinação de funções e a reorientação da unidade do motor, permitiu à Honda diminuir a altura do conjunto em 34%.

O motor elétrico tem rotação máxima de 13.000 rpm, o valor mais elevado até à data de todos os veículos Honda a células de combustível. A sua potência máxima é de 130 kW (174 cv) e o seu binário máximo é 17% mais elevado do que o do seu antecessor, com um pico de 300 Nm.

O condutor pode selecionar dois modos de condução: "Normal" e "Sport".
O modo "Normal" é o pré-definido e oferece uma condução descontraída em todas as condições, com respostas rápidas do acelerador e força de tração linear. O modo "Sport" permite uma condução mais desportiva e entusiasmante, disponibilizando respostas e acelerações ainda mais rápidas. Adicionalmente, as respostas da regeneração do motor foram melhoradas quando se solta o pedal do acelerador, com força G mais elevada na fase de desaceleração.

A sua avançada pilha de células de combustível é mais pequena do que a do seu antecessor – o FCX Clarity – mas produz mais potência (103 kW no novo Clarity Fuel em comparação com os 100 kW no FCX). As inovações em termos de redução das células individuais dentro da pilha de combustível permitiram alojar toda a unidade por cima do conjunto do motor, caixa de velocidades e PCU.

A inovadora pilha de células de combustível é composta por 358 células individuais, cada uma delas 20% mais fina do que as do seu antecessor, o FCX Clarity. Estas células mais pequenas são conseguidas pela utilização de canais de fluxo de hidrogénio, oxigénio e líquido de arrefecimento mais planos e mais estreitos, bem como de um conjunto MEA (Membrane Electrode Assembly – Membrana de elétrodos) mais fino.

O aumento na densidade da potência das células significa que são necessárias menos células para atingir a potência especificada pela Honda para a pilha de combustível. O novo Clarity Fuel Cell tem menos 30% de células individuais de combustível do que a pilha do FCX Clarity, o que resultou numa motorização mais reduzida.

A melhoria da circulação de ar, bem como a utilização de placas MEA de maior eficiência, aumentou a produção de energia elétrica por célula em 50%, em comparação com a anterior pilha de combustível da Honda.

No novo Clarity FC, a melhoria da gestão da humidade permite que as células – e, por conseguinte, toda a pilha de combustível – tenham orientação horizontal.

De uma forma geral, a inovadora pilha de células de combustível do Clarity Fuel Cell é 33% mais pequena do que a do seu antecessor, mas produz mais energia.

O novo Clarity FC é o primeiro veículo de produção em série equipado com o compressor de ar elétrico de duas fases de intensificação da Honda. Este novo compressor turbo-elétrico intensifica a pressão do ar em 70%, ajudando a reduzir as dimensões da motorização e permitindo obter uma pilha de células de combustível mais pequena através do aumento da pressão de alimentação de ar. O funcionamento deste novo compressor de ar elétrico é significativamente mais silencioso do que a anterior geração, o que permitiu reduzir em 60% a quantidade de materiais insonorizantes no novo veículo – poupando peso e melhorando a disposição dos elementos. 

A nova Unidade de Controlo da Voltagem das Células de Combustível (FCVCU – Fuel Cell Voltage Control Unit) disponibiliza agora 500V ao motor elétrico, permitindo-lhe debitar mais 30% de potência do que o seu antecessor. Para se conseguir criar uma FCVCU mais fina, foram usados novos semicondutores de potência em silicone-carboneto que funcionam a uma frequência de comutação quatro vezes mais elevada que a do silicone convencional – uma novidade total num veículo de produção.

O novo Honda Clarity Fuel Cell é o veículo a células de combustível mais avançado do mundo, disponibilizando a maior autonomia de todos os veículos com emissões zero: cerca de 650 km, em condições NEDC (New European Driving Cycle) e com base nos testes internos da Honda.

Sistema de alimentação de hidrogénio

Para o novo Clarity Fuel Cell, a Honda desenvolveu uma unidade integrada de alimentação que usa dois injetores de gás. Este novo sistema oferece um controlo de maior precisão da pressão e do caudal gasoso oriundo dos depósitos e ocupa cerca de menos 40% de espaço na motorização.

Armazenamento e segurança do hidrogénio

Apesar de a capacidade geral dos depósitos de hidrogénio ter sido reduzida em comparação com o veículo da anterior geração, o conteúdo está agora ao dobro da pressão (70 MPa em vez de 35 MPa), o que permite armazenar 39% mais de hidrogénio – até uma capacidade máxima de cerca de 5 kg (testes internos da Honda).

Os 2 depósitos têm uma capacidade combinada de 141 litros de hidrogénio, dispostos por um depósito principal de 117 litros colocado debaixo da bagageira e por 1 depósito complementar de 24 litros sob os bancos dos passageiros traseiros. Os dois depósitos de hidrogénio estão colocados em posição avançada e rebaixada o mais possível, ajudando a obter os 334 litros (medidos segundo o método VDA) de capacidade de bagagem.

Diversos sensores dispostos no veículo monitorizam constantemente a existência de eventuais inconsistências na alimentação de hidrogénio gasoso da motorização. Se for detetada alguma fuga, o sistema é desativado para evitar mais fugas de gás e as condutas localizadas em todo o veículo permitem a ventilação e a dispersão seguras de qualquer gás de hidrogénio que tenha escapado. Este sistema também permite a saída rápida do hidrogénio em caso de incêndio no veículo.

Na frente, foi desenvolvida uma estrutura de segurança para a pilha de células de combustível, aumentando significativamente a rigidez do seu invólucro. A montagem da pilha de células de combustível debaixo do capot exigiu que a resistência aos impactos da sua estrutura fosse quatro vezes superior em relação à do seu antecessor. Este requisito foi cumprido pela utilização de uma barra de contenção exclusiva que evita o movimento das células caso a pilha de combustível "salte" para fora da sua estrutura de fixação.

Estrutura e suspensão

Os materiais da estrutura e da carroçaria usam aço e alumínio de elevada resistência e também materiais compósitos em 55% da sua totalidade, um aumento significativo em relação ao valor normal de cerca de 29% dos outros sedans da Honda. Como resultado, a carroçaria unificada do veículo pesa cerca de 15% menos do que a de um veículo equivalente a gasolina, o que ajuda a aumentar a sua eficiência em comparação aos seus rivais.

Para ajudar a obter a melhor combinação entre conforto e segurança na condução, o Clarity Fuel Cell possui uma suspensão traseira sofisticada com cinco braços de controlo. À frente, este modelo usa unidades MacPherson com mangas de eixo ocas, braços inferiores forjados e ponteiras de direção em alumínio de elevada resistência.

METAS PARA O FUTURO

Até 2022, a Honda pretende colocar na estrada uma frota dedicada de novos veículos Clarity Fuel Cell, com os quais se vai poder demonstrar toda a sua capacidade de liderança em termos de tecnologias avançadas de células de combustível, bem como as performances destes veículos numa utilização real do dia-a-dia.

A participação da Honda em projetos europeus envolvendo veículos a células de combustível vai ajudar a aumentar o número de estações de reabastecimento de hidrogénio em toda a região da Europa. O número de estações de reabastecimento de hidrogénio construídas apenas como parte do projeto de demonstração irá aumentar de 6 em 2017 para 55 em 2022.