Vehículos de combustible flexible en Brasil - Flexible-fuel vehicles in Brazil

Cuatro modelos típicos de combustible flexible de varios fabricantes de automóviles brasileños, conocidos popularmente como automóviles "flexibles", que funcionan con cualquier mezcla de etanol hidratado ( E100 ) y gasolina E20-E25 .

La flota de vehículos de combustible flexible en Brasil es la más grande del mundo. Desde su creación en 2003, se registraron en el país un total de 30,5 millones de automóviles de combustible flexible y camiones de servicio liviano, y más de 6 millones de motocicletas de combustible flexible, ambos en marzo de 2018. La participación de mercado de los automóviles de combustible flexible y los vehículos comerciales ligeros Los camiones representaron el 88,6% de todas las matriculaciones de vehículos ligeros en 2017. Había más de 80 modelos de automóviles flexibles y camiones ligeros disponibles en el mercado fabricados por 14 importantes fabricantes de automóviles, y cinco modelos de motocicletas de combustible flexible disponibles en diciembre de 2012.

Los vehículos brasileños de combustible flexible están optimizados para funcionar con cualquier mezcla de gasolina E20-E25 y hasta un 100% de combustible de etanol hidratado ( E100 ). Los vehículos Flex en Brasil están incorporados con un pequeño depósito de gasolina para arrancar en frío el motor cuando las temperaturas descienden por debajo de los 15 ° C (59 ° F). En 2009 se lanzó una generación mejorada de motores flexibles que eliminó la necesidad del tanque de gas secundario.

Según dos estudios de investigación separados realizados en 2009, el 65% de los vehículos registrados con combustible flexible usan regularmente combustible de etanol , y el uso aumenta al 93% de los propietarios de automóviles flexibles en São Paulo , el principal estado productor de etanol donde los impuestos locales son más bajos, y los precios son más competitivos que la gasolina. Sin embargo, como resultado de los precios más altos del etanol causados por la crisis de la industria brasileña del etanol que comenzó en 2009 , en noviembre de 2013 solo el 23% de los propietarios de automóviles con combustible flexible usaban etanol con regularidad, frente al 66% en 2009.

Historia

El 2003 brasileño VW Gol 1.6 Total Flex fue el primer automóvil de combustible flexible capaz de funcionar con cualquier mezcla de gasolina y etanol .

Después de la crisis del petróleo de 1973 , el gobierno brasileño hizo obligatorio el uso de mezclas de etanol con gasolina, y en 1979 se lanzaron al mercado automóviles impecables impulsados por etanol ( solo E100 ), después de probar con varios prototipos desarrollados por cuatro fabricantes de automóviles. Los fabricantes de automóviles brasileños modificaron los motores de gasolina para admitir las características del etanol y los cambios incluyeron la relación de compresión , la cantidad de combustible inyectado, el reemplazo de materiales que se corroerían por el contacto con el etanol, el uso de bujías más frías adecuadas para disipar el calor debido a temperaturas de llama más altas y un Sistema auxiliar de arranque en frío que inyecta gasolina desde un pequeño tanque en el compartimiento del motor para ayudar a arrancar cuando está frío.

La tecnología de combustible flexible comenzó a ser desarrollada solo a fines de la década de 1990 por ingenieros brasileños y en marzo de 2003 Volkswagen do Brasil lanzó al mercado el Gol 1.6 Total Flex, el primer vehículo comercial de combustible flexible capaz de funcionar con cualquier mezcla de gasolina y etanol. .

Tecnología

Motor típico brasileño de combustible flexible con depósito secundario de gasolina para el arranque en frío del motor a temperaturas inferiores a 15 ° C.

El automóvil brasileño de combustible flexible está construido con un motor preparado para etanol y un tanque de combustible para ambos combustibles. El pequeño depósito de gasolina para arrancar el motor con etanol puro en tiempo frío, utilizado en vehículos anteriores que solo utilizaban etanol, se mantuvo en la primera generación de automóviles brasileños de combustible flexible, principalmente para usuarios de las regiones central y sur, donde las temperaturas invernales normalmente caer por debajo de 15 ° C (59 ° F). En 2009 se lanzó una generación mejorada de motores flexibles que permitió la eliminación de este tanque de reserva de gas secundario.

