Tecnologias Bosch para Etanol
Bruno Bragazza
Fábio Ferreira
Mário Massagardi
1
RBLA/MIT | 1/7/2015 | © Robert Bosch Ltda 2014. Reserves all rights even in the event of industrial property rights. We reserve all rights of
disposal such as copying and passing on to third parties
Tecnologias Bosch para Etanol
Agenda
Histórico de P&D da Bosch Brasil - Etanol
Processo de Gerenciamento da Inovação
Perspectivas no uso do Etanol – Sistemas Otto
Perspectivas no uso do Etanol – Sistemas Diesel
2
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Tecnologias Bosch para Etanol
Agenda
Histórico de P&D da Bosch Brasil - Etanol
Relacionamento com montadoras
Perspectivas Etanol – Sistemas Otto
Perspectivas Etanol – Sistemas Diesel
3
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Tecnologias Bosch para Etanol
Flex Fuel: Caso de Sucesso Bosch Brasil
Início desenv.
Componentes p/
Etanol e Sistemas
de Injeção/Ignição
Eletrônica Analóg.
Início desenv.
de Sistemas de
Injeção/Ignição
Eletrônica
Digitais
Apresentação
do Omega
FlexFuel
1989
1985
1992
1990
Lançamento
Gol GTi
1994
Início desenv.
do sistema
Flex Fuel
…
Centro de
Competência Mundial
1º veículo
Tri-Fuel
2003
2005
2004
1º veículo
Flex Fuel
em série
2007
2006
Prêmio Nacional
FINEP de Inovação
1º sistema E85 no
mundo Bosch
(C307 and C4)
Bosch Brasil: 30 anos de experiência com Etanol e Flex Fuel
4
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Tecnologias Bosch para Etanol
FLEX START®: Caso de Sucesso Bosch Brasil
Lançamento de alto
volume do Peugeot 208,
Desenvolv. de nova Honda Civic, Ford Fiesta
versão do com
e Nissan Sentra
galeria plástica
2004
Início Desenv.
Flex Start
…
2012
2009
Lançamento
1º veículo
com Flex Start
2011
2013
Lançamento de alto
volume no motor
EC5 (Peugeot e
Citroen)
2013 .. 2014
+ 7 novas nomeações
OEM-A: Proj.1, 2 e 3
OEM-B: Proj. 1 e 2
OEM-C: Proj. 1 e 2
Bosch Brasil: 30 anos de experiência com Etanol e Flex Fuel
5
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Robert Bosch LA | Gasoline Systems
Gasoline Systems Latin America |
and Direct Injection Flex Fuel Awards
Environment
BES Bosch Engineering
System
06.12
Technology Innovation
09.13
Powertrain & Systemist
08.12
Innovation of the year
06.09
Innovation Award
05.13
Flex Start
Direct Injection
Innovation
study of value chain
Technology Innovation
Gasoline Systems
6
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Autoparts
06.14
09.12
Innovation
Tecnologias Bosch para Etanol
Agenda
Histórico de Desenvolvimento Bosch Brasil
Processo de Gerenciamento da Inovação
Perspectivas Etanol – Sistemas Otto
Perspectivas Etanol – Sistemas Diesel
7
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Innovation Management Process
Processo de gerenciamento da inovação
Definição de
campos de
prospecção
Geração
e coleção
de ideias
Filtro de
ideias
Estudo,
pesquisa,
conceituação
e decisão
Apresentação
aos clientes
Parceria para
projeto piloto
Lançamento
Backlog
Desenvolvimento da plataforma de produto/ serviço
Gerenciamento do ciclo de vida da inovação
CATEGORIAS
1. Plano de gerações
2. Inovação incremental
3. Inovação revolucionária
Gasoline Systems
8
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Projetos seguintes
Projetos seguintes
N
…
Innovation Management Process
Cases de introdução da Inovação no Brasil
Definição de
campos de
prospecção
Geração
e coleção
de ideias
Filtro de
ideias
Estudo,
pesquisa,
conceituação
e decisão
Apresentação
aos clientes
Parceria para
projeto piloto
Lançamento
Desenvolvimento da plataforma de produto/ serviço
1992
FLEX FUEL
FLEX START
2004
DUALFUEL
DIESEL-GNV
Injeção direta: 1998 - 2012
StartStop:
2005 - 2014
Trifuel:
2002 - 2004
2004 - 2006
1992 - 1994
1994 - 2002
2002 - 2003
2004 - 2006
2006 - 2008
2008 - 2009
2006 - 2009
2009 - 2013
2012 - 2015
2009
2015
Tempo de maturação da inovação de poucos anos a década
Gasoline Systems
9
2003
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Tecnologias Bosch para Etanol
Agenda
Histórico de Desenvolvimento Bosch Brasil
Relacionamento com montadoras
Perspectivas no uso do Etanol – Sistemas Otto
Perspectivas Etanol – Sistemas Diesel
10
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Evolução dos sistemas de gerenciamento eletrônico
Foco da tecnologia para etanol
Venda de
veículos (unid.)
