Fundep irá aportar até R$ 16,5 milhões em projetos de PD&I nas áreas de Biocombustíveis, Segurança Veicular e Propulsão Alternativa à Combustão

O objetivo geral do eixo consiste em viabilizar o uso de biocombustíveis em motores a combustão e/ou híbridos, de forma a promover a melhoria e o aumento de eficiência e desempenho, além da redução de emissões em sistemas de propulsão automotiva. As propostas devem basear-se em tendências tecnológicas globais, principalmente em tecnologias veiculares avançadas que utilizam de biocombustíveis com base no baixo carbono. Também devem estar alinhadas às metas nacionais de aumento de eficiência em motores, de sustentabilidade ambiental e aos programas que visam a produção de biocombustíveis para a indústria, como o RenovaBio e o Horizonte 2020.

 Objetivos específicos 

1. Alternativas de utilização de biocombustíveis em sistemas atuais de propulsão automotiva;
2. Aumento da eficiência de motores convencionais à combustão e híbridos;
3. Aumento da performance de biocombustíveis frente à combustíveis convencionais;
4. Desenvolvimento e aperfeiçoamento de sistemas de monitoramento e redução de emissões.

LINHAS TEMÁTICAS CONTEMPLADAS

 Esta Chamada recebe propostas de projeto de pesquisa que contemplem linhas temáticas – apresentadas a seguir – cuja execução permitirá a obtenção de resultados esperados pelo programa prioritário – Rota 2030 / Linha V (ver documento Termo de Referência para Proposição de Programas Prioritários).

• Aumento da eficiência e melhoria de desempenho em motores de combustão interna, incluindo motores ciclo Otto e ciclo diesel.

São elegíveis propostas que promovam aplicações de biocombustíveis (etanol, biogás, biometano, HVO, biohidrogênio, dentre outros) e combustíveis alternativos para melhoria de desempenho em motores aplicados à propulsão veicular, incluindo desenvolvimento do sistema propulsor, acessórios e estratégias de operação e controle. As propostas envolvem também o levantamento de mapas de calibração, simulação computacional, testes padrões para novos dispositivos, o desenvolvimento de sistemas embarcados alternativos e aperfeiçoamento de tecnologias convencionais de propulsão. Deve-se ter como referência as metas de emissão veicular, estabelecidas por meio das normas vigentes.

• Células a combustível alimentadas com biocombustíveis para propulsão veicular.

São elegíveis propostas que visem o desenvolvimento, aplicação e otimização de sistemas de células a combustível para uso embarcado, que sejam alimentadas com biocombustíveis (bioetanol, biogás, biometano, dentre outros) para uso em propulsão veicular. A linha contempla também o estudo da alimentação do sistema, conversão de energia, inclusão de novos materiais e aspectos estruturais do produto. Deve-se considerar custo e a eficiência para garantir o suprimento energético para o sistema propulsor e as metas de emissão veicular estabelecidas por meio das normas vigentes.

• Otimização do processo de combustão em motores, contemplando veículos automotores do tipo leves, pesados, motocicletas e/ou agrícolas.

São elegíveis propostas que visem ajuste de parâmetros geométricos e estratégias avançadas de operação, incluindo ajustes da razão de compressão e da pressão de injeção, além de estratégias de detonação (knock), e controle de válvulas. As propostas envolvem também sistemas dual-fuel, aditivação e estratégias que envolvam análise térmica, como injeção de água. Deve-se considerar custo e a eficiência para garantir o suprimento energético para o sistema propulsor e as metas de emissão veicular estabelecidas por meio das normas vigentes.

• Tecnologias de redução de emissões no processo de combustão.

São elegíveis propostas que visem a redução e controle de emissões em motores automotivos, focando no desenvolvimento de equipamentos embarcados, e em estratégias operacionais. Deve-se considerar custo e a eficiência para garantir o suprimento energético para o sistema propulsor, e as metas de emissão veicular estabelecidas por meio das normas vigentes. Propostas que tratam exclusivamente da síntese química de biocombustível, aditivos, e materiais, não são elegíveis neste eixo.

O objetivo é contribuir para a indústria automotiva com a criação de novas tecnologias, principalmente de sistemas e componentes (peças) voltados para veículos elétricos e híbridos, ou seja, de propulsão alternativa à combustão. As propostas devem alavancar o estágio de desenvolvimento de tecnologias existentes, realizar testes e validações dos protótipos/pilotos e promover avanços tecnológicos. É necessário que tratem do desenvolvimento de sistemas, componentes e metodologias de projetos que considerem a caracterização de desempenho do veículo, contribuindo para o aumento da eficiência energética.