Una innovación clave en la tecnología flex brasileña fue evitar la necesidad de un sensor dedicado adicional para monitorear la mezcla de etanol y gasolina, lo que hizo que los primeros vehículos estadounidenses de combustible flexible M85 fueran demasiado costosos. Esto se logró a través de la sonda lambda , que se utiliza para medir la calidad de combustión en motores convencionales, también se requiere para decirle a la unidad de control del motor (ECU) qué mezcla de gasolina y alcohol se está quemando. Esta tarea se realiza automáticamente a través de un software desarrollado por ingenieros brasileños, denominado " Software Fuel Sensor " (SFS), alimentado con datos de los sensores estándar ya incorporados en el vehículo. La tecnología fue desarrollada por la subsidiaria brasileña de Bosch en 1994, pero fue mejorada e implementada comercialmente en 2003 por la subsidiaria italiana de Magneti Marelli , ubicada en Hortolândia , São Paulo . Una tecnología similar de inyección de combustible fue desarrollada por la filial brasileña de Delphi Automotive Systems , y se llama " Multifuel ", con base en una investigación realizada en su planta de Piracicaba , São Paulo. Esta tecnología permite que el controlador regule la cantidad de combustible inyectado y el tiempo de encendido, ya que el flujo de combustible debe reducirse y también debe evitarse la autocombustión cuando se usa gasolina porque los motores de etanol tienen una relación de compresión de alrededor de 12: 1, demasiado alta para gasolina.

Los motores brasileños flexibles se están diseñando con relaciones de compresión más altas , aprovechando las mezclas de etanol más altas y maximizando los beneficios del mayor contenido de oxígeno del etanol, lo que resulta en emisiones más bajas y mejora la eficiencia del combustible. La siguiente tabla muestra la evolución y mejora de las diferentes generaciones de motores flex desarrollados en Brasil.

Comparación del rendimiento de varias generaciones de motores brasileños de combustible flexible (los porcentajes muestran cambios en el rendimiento en comparación con el uso de gasolina)
Año	Relación de compresión del motor	Potencia del motor	Par motor	Mejora de la eficiencia de combustible	Sistema de arranque en frío con inyección de gasolina
2003	9,0: 1 a 10,5: 1	+ 3%	+ 2%	-25 hasta -35%	sí
2006	11,0: 1 a 12,5: 1	+ 7%	+ 5%	-25 hasta -30%	sí
2008	12,0: 1 a 13,5: 1	+ 9%	+ 7%	-20 a -25%	No
Fuente: Joseph (2007) en The Royal Society (2008), " Biocombustibles sostenibles: perspectivas y desafíos ".

El Honda Civic Flex brasileño 2008 tiene acceso exterior al tanque de depósito de gasolina secundario desde el exterior, que se muestra con la flecha en el lado frontal derecho.

Los autos flex brasileños son capaces de funcionar solo con etanol hidratado (E100), o solo con una mezcla de gasolina con 20 a 25% de etanol anhidro , o con cualquier combinación arbitraria de ambos combustibles. La gasolina pura ya no se vende en el país porque estas mezclas con alto contenido de etanol son obligatorias desde 1993. Por lo tanto, todos los fabricantes de automóviles brasileños han optimizado los vehículos flexibles para funcionar con mezclas de gasolina de E20 a E25, por lo que estos FFV no pueden funcionar sin problemas con gasolina pura con a excepción de dos modelos que se construyen específicamente con un motor de combustible flexible optimizado para funcionar también con gasolina pura (E0), el Renault Clio Hi-Flex y el Fiat Siena Tetrafuel .

La flexibilidad de las FFV brasileñas permite a los consumidores elegir el combustible en función de los precios actuales del mercado. Como la economía de combustible de etanol es menor que la gasolina debido a que el contenido de energía del etanol es cerca de un 34% menos por unidad de volumen que la gasolina, los autos flexibles que funcionan con etanol obtienen un kilometraje menor que cuando funcionan con gasolina pura. Sin embargo, este efecto se ve parcialmente compensado por el precio por lo general más bajo por litro de combustible de etanol. Como regla general , los medios de comunicación aconsejan con frecuencia a los consumidores brasileños que utilicen más alcohol que gasolina en su mezcla solo cuando los precios del etanol son un 30% más bajos o más que la gasolina, ya que el precio del etanol fluctúa considerablemente según el resultado de las cosechas estacionales de caña de azúcar. .

Producción y participación de mercado

Tendencia histórica de la producción brasileña de vehículos ligeros por tipo de combustible, etanol puro, combustible flexible y vehículos propulsados por gasolina de 1979 a 2017.

Después del lanzamiento al mercado del Gol 1.6 Total Flex, el primer vehículo comercial de combustible flexible capaz de funcionar con cualquier mezcla de gasolina y etanol, GM do Brasil siguió tres meses después con el Chevrolet Corsa 1.8 Flexpower, utilizando un motor desarrollado por una empresa conjunta. aventurarse con Fiat llamado PowerTrain. En julio de 2013, los siguientes 14 fabricantes de automóviles fabrican y venden vehículos de combustible flexible en Brasil: Citroën , Chery , Fiat , Ford , GM do Brasil (Chevrolet), Honda , Hyundai , Kia Motors , Mitsubishi , Nissan , Peugeot , Renault , Toyota y Volkswagen .

