Indústria amplia tecnologia e eficiência para ônibus elétricos; novo eixo da Cummins é exemplo da adaptação dos componentes

Modelo MC-17X foi desenvolvido para ônibus urbanos elétricos de até 22 toneladas e considera peso das baterias e esforços da frenagem regenerativa; produção está prevista para julho de 2027

ADAMO BAZANI

A eletrificação dos ônibus não envolve apenas a substituição do motor a diesel por baterias e motores elétricos. A mudança também obriga a indústria de componentes a desenvolver novas soluções para suportar mais peso, diferentes formas de entrega de torque, frenagem regenerativa e a necessidade de reduzir perdas de energia. Um exemplo é o novo eixo MC-17X, apresentado pela Cummins para ônibus elétricos urbanos de até 22 toneladas de PBT (Peso Bruto Total), com produção prevista para julho de 2027.

O componente foi desenvolvido pela engenharia brasileira da empresa e mostra como a transição para veículos elétricos está chegando também a sistemas que normalmente não aparecem para o passageiro, mas são fundamentais para o desempenho e a durabilidade dos ônibus. O projeto utiliza diferencial reforçado, rolamentos de maior capacidade, novos conjuntos de coroa e pinhão e carcaça específica para a aplicação. A Cummins também prepara eixos para caminhões elétricos e uma nova plataforma voltada à redução de perdas mecânicas em veículos convencionais.

Eletrificação exige mudanças em componentes que antes eram dimensionados para veículos a diesel

Nos ônibus elétricos, o conjunto mecânico trabalha em condições diferentes das encontradas nos veículos convencionais.

Uma das principais razões é o peso das baterias.

Em um ônibus urbano 4×2, parte importante dessa massa fica concentrada sobre o eixo traseiro, que também precisa transmitir a tração às rodas.

Além disso, durante a frenagem regenerativa, o fluxo de energia se inverte.

Em vez de apenas receber torque para movimentar o veículo, o sistema passa também a transmitir esforços no sentido oposto enquanto o motor elétrico atua como gerador e recupera energia para as baterias.

Segundo a Cummins, essa condição aumenta a exigência sobre componentes como rolamentos, coroa e pinhão.

Rafael Souza, diretor de Produto e PMO da Divisão de Eixos da empresa, explica que os níveis de carga provocados pela frenagem regenerativa são diferentes daqueles encontrados nas aplicações convencionais e se somam ao peso adicional dos conjuntos de baterias.

Novo MC-17X será destinado a ônibus urbanos de até 22 toneladas

O MC-17X foi desenvolvido especificamente para aplicações elétricas no transporte de passageiros.

O componente é voltado a ônibus urbanos 4×2 de até 22 toneladas de PBT.

Para atender a esse perfil, o projeto utiliza diferencial de maior capacidade, tecnologia de solda a laser, rolamentos reforçados e conjuntos de coroa e pinhão redimensionados.

A carcaça fundida também foi desenvolvida para essa aplicação.

A Cummins informa que o objetivo é preservar a durabilidade do conjunto em operações urbanas, marcadas por ciclos frequentes de aceleração, desaceleração, paradas e retomadas.

A previsão é que a produção comece em julho de 2027.

A empresa não informou ainda quais fabricantes de ônibus utilizarão inicialmente o eixo nem quais modelos deverão receber o componente.

Eficiência energética passa a ser tratada em todo o trem de força

A transição tecnológica também aumenta a atenção sobre o rendimento de componentes que antes eram vistos principalmente pela capacidade de suportar carga e transmitir torque.

Nos veículos elétricos, cada perda mecânica significa utilização de uma parcela da energia armazenada nas baterias sem conversão em movimento.

Isso pode influenciar autonomia, consumo energético e necessidade de recarga.

Embora a nova plataforma de alta eficiência apresentada pela Cummins tenha sido inicialmente desenvolvida para aplicações convencionais, o conceito mostra uma tendência mais ampla da indústria: reduzir atritos e perdas em todos os pontos do trem de força.