Objetivos específicos do Eixo II – Condução Segura e Eficiente de Veículos

1. Desenvolver a próxima geração dos controladores veiculares nacionais como parte dos sistemas de segurança veicular e de assistência ao motorista (Advanced DriverAssistance Systems, ADAS);
2. Desenvolver tecnologias, produtos finais e peças para a produção nacional;
3. Adaptar tecnologias inovadoras importadas, considerando usabilidade, infraestrutura e legislação local;
4. Desenvolver sistemas de monitoramento para identificação dos níveis de atenção, sobriedade e sonolência do condutor;
5. Investigar interação veículo-motorista, considerando a usabilidade e aspectos biomecânicos e ergonômicos;
6. Desenvolver sistemas de monitoramento externo para identificação das condições de tráfego, detecção de obstáculos e posicionamento global;
7. Desenvolver sistemas de comunicação veicular integral (Vehicle-to-everything, V2X) para a formação de uma rede composta por veículos, infraestrutura e pedestres;
8. Desenvolver metodologia de análise de segurança (Safety) para sistemas eletrônicos e eletromecânicos embarcados;
9. Integrar sistemas descritos acima para a consolidação de soluções veiculares inteligentes.

Linhas temáticas do Eixo II – Condução Segura e Eficiente de Veículos

As propostas de projetos, inovadores e disruptivos, devem compreender uma ou mais linhas temáticas caracterizadas neste item:

• Desenvolvimento de dispositivos/sistemas de segurança ativa e passiva para passageiros e pedestres.

Busca reduzir os danos aos seres humanos, causados por acidentes, por meio do desenvolvimento de dispositivos/sistemas de segurança ativa e passiva capazes de diminuir fatalidades e lesões no setor de transportes. Os dispositivos devem preservar a integridade física e a saúde dos envolvidos em acidentes e cenários extremos. Nos sistemas de segurança ativa, são elegíveis propostas que desenvolvam dispositivos como: controle de estabilidade (ESC – Electronic Stability Control); antibloqueio dos freios (ABS Anti-lock Breaking System), distribuição eletrônica dos freios (EBD Electronic Brake Distribution) e outros Advanced Driver-Assistance Systems (ADAS). Nos sistemas de segurança passiva, são elegíveis propostas que desenvolvam dispositivos/componentes como: airbags, cintos de segurança, apoios de cabeça, válvulas bloqueadoras de combustível e colunas de direção deformável, entre outros. Na linha não são elegíveis propostas de desenvolvimento de materiais visando à aplicação estrutural.

• Desenvolvimento de algoritmos e controladores inteligentes para melhorar a dirigibilidade e segurança durante a condução do veículo.

Visa o desenvolvimento de algoritmos capazes de auxiliar o motorista na condução do veículo em diferentes situações de perigo. Estas tecnologias promovem uma mobilidade mais segura em diferentes situações de manobras em ruas e rodovias. A utilização destes algoritmos integra todo o espectro de veículos que fazem parte do programa Rota 2030. São elegíveis propostas que tenham como objetivo o levantamento e a caracterização de situações de potencial risco para diversos tipos de veículos e condições. Também abrange o estudo das atitudes convenientes a cada tipo de risco para o desenvolvimento de algoritmos para identificação e atuação em cada circunstância.

• Desenvolvimento de tecnologias em máquinas elétricas (motores e geradores) para aplicação em veículos híbridos e elétricos.

São elegíveis propostas que desenvolvam novas máquinas elétricas (motores e geradores) e/ou unidades de controle e potência de dispositivos elétricos para a utilização em veículos híbridos e elétricos. Deve-se considerar os fatores de segurança (por exemplo, definição de níveis de tensão), robustez, operação em velocidade variável e alto rendimento. As propostas devem apresentar soluções de desenvolvimento de acionamentos elétricos por meio de sistemas compostos por conversores eletrônicos de potência, unidades de controle e otimização do desempenho das máquinas. Espera-se ainda que as propostas contemplem o controle de velocidade e de torque, bem como técnicas para redução de oscilações. Outro importante fator considerado na linha é a frenagem e a regeneração de energia.

• Desenvolvimento de tecnologias para automação de veículos agrícolas.

São elegíveis propostas que desenvolvam subsistemas nacionais que possam ser absorvidos pela indústria de maquinário agrícola de forma competitiva. A linha visa o desenvolvimento de subsistemas de tratores e máquinas agrícolas capazes de auxiliar o motorista ou assumir de forma autônoma a condução do veículo em operações produtivas. Contempla também projetos que desenvolvam sistemas de segurança e dispositivos de comunicação condutor-veículo e V2X específico para veículos agrícolas.

• Desenvolvimento de tecnologias para aumentar a segurança de motocicletas em situações ou manobras críticas.

Busca o desenvolvimento de subsistemas para motocicletas capazes de prever situações críticas para o condutor e que possam reduzir acidentes. A linha prevê o desenvolvimento de sistemas de atuação e controle para assistência na condução e na estabilidade de motocicletas em diversas situações. São elegíveis pesquisas voltadas para sistemas de segurança ativos e passivos.