3.500.000
3.000.000
Mercado / regulação
Tecnologia
Foco da tecnologia
1º crise
petróleo
Crise
abastecimento
de etanol
PROALCOOL
2.500.000
2º crise
petróleo
2.000.000
Alteração do IPI
para FLEXFUEL
Proconve L1
1.500.000
Flex Fuel
1.000.000
2020
2016
2014
2009
2007
2003
1979
1975
1973
Gasolina E22
Etanol E100
1991
1992
Gasolina E0
0
1985
500.000
Desenvolvimento de sistema injeção para etanol
Invenção e divulgação do
FLEX FUEL
Lançamento do
FLEX FUEL
Lançamento do
Viabilizar o etanol, melhorar emissões
Eliminar impacto na partida
Melhorar consumo
Eliminar impacto na
autonomia
Expandir o uso
Gasoline Systems
11
Fonte: ANFAVEA
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Evolução dos sistemas de gerenciamento eletrônico
Foco da tecnologia para etanol
Venda de
veículos (unid.)
3.500.000
3.000.000
Mercado / regulação
Tecnologia
Foco da tecnologia
1º crise
petróleo
Crise
abastecimento
de etanol
PROALCOOL
2.500.000
2º crise
petróleo
2.000.000
Alteração do IPI
para FLEXFUEL
Proconve L1
1.500.000
Flex Fuel
1.000.000
2020
2016
2014
2009
2007
2003
1979
1975
1973
Gasolina E22
Etanol E100
1991
1992
Gasolina E0
0
1985
500.000
Viabilizar
etanol, melhorar
melhorar emissões
Viabilizar
o oetanol,
emissões
Eliminar impacto
partida
Eliminar impacto
nanapartida
Melhorar consumo
consumo
Melhorar
Gasoline Systems
12
Fonte: ANFAVEA
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Perspectivas no uso do Etanol
Tecnologias para melhoria de eficiência
100%
Evolução do gerenciamento eletrônico
90%
Arraste
Aerodinâmico
59%
80%
70%
% on sales
60%
50%
Eficiência
Alternador
25%
40%
Start
Stop
21%
30%
Aumento
marchas
5%
20%
10%
0%
Vendas
Sales
100%
VVT
VVT
85%
Low Resistance
Baixo
Tires
Pneus
Drag Reduction
(e.g.
aerodynamics)
Downsizing
sizing
(3cil.)