A empresa trabalha em novos sistemas de lubrificação, rolamentos de menor atrito e mudanças na arquitetura de coroa e pinhão.

Cummins diz ter obtido ganho próximo de 2% em testes

Segundo a fabricante, a nova arquitetura de alta eficiência foi avaliada em bancada na Europa e apresentou melhora próxima de 2% no rendimento do diferencial em comparação com a geração anterior.

O percentual é um resultado informado pela própria Cummins e não uma medição independente do Diário do Transporte.

Em veículos comerciais de alta quilometragem, pequenas reduções de perdas podem se acumular ao longo do ano.

No caso apresentado pela empresa para caminhões a diesel, a estimativa é de redução próxima de 1.090 litros de combustível por ano para um veículo que percorra 100 mil quilômetros e tenha consumo médio de 1,8 km/l.

Para ônibus elétricos, a lógica é diferente, mas o princípio é semelhante: diminuir a energia desperdiçada entre o armazenamento e a roda ajuda a ampliar o aproveitamento da carga disponível.

Novo eixo para caminhões elétricos começa a ser produzido antes

A Cummins também apresentou o MS-14X, destinado a caminhões elétricos urbanos 6×2 de até 17 toneladas.

O modelo tem produção prevista para janeiro de 2027.

Embora mantenha externamente parte da arquitetura do eixo MS-120, o conjunto interno foi redesenhado.

Foram utilizados rolamentos de maior capacidade, coroa e pinhão reforçados e componentes preparados para os esforços da frenagem regenerativa.

O eixo anterior era voltado a aplicações de aproximadamente 11 toneladas.

No novo projeto, a capacidade chega a 17 toneladas, aumento próximo de 55%.

Tratamentos e materiais também mudam

A eletrificação também interfere nos processos de fabricação.

Entre as tecnologias utilizadas pela Cummins está o chamado shot peening, um tratamento superficial realizado por jateamento controlado com pequenas esferas metálicas.

O processo busca aumentar a resistência à fadiga dos componentes submetidos a carregamentos repetitivos.

Esse tipo de exigência é especialmente relevante em veículos urbanos, que passam por milhares de ciclos de aceleração e desaceleração.

Engenharia brasileira participa do desenvolvimento

Os novos projetos foram desenvolvidos com participação da equipe de engenharia da Cummins em Osasco, na Grande São Paulo.

A unidade completa 70 anos de operação em 2026.

Além dos eixos para aplicações elétricas, a equipe brasileira participa do desenvolvimento de uma nova plataforma de alta eficiência para veículos pesados.

O primeiro produto dessa família será o MT-17XHE, destinado a aplicações 6×4, com início de produção também previsto para julho de 2027.

Segundo a empresa, a carcaça foi adaptada às condições brasileiras, considerando peso transportado, topografia, longas distâncias e diferentes padrões de pavimentação.

Ônibus elétrico exige uma cadeia inteira de novos componentes

A evolução dos eixos mostra uma característica importante da eletrificação dos transportes.

Um ônibus elétrico não depende apenas de baterias, motores e carregadores.

Suspensão, freios, eixos, pneus, sistemas térmicos, eletrônica, estrutura e diferentes componentes precisam ser adaptados ao novo perfil do veículo.

O aumento de peso das baterias interfere no dimensionamento estrutural.

A entrega imediata de torque dos motores elétricos altera esforços mecânicos.

A frenagem regenerativa muda a forma como energia e carga circulam pelo sistema.

E a busca por maior autonomia torna importante reduzir perdas em praticamente todos os componentes.

Por isso, à medida que aumenta a quantidade de ônibus elétricos em circulação, a indústria passa a desenvolver produtos específicos não apenas para a propulsão, mas para todo o conjunto do veículo.

O MC-17X é um dos exemplos dessa mudança.

Adamo Bazani, jornalista especializado em transportes