Objetivo geral do Eixo III – Propulsão Alternativa à Combustão

O objetivo é contribuir para a indústria automotiva com a criação de novas tecnologias, principalmente de sistemas e componentes (peças) voltados para veículos elétricos e híbridos, ou seja, de propulsão alternativa à combustão. As propostas devem alavancar o estágio de desenvolvimento de tecnologias existentes, realizar testes e validações dos protótipos/pilotos e promover avanços tecnológicos. É necessário que tratem do desenvolvimento de sistemas, componentes e metodologias de projetos que considerem a caracterização de desempenho do veículo, contribuindo para o aumento da eficiência energética.

Objetivos específicos do Eixo III – Propulsão Alternativa à Combustão

1. Definição das características e potência necessária considerando a dinâmica veicular e a demanda;
2. Estratégias de troca de marcha e definição das transmissões para veículos elétricos e híbridos;
3. Projeto e construção de motores / geradores elétricos para veículos elétricos e híbridos;
4. Sistemas de controle elétricos de potência e acionamento de motores e geradores elétricos.
5. Desenvolvimento de fluxo de energia e do sistema de controle considerando a dirigibilidade e a eficiência;
6. Desenvolvimento e modelagem dos sistemas de armazenamento de energia;
7. Desenvolvimento de reformador e sistema de células a combustível para utilização em sistema de propulsão;
8. Desenvolvimento de sistemas para eletrificação de veículos pesados (ônibus e caminhões);
9. Desenvolvimento de sistemas para eletrificação de veículos agrícolas.

LINHAS TEMÁTICAS CONTEMPLADAS

As propostas de projetos, inovadores e disruptivos, devem compreender uma ou mais linhas temáticas caracterizadas neste item:

• Desenvolvimento de tecnologias para gerenciamento energético em veículos híbridos e elétricos.

Contempla pesquisas que desenvolvam métodos, componentes e tecnologias diretamente relacionadas à dinâmica veicular e aos componentes/sistemas de propulsão dos veículos híbridos e elétricos. São elegíveis propostas que desenvolvam soluções específicas para propulsão de veículos híbridos e elétricos tais como: desenvolvimento de estudos em dinâmica veicular com uso técnicas de inteligência artificial; estratégias de gerenciamento energético e estudos de ciclos urbanos e rodoviários. Células a combustível alimentadas com biocombustíveis para propulsão veicular.

• Desenvolvimento de tecnologias do sistema de trem de potência para veículos híbridos e elétricos.

Contempla pesquisas que desenvolvam componentes relacionado a trem de potência. O foco desta linha é nas transmissões alternativas para os veículos híbridos e elétricos e o uso de sistemas como o volante de inércia, planetários, CVT e conversor de torque entre outros visando a melhoria da eficiência o sistema de propulsão. Não são elegíveis propostas para desenvolvimentos dos componentes isoladamente, ou seja, espera-se que as propostas testem o componente em um sistema de propulsão alternativo à combustão.

• Desenvolvimento de tecnologias em máquinas elétricas (motores e geradores) para aplicação em veículos híbridos e elétricos.

São elegíveis propostas que desenvolvam novas máquinas elétricas (motores e geradores) e/ou unidades de controle e potência de dispositivos elétricos para a utilização em veículos híbridos e elétricos. Deve-se considerar os fatores de segurança (por exemplo, definição de níveis de tensão), robustez, operação em velocidade variável e alto rendimento. As propostas devem apresentar soluções de desenvolvimento de acionamentos elétricos por meio de sistemas compostos por conversores eletrônicos de potência, unidades de controle e otimização do desempenho das máquinas. Espera-se ainda que as propostas contemplem o controle de velocidade e de torque, bem como técnicas para redução de oscilações. Outro importante fator considerado na linha é a frenagem e a regeneração de energia.

• Desenvolvimento e modelagem de sistemas de armazenamento e recuperação de energia.

Prevê o desenvolvimento de sistemas de armazenamento de energia com novas tecnologias (tais como baterias, supercapacitores, células combustíveis), bem como sistemas de recuperação de energia, que busque maximizar a eficiência do sistema propulsor. A linha tem como objetivos o gerenciamento e o controle do armazenamento de energia para satisfazer requisitos dos veículos híbridos e elétricos. Não são elegíveis propostas para desenvolvimentos dos componentes de armazenamento de energia isoladamente, ou seja, espera-se propostas que testem os componentes em sistemas de propulsão alternativos à combustão.

• Desenvolvimento de sistemas para eletrificação de veículos agrícolas e pesados.

Busca o desenvolvimento de sistemas para acionamento, gerenciamento e controle que permitam a utilização de propulsão elétrica para o funcionamento de tratores e equipamentos agrícolas, ônibus e caminhões. São elegíveis projetos para o desenvolvimento de soluções em: eletrificação/hibridização na área agrícola, desde a eletrificação de tratores para a agricultura familiar bem com a aplicação em veículos pesados.