Los vehículos de combustible flexible representaron el 22% de las ventas de automóviles nuevos en 2004, el 73% en 2005, el 87,6% en julio de 2008 y alcanzaron un récord de 94% en agosto de 2009. La producción de automóviles de combustible flexible y vehículos comerciales ligeros desde 2003 alcanzó el 10%. millones de vehículos en marzo de 2010 y 15 millones en enero de 2012. Las matriculaciones de automóviles de combustible flexible y camionetas ligeras representaron el 87.0% de todos los vehículos de pasajeros y de servicio liviano vendidos en el país en 2012. La producción superó la marca de 20 millones de unidades en junio de 2013 .

A fines de 2014, los automóviles de combustible flexible representaban el 54% del stock registrado de vehículos ligeros en Brasil, mientras que los vehículos de gasolina representaban el 34,3%. A junio de 2015, las ventas de vehículos ligeros de combustible flexible totalizaron 25,5 millones de unidades. La participación de mercado de vehículos flexibles alcanzó el 88,6% de todas las matriculaciones de vehículos ligeros en 2017. En marzo de 2018, quince años después del lanzamiento del primer coche de combustible flexible, había 30,5 millones de vehículos flexibles y camiones ligeros registrados en el país, y 6 millones de motocicletas flex.

El rápido éxito de los vehículos flexibles fue posible gracias a la existencia de 33.000 estaciones de servicio con al menos una bomba de etanol disponible en 2006, una herencia de los primeros programas de etanol Pró-Álcool . Estos hechos, junto con el uso obligatorio de la mezcla de gasolina E25 en todo el país, permitieron a Brasil en 2008 lograr más del 50% del consumo de combustible en el mercado de la gasolina a partir de etanol de caña de azúcar.

Según dos estudios de investigación separados realizados en 2009, a nivel nacional, el 65% de los vehículos registrados de combustible flexible usaban regularmente combustible de etanol, y el uso subió al 93% en São Paulo , el principal estado productor de etanol donde los impuestos locales son más bajos, y Los precios de E100 en el surtidor suelen ser más competitivos que los de la gasolina. Sin embargo, como resultado de los precios más altos del etanol causados por la crisis de la industria brasileña del etanol que comenzó en 2009 , combinada con los subsidios gubernamentales establecidos para mantener el precio de la gasolina por debajo del valor del mercado internacional, en noviembre de 2013 solo el 23% de los propietarios de automóviles de combustible flexible estaban usando etanol con regularidad, frente al 66% en 2009.

Producción de vehículos de motor de combustible flexible de etanol en Brasil
2003-2017 ⁽¹⁾⁽²⁾
Año	Flex autos producidos	Camiones ligeros Flex producidos	Total de combustible flexible de carga ligera vehículos producidos	Vehículos flexibles como% total de vehículos ligeros ⁽¹⁾⁽²⁾	Flex Motor de ciclos producidos ⁽³⁾	Flex Motor de 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 / A
2014	2,291,115	346,607	2.637.722	88,2	N / A
2015	1,785,284	212,473	1,997,757	85,4	N / A
2016	1,605,855	164,813	1,770,668	84,0	N / A
2017	1,923,143	207,035	2,130,178	81,9	N / A
Total 2003-17	25,693,379	3,080,009	28,773,388	70,3	2,291,072	31,8
Fuentes : Automóviles y camionetas: ANFAVEA (2003-2017). Motocicletas: ABRACICLO 2009, 2010, 2011 y 2012. Notas: (1) Incluye exportaciones y excluye importaciones flex del resto de países del Mercosur . (2) El total incluye vehículos a gasolina, etanol puro , flexibles y diésel. (3) Total entre 2009 y 2012 únicamente

Últimos desarrollos

Motocicletas de combustible flexible

La Honda CG 150 Titan Mix fue la primera motocicleta de combustible flexible vendida en el mundo. El indicador de combustible tiene una luz de advertencia de mezcla que indica la mezcla mínima de gasolina requerida para evitar problemas de arranque en frío.

La Honda Biz 125 flex es una de las cinco motocicletas de combustible flexible disponibles en Brasil

El Volkswagen Polo E-Flex 2009 de Brasil fue el primer modelo de combustible flexible sin tanque auxiliar para arranque en frío.

La última innovación dentro de la tecnología brasileña de combustible flexible es el desarrollo de motocicletas de combustible flexible . En 2007 Magneti Marelli presentó la primera motocicleta con tecnología flex, adaptada en una Kasinski Seta 125, y basada en el Software Fuel Sensor (SFS) que la firma desarrolló para autos flex-fuel en Brasil. Delphi Automotive Systems también presentó en 2007 su tecnología de inyección Multicombustible para motocicletas. Además de la flexibilidad en la elección de combustibles, un objetivo principal de las motocicletas Fuel-Flex es reducir las emisiones de CO ₂ en un 20 por ciento, y se esperan ahorros en el consumo de combustible del orden del 5% al 10%. AME Amazonas Motocicletas anunció que las ventas de su motocicleta AME GA (G significa gasolina y A para alcohol) estaban programadas para 2009, pero Honda lanzó la primera motocicleta de combustible flexible en marzo de 2009. Producida por su subsidiaria brasileña Moto Honda da Amazônia, la CG 150 Titan Mix se vende por alrededor de US $ 2.700 .

