Antes do Prius: Os Protótipos Híbridos Esquecidos do Início do Século XX

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Antes do Prius, a ideia do híbrido já existia: no início dos anos 1900, o Lohner-Porsche Mixte de Ferdinand Porsche e o Woods Dual Power de 1916, entre outros protótipos, foram as primeiras tentativas sérias de engenharia que combinaram motor a gasolina e tração elétrica na mesma carroceria. Esses primeiros híbridos funcionavam tecnicamente; infelizmente, não funcionavam economicamente. A gasolina barata, a pressão da produção em massa da Ford e o alto custo deixaram a ideia do híbrido de lado por aproximadamente oitenta anos.
Destaques
- 1901: Ferdinand Porsche cria o Lohner-Porsche Mixte; o primeiro automóvel híbrido conhecido com arquitetura híbrida em série.
- 1916: A Woods, com sede em Chicago, apresenta o modelo Dual Power - totalmente elétrico até 15 mph, com apoio a gasolina acima disso.
- O preço do Woods Dual Power era US$ 2.650; cerca do equivalente a quatro Model T.
- A produção durou apenas 1917-1918 ; hoje restam apenas 4 (possivelmente 5) exemplares.
- O Prius encerrou esse silêncio de 80 anos em 1997.
Qual foi o primeiro automóvel híbrido?
A aceitação mais comum é que o primeiro automóvel híbrido elétrico do mundo foi o Lohner-Porsche Mixte criado por Ferdinand Porsche; o desenvolvimento remonta a 1899 e o veículo amadurece em 1901. No entanto, a discussão não está totalmente encerrada: Justus Entz, engenheiro-chefe de uma empresa de baterias na Filadélfia, criou em 1897 um veículo com motor de combustão interna auxiliado por um motor elétrico. Em 1905, o engenheiro americano H. Piper também registrou uma patente para um híbrido gasolina-elétrico; sua proposta era que o motor elétrico desse reforço ao motor a gasolina durante a aceleração. Ou seja, a ideia do híbrido não foi uma solução inventada por um único inventor num único momento; foi a tentativa de vários engenheiros, na mesma década, de resolver o mesmo problema de diferentes ângulos.
Lohner-Porsche Mixte: eletricidade no cubo das rodas
A abordagem de Porsche era surpreendentemente radical pelos padrões atuais. O Mixte não conectava mecanicamente o motor de combustão interna às rodas de forma alguma; era uma arquitetura híbrida em série . O motor a gasolina apenas girava o gerador, e a eletricidade gerada alimentava os motores elétricos montados nos cubos das rodas. É exatamente a cadeia que você vê hoje num veículo elétrico de autonomia estendida ou num híbrido em série: motor → gerador → motor elétrico → rodas.
Seria errado dizer que o design foi apenas uma experiência. Antes do fim de 1901, Ludwig Lohner e Porsche venderam cinco unidades do Mixte; a produção continuou até 1915, com diversas mudanças, incluindo a transição para a Daimler austríaca. Em 1902, Porsche venceu o Rali de Exelberg com este veículo híbrido e, em 1905, um veículo de corrida Lohner-Porsche com baterias entrou em cena. A influência do design alcançou lugares ainda mais distantes: a NASA recorreu intensamente a esta arquitetura ao desenvolver o Lunar Rover.
Woods Dual Power: a última grande tentação da ideia híbrida em Chicago

Fundada em 1899 por Clifton Edgar Woods e produzindo veículos elétricos desde essa mesma data, a Woods Motor Vehicle Company já enfrentava dificuldades na década de 1910: as vendas de veículos elétricos estavam caindo. A resposta da empresa foi um modelo que unia dois mundos. Apresentado em 1916, o Dual Power avançava apenas com eletricidade até 24 km/h, e acima dessa velocidade a embreagem eletromagnética Cutler-Hammer acionava o motor a gasolina. A velocidade máxima era de 56 km/h - um aumento considerável face aos típicos 32 km/h dos elétricos da época.
Dados técnicos
| Característica | Valor |
|---|---|
| Motor a gasolina | Continental L-head, 4 cilindros, 1125 cc (~12-14 hp) |
| Máquina elétrica | Dinamotor General Electric, 5-6 hp, 48 V, 60 A |
| Pacote de baterias | Exide, 24 células, 115 Ah |
| Caixa de velocidades | Nenhuma - tração sem transmissão |
| Alcance apenas elétrico | Até 24 km/h |
| Velocidade máxima | 56 km/h |
| Preço (1916) | $ 2.650 (equivalente a cerca de $ 66.000) |
Nesta tabela, a atenção do engenheiro de hoje deve fixar-se em duas linhas. Primeiro, o pacote de baterias de 115 Ah tinha metade do tamanho dos pacotes dos atuais veículos totalmente elétricos - uma escolha de design deliberada para manter os custos baixos. Segundo, o fato de o veículo poder carregar as suas próprias baterias em movimento e o travamento regenerativo, eficaz acima de 9,5 km/h: em 1916, sob o nome de "dynamic braking", o mecanismo que hoje consideramos a característica mais fundamental dos sistemas híbridos já estava a funcionar. Sabia-se que a sobrecarga e a descarga profunda causavam problemas de gassing e sulphation, e as recomendações de utilização eram dadas em faixas de 16-48 km/h - havia uma lógica de gestão de baterias, ainda que empírica.
A linguagem de marketing era surpreendentemente familiar: "self-charging, non-stalling, two-power car with unlimited mileage" - um veículo que se carregava sozinho, não calava e tinha dois fontes de energia com alcance ilimitado. Os anúncios dirigiam-se sobretudo às mulheres; a promessa de um automóvel sem o incómodo da manivela era, naquele período, uma questão concreta de conforto para um determinado público.
