Simulação e banco de ensaios: é assim que estudamos os lubrificantes para motores híbridos

Os lubrificantes não são desenvolvidos apenas em laboratório e com testes aos motores. Para entender verdadeiramente como se comporta um lubrificante, é necessário combinar diferentes ferramentas de análise. Entre elas, os ensaios de simulação, que estão a ganhar cada vez mais força, graças à sua capacidade de antecipar cenários.

Já falámos no nosso blog sobre como as simulações ajudam a estudar formulações com mais precisão e em menos tempo, mas desta vez queremos transportar essa ideia para um caso prático: a análise de lubrificantes para motores híbridos. Um exemplo muito ilustrativo de como ambas as metodologias se complementam quando o motor de combustão não funciona continuamente e o lubrificante enfrenta diferentes condições de operação.

Porque é que o comportamento do lubrificante muda num híbrido

Há muito tempo que a validação de lubrificantes combina o trabalho experimental com ferramentas de modelagem. A lógica é simples. A simulação permite reproduzir cenários, comparar comportamentos e avançar mais rapidamente na análise, enquanto o teste físico permite verificar se esse modelo representa fielmente o que acontece dentro do motor.

No caso dos híbridos, essa combinação é especialmente útil, uma vez que são motores com condições de funcionamento que merecem uma abordagem específica. Isso ocorre porque o motor térmico entra e sai de operação de acordo com a procura de energia, o nível de carga da bateria ou o tipo de condução. Além disso, em vias interurbanas ou mesmo em determinados troços de via citadina, a parte elétrica pode assumir uma parte significativa do trabalho.

O resultado é que o motor de combustão nem sempre atinge ou mantém as mesmas condições de um veículo convencional. É de vital importância para a lubrificação, pois o lubrificante pode demorar mais tempo a aquecer, trabalhar mais a temperaturas mais baixas ou enfrentar sequências operacionais mais intermitentes. E tudo isso influencia variáveis como atrito, consumo ou proteção contra desgaste.

Por outras palavras, o híbrido não só muda a forma como o veículo se move, mudando também o contexto real em que o lubrificante deve cumprir a sua função.

O que oferece a simulação na análise de lubrificantes híbridos

Esta particularidade motivou um estudo conjunto entre a Repsol TechLab e a Universidade de Valência, que analisa o comportamento dos lubrificantes de baixa viscosidade em veículos híbridos, ilustrando como estas duas formas de ensaio se conjugam na prática.

A primeira parte deste trabalho baseia-se num modelo numérico avançado, capaz de reproduzir o comportamento do veículo, do motor e do lubrificante em diferentes cenários. Neste caso, tomou-se como base um Renault Captur HEV, comparando o desempenho de vários lubrificantes de diferente viscosidade em ciclos aprovados e em rotas de condução reais.

A contribuição da simulação é muito valiosa porque nos permite observar, sob o mesmo quadro de análise, como evoluem as variáveis que estão diretamente relacionadas com o comportamento do lubrificante. Por exemplo, temperatura do óleo, perdas por atrito, consumo de combustível ou condições de lubrificação em componentes críticos do motor.

Além disso, permite estudar com mais detalhes o que acontece em situações complexas de uso. Num híbrido, o motor térmico não segue um padrão linear. Há fases em que permanece desligado, outras em que entra em operação para cobrir uma necessidade específica e outras em que trabalha de forma combinada com a parte elétrica. A simulação ajuda a classificar esse cenário e traduzi-lo em dados comparáveis. Permite antecipar comportamentos e entender melhor o que será validado posteriormente no laboratório de máquinas.

De que forma o laboratório de motores contribui para a validação do lubrificante

A segunda parte do processo é trazer essa hipótese para o ambiente real. No laboratório de máquinas, é medido o desempenho real do sistema sob condições controladas, com atenção especial a parâmetros como consumo, temperatura do lubrificante ou a sua evolução durante o teste.

Neste estudo de caso, o trabalho no banco de ensaio serviu para reproduzir o funcionamento do motor sob estratégias compatíveis com o uso híbrido e comparar esses dados com os obtidos na simulação. Ou seja, o laboratório foi utilizado como a etapa necessária para confirmar que o modelo refletia corretamente o que acontece na prática, fornecendo uma referência real sobre a qual ajustar, contrastar e reforçar a robustez do modelo.

Uma vez validado, esse modelo ganha utilidade e pode ser aplicado a novos cenários, para comparar formulações e expandir a análise sem depender exclusivamente de testes com motores reais, muito mais demorados e mais caros.