Debido a que el CG 150 Titan Mix no tiene un tanque de gasolina secundario para un arranque en frío como los autos flex brasileños, el tanque debe tener al menos un 20% de gasolina para evitar problemas de arranque a temperaturas inferiores a 15 ° C (59 ° F). . El panel de la motocicleta incluye un indicador para advertir al conductor sobre la mezcla real de etanol y gasolina en el tanque de almacenamiento. En septiembre de 2009, Honda lanzó una segunda motocicleta de combustible flexible, la NXR 150 Bros Mix para todo terreno . Durante los primeros ocho meses después de su lanzamiento al mercado, la CG 150 Titan Mix vendió 139,059 motocicletas, capturando una participación de mercado del 10.6% y ocupando el segundo lugar en ventas de motocicletas nuevas en el mercado brasileño a octubre de 2009, y a fin de año, tanto Honda flexible- Las motocicletas de combustible vendieron un total de 183.375 unidades, lo que representa una participación de mercado del 11,4% de las ventas de motocicletas nuevas en Brasil en ese año. Las ventas acumuladas de ambas motocicletas de combustible flexible alcanzaron las 515.726 unidades en 2010, y las ventas de ese año representaron el 18,15% de todas las motocicletas producidas.

En octubre de 2010 y enero de 2011 se lanzaron otras dos motocicletas de combustible flexible fabricadas por Honda, la GC 150 FAN y la Honda BIZ 125 Flex. Durante 2011 se produjeron un total de 956,117 motocicletas de combustible flexible, elevando su participación de mercado al 56,7%. La producción acumulada de los cuatro modelos de combustible flexible disponibles desde 2009 alcanzó 1,48 millones de unidades en diciembre de 2011. La marca de 2 millones se alcanzó en agosto de 2012. La producción de motocicletas de combustible flexible superó el hito de 3 millones de unidades en octubre de 2013 y la marca de 4 millones en marzo de 2015.

Próxima generación de motores flexibles

Las filiales brasileñas de Magneti Marelli, Delphi y Bosch han desarrollado y anunciado la introducción en 2009 de una nueva generación de motores flexibles que elimina la necesidad del tanque de gasolina secundario al calentar el combustible de etanol durante el arranque y permitir que los vehículos flexibles hagan un frío normal. comience con temperaturas tan bajas como -5 ° C (23 ° F), la temperatura más baja esperada en cualquier parte del territorio brasileño. Otra mejora es la reducción del consumo de combustible y las emisiones del tubo de escape, entre un 10% y un 15% en comparación con los motores flexibles vendidos en 2008. En marzo de 2009 Volkswagen do Brasil lanzó el Polo E-Flex , el primer modelo de combustible flexible sin tanque auxiliar para inicio fresco. El sistema Flex Start utilizado por el Polo fue desarrollado por Bosch.

Inyección directa

En 2013, Ford lanzó el primer automóvil de combustible flexible con inyección directa: el Focus 2.0 Duratec Direct Flex.

Flex híbrido

Primer automóvil eléctrico híbrido comercial de combustible flexible probado con un Toyota Prius como mula de desarrollo .

En diciembre de 2018, Toyota do Brasil anunció el desarrollo del primer automóvil eléctrico híbrido comercial del mundo con motor de combustible flexible capaz de funcionar con electricidad y etanol o gasolina. La tecnología híbrida de combustible flexible se desarrolló en asociación con varias universidades federales brasileñas y se probó un prototipo durante seis meses utilizando un Toyota Prius como mula de desarrollo . Toyota planea invertir alrededor de US $ 300 millones en una de sus plantas brasileñas existentes para comenzar la producción de un automóvil eléctrico híbrido flexible para el mercado brasileño en la segunda mitad de 2019.

Toyota explicó que el desarrollo del híbrido flexible comercial fue posible gracias al Programa Federal "Rota 2030" (Inglés: Road Map 2030 ) que, a partir de 2019, reduce los impuestos de compra para los clientes y otorga créditos fiscales durante los próximos cinco años para aquellos fabricantes de automóviles que invierten en nuevas tecnologías para fabricar en el país vehículos más eficientes y menos contaminantes.

El Toyota Corolla de duodécima generación estará disponible con una versión híbrida flexible disponible a partir de octubre de 2019, lo que lo convierte en el primer automóvil de combustible flexible en Brasil y en el mundo.