Quão antigo é o híbrido? Pioneiros de 1897 a 1916
Havia também experiências fora da linha Entz, Porsche e Woods. Segundo relata a série "Engines of Our Ingenuity" da Universidade de Houston, em 1901 George Fischer exportou autocarros gasolina-elétrico para a Inglaterra; em 1902, Knight Neftal entrou com o seu veículo híbrido numa corrida de resistência de 100 milhas; em 1915, havia um veículo híbrido no mercado no Canadá. Em 1916, fabricantes proeminentes de veículos elétricos como a Baker, de Cleveland, e a Woods, de Chicago, ofereciam tração híbrida. Chegou mesmo a ser sugerido que um Rambler do modelo de 1912 possuía a maioria das características de um híbrido completo. Os livros de automóveis da época também refletiam esta normalização: o livro The Gasoline Automobile, de 1920, enumerava o veículo gasolina-elétrico como o quarto tipo de automóvel - a vapor, elétrico, a gasolina e híbrido.
Porque é que falharam?
A resposta certa para essa pergunta não é técnica, mas econômica. Em meados da década de 1910, a gasolina era barata e as emissões de escapamento não interessavam a ninguém. Os veículos a vapor precisavam aquecer a água, os elétricos lutavam contra a autonomia e o tempo de recarga; os a gasolina eram barulhentos, sujos e, apesar de precisarem de manivela para dar partida, eram práticos. A diferença de escala é impressionante: a Detroit Electric vendeu menos de 5.000 veículos em 1914, seu ano de auge; a Ford vendeu mais de 200.000 Model T no mesmo ano.
No caso específico da Woods, os componentes do fracasso são claros: o preço de 2.650 dólares, ou seja, cerca de quatro Model T ou dois Buick; o não atendimento pleno da suavidade e confiabilidade prometidas; a baixa velocidade máxima de 35 mph (o Model T fazia 40-45 mph) e a eficiência limitada do conjunto motor-elétrico. Em 1918, com distância entre eixos de 124 polegadas e motor de 95 CID, o preço subiu para 2.950 dólares, mas isso não salvou as vendas. A produção ficou limitada a 1917-1918; a Woods faliu e, ao longo de sua história, vendeu no total menos de 14.000 veículos. Do lado da Lohner-Porsche, o quadro era semelhante: os híbridos produzidos com a tecnologia Mixte sobreviveram até a década de 1910, mas vendiam mal devido ao preço alto e à potência baixa em comparação com os veículos a gasolina. O domínio setorial de Henry Ford manteve a ideia do híbrido invisível por décadas.
A metáfora do "quarto aromatizante"
A melhor estrutura para entender a história dos primeiros híbridos é ver a ideia do híbrido como um aromatizante: sempre esteve lá, permaneceu na sombra até que o petróleo barato se esgotasse. A tecnologia não faltava - frenagem regenerativa, tração em série sem câmbio e recarga em movimento já estavam presentes em veículos produzidos até 1916. O que faltava eram as condições que tornavam essa tecnologia economicamente viável. Enquanto o petróleo fosse barato, o peso extra e o custo extra de um veículo com dois sistemas de tração não se compensavam de forma alguma. Por isso, o período de 1918 a 1997 não deve ser lido como um "desaparecimento", mas como um processo de espera em que as condições ainda não haviam amadurecido.
Os exemplares restantes e a linha que se estende até hoje
Do Woods Dual Power até hoje, chegaram apenas 4 - segundo uma possibilidade, 5 - exemplares. O exemplar de Dearborn, no Henry Ford Museum, é original, com odômetro de 11.085 milhas, e está fora de condição; um exemplar foi submetido a conservação no Petersen / Museu de História Natural do Condado de Los Angeles; a cópia do Louwman Museum, na Holanda, é o único exemplar conhecido em condição de funcionamento. Pensa-se que o quinto possível chassi foi montado sobre um chassi de Stanley Steamer - resquício de uma época peculiar aos primeiros automóveis, em que as peças circulavam livremente.
É preciso lembrar também a ponta moderna dessa linha: o Toyota Prius surgiu em 1997 como o primeiro híbrido de produção em série do mundo, e o Honda Insight foi o primeiro híbrido vendido nos EUA em 1999. Os cerca de oitenta anos intermediários foram um período em que as soluções dos primeiros protótipos - tração em série, frenagem regenerativa, recarga em movimento - foram reinventadas uma a uma. A cadeia motor-gerador-roda que a Porsche desenhou em 1901 permanece até hoje, exatamente como está, no diagrama esquemático dos veículos elétricos de autonomia estendida que circulam hoje pelas ruas.
Fontes
- A História do Carro Elétrico - Energy.gov
- A história da Porsche começa no elétrico - Porsche Newsroom
- Lohner-Porsche Semper Vivus e Mixte de 1901 - Hemmings
- Não era o primeiro híbrido, mas o Woods Dual Power de 1917... - Hagerty Media
- Pioneiro Híbrido: O Woods Dual Power de 1916 - Mac's Motor City Garage
- Woods Dual-Power Coupé de 1916: Híbrido Antes que os Híbridos Fossem Legais - The Henry Ford
- Conservação de Veículos: Woods Dual Powered Coupé - B.R. Howard
- Woods Dual Power Type 44 Roadster de 1917 - Bonhams
- O Primeiro Automóvel Híbrido - Engines of Our Ingenuity, Universidade de Houston
- História dos híbridos - Center for Auto Safety
- Uma Breve História dos Carros Híbridos - CarsDirect
- Em 1916, os carros híbridos poderiam ter mudado a história. Mas a Ford... - Popular Science
- Uma História dos Veículos Híbridos - MotorTrend
- Marcos Históricos: Toyota Prius - ETHW (IEEE)