85%
2.809.216
67%
67%
2.216.199
59%
1.964.984
36%
1.186.389
atrito
% on sales:
Sales
100%
3.319.358
Down
36%
AtritoFriction
High efficiency Engine
alternator
Reduction
motor
25%
844.780
21%
21%
713.052
Stop/Start
DI
DI Flex-Fuel
Flex
6%
21%
690.245
6%
185.236
Gasoline Systems
13
Department | 1/7/2015 | © Robert Bosch Ltda 2014. Reserves all rights even in the event of industrial property rights. We reserve all rights of
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6 speed
manual
transmission
(override
function)
5%
172.390
Turbo
Turbo Charging
compressor
4%
4%
124.800
Perspectivas no uso do Etanol
Tecnologias Bosch para eficiência energética
Advanced PFI
Start-Stop
Eficiência do alternador
Injeção Direta
(turbo, downsizing)
Gerenciamento elétrico
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Perspectivas no uso do Etanol
Injeção direta Flex-Fuel Etanol: impactos
start
idle
launch
Partida frio
@-5°C
T
nmot
clutch
closing
n
Peformance
t
Turbo-compressor
Diluição do óleo
Properties
gasoline ethanol
E22
E100
Adaptação de
mistura
stoichiometric ratio -
~14.5
9.0
octan number RON
95
129
calorific value MJ/kg
~39.5
26.8
Consumo
evaporation enthalpy kJ/kg
~450
900
…
…
…
Gasoline Systems
15
DGS-EC/RBU-LA Ferreira | 1/7/2015 | © Robert Bosch Ltda 2014. Reserves all rights even in the event of industrial property rights. We reserve
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Perspectivas no uso do Etanol
Penetração de motores injeção direta
1%
99%
2012
Gasoline Systems
16
1%
99%
2014
7%
93%
2016
16%
Injeção Direta
84%
Injeção no coletor
2020
Fonte: Bosch
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disposal such as copying and passing on to third parties
Perspectivas no uso do Etanol
Tendências de configuração de motores
Compacto
Leve*
2,80
Eficiência energética (MJ/Km)
Médio
Médio-pesado
(Entry + Sub-Compact)
2,30
2013
1,80
4 cyl 1,4l NA
MFI
2V, VVT
tecnologias
2017
1,30
3 cyl 1,0l TC
MFI
4V, VVT
4 cyl 1,8l NA
MFI
2V & 4V VVT
tecnologias
3 cyl 1,0l TC
DI
4V, VVT
3 cyl 1,5l NA
MFI
4V, VVT
4 cyl 2,0l NA
MFI
2V & 4V VVT
Tecnologias
4 cyl 1,4l TC
DI
4V, VVT
4 cyl 1,4l TC
DI
4V, VVT
Start-Stop
4 cyl 1,5l TC
DI
4V, VVT
Start-Stop
4 cyl 1,8l TC
DI
4V, VVT
Start-Stop
4 cyl 2,0l
DI
4V, VVT
Start-Stop
4 cyl 2,0l TC
DI
4V, VVT
Start-Stop
1400
1500
New engine concepts
Current engine +
improvements
0,80
900
1000
1100
1200
1300
*Classificação em acordo com NHTSA (National Highway Traffic Safety Administration)
Gasoline Systems
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GS/PJM-LA | 1/7/2015 | © Robert Bosch Ltda 2014. Reserves all rights even in the event of industrial property rights. We reserve all rights of
disposal such as copying and passing on to third parties
1600
1700
Massa do veículo (kg)
1800
Perspectivas no uso do Etanol
Arquiteturas Powertrain com eletrificação
Potencial de eficiência
HEV
Plug in
BRS
<60V
4
Start/Stop
Coasting
120
Start
4
6
2
Start/Stop
avançado
6
x 1000 / min
6
2
4
0
Híbrido
Start
A
Stop0
80
80
-
40
0
6
0
x 1000 / min
A
80
Stop
20
160
120
40
160
A
6
Stop
A
Stop
80
40
x 1000 / min
km/h
160
Coasting
200
x 1000 / min
km/h
Coasting
Recuperation
Coasting
80
40
160
Recuperation
200
x 1000 / min
km/h
Boost
Recuperation
Boost
Coasting
160
200
km/h
Boost
200
km/h
48V Power Net
e-drive
200
Complexidade/Custos
18
6
200
x 1000 / min
km/h
Diesel Gasoline Systems
80
40
160
Start
4
2
120
40
0
A
Stop
0
A
Stop
0
Start
4
2
Start
Base:
Start/Stop
2
-
Start
4
2
Fonte: BOSCH
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of disposal such as copying and passing on to third parties
e-drive
Evolução dos sistemas de gerenciamento eletrônico
Foco da tecnologia para etanol
Venda de
veículos (unid.)
3.500.000
3.000.000
Mercado / regulação
Tecnologia
Foco da tecnologia
1º crise
petróleo
Crise
abastecimento
de etanol
PROALCOOL
2.500.000
2º crise
petróleo
2.000.000
Alteração do IPI
para FLEXFUEL
Proconve L1
1.500.000
Flex Fuel
1.000.000
2020
2016
2014
2009
2007
2003
1979
1975
1973
Gasolina E22
Etanol E100
1991
1992
Gasolina E0
0
1985
500.000
Viabilizar o etanol, melhorar emissões
Eliminar impacto na partida
Melhorar consumo
impacto na
Eliminar impacto na Eliminar
autonomia
autonomia
Gasoline Systems
19
Fonte: ANFAVEA
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Tecnologias para Etanol
Projeto VCR: taxa de compressão variável
Torque adicional
TDC
Taxa de compressão 
max .volume
min .volume
admissão
Compressão
Combustão
exaustão
taxa original
taxa aumentada
Gasoline Systems
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BDC
Tecnologias para Etanol
Visão geral do projeto VCR
 Foco em aproveitamento do etanol em motore flex-fuel
 Análise de conceitos mecânicos, atuadores, controle eletrônico e novos produtos.
 Conceituação em modelos matemáticos e motor de um cilindro
 Resultados comprovados em veículo demonstrador.
Bosch
VCR
Universidade
Empresa
parceira
Gasoline Systems
21
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disposal such as copying and passing on to third parties
Evolução dos sistemas de gerenciamento eletrônico
Foco da tecnologia para etanol
Venda de
veículos (unid.)
3.500.000
3.000.000
Mercado / regulação
Tecnologia
Foco da tecnologia
1º crise
petróleo
Crise
abastecimento
de etanol
PROALCOOL
2.500.000
2º crise
petróleo
2.000.000
Alteração do IPI
para FLEXFUEL
Proconve L1
1.500.000
Flex Fuel
1.000.000
2020
2016
2014
2009
2007
2003
1979
1975
1973
Gasolina E22
Etanol E100
1991
1992
Gasolina E0
0
1985
500.000
Melhorar consumo
Eliminar impacto na
autonomia
Expandir oExpandir
uso o uso
Gasoline Systems
22
Fonte: ANFAVEA
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of disposal such as copying and passing on to third parties
Tecnologias Bosch para Etanol
Agenda
Histórico de Desenvolvimento Bosch Brasil
Relacionamento com montadoras
Perspectivas Etanol – Sistemas Otto
Perspectivas no uso do Etanol – Sistemas Diesel
23
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disposal such as copying and passing on to third parties
Tecnologias Bosch para Etanol
Dual-Fuel Diesel Etanol


Demanda do Mercado
 Substituição do Diesel por Etanol Hidratado
Tecnologia proposta: Dual-Fuel Diesel Etanol
Flexibilidade: Diesel / Etanol
Combustão do Etanol com a eficiência do Diesel
24
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disposal such as copying and passing on to third parties
Aplicações
Tecnologias Bosch para Etanol
Dual-Fuel Diesel Etanol

Estágio do desenvolvimento
 Demonstração de conceito

Protótipos: 2 Caminhões e 1 Trator
Características do sistema
Modos de operação
100% Diesel ou Diesel-Etanol
Desempenho
Torque / Potência igual ao Diesel
Consumo
Mesma eficiência do Diesel
Emissões
EU V possivel;
Red. 50% em CO2

Esforço necessário para a série
1 ano
Pesquisa de combustão
Desenvolvimento de componentes
25
2 anos
Aplicação
Durabilidade
Preparação para a série
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disposal such as copying and passing on to third parties
Tecnologias Bosch para Etanol
Obrigado
26
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disposal such as copying and passing on to third parties