O hipercarro Mercedes-AMG One (que recorre, de facto, a tecnologia de um monolugar de Fórmula 1) está a servir de base conceptual para a próxima vaga de híbridos de carregamento externo da AMG, que passam a usar a designação E Performance. O primeiro será o GT 4 Portas (com motor V8), mas o futuro sucessor do Mercedes-AMG C 63 também vai receber o mesmo sistema modular. O engenheiro-chefe detalha os princípios técnicos destes dois híbridos de carregamento externo que começam a chegar à estrada já em 2021.
À medida que a eletrificação do automóvel se torna inevitável, vão cedendo, um a um, alguns dos bastiões mais resistentes das marcas idolatradas por milhões de entusiastas de motores a gasolina - quase sempre com forte veia desportiva.
A AMG prepara-se agora para duas estreias importantes: por um lado, o seu primeiro modelo 100% elétrico (ainda este ano), assente na nova plataforma EVA (Arquitetura de Veículo Elétrico); por outro, os seus primeiros híbridos de carregamento externo (PHEV) de altas prestações, apresentados sob o rótulo E Performance. Neste segundo caso, a lógica tecnológica vem diretamente do One (que deverá começar a ser entregue aos primeiros clientes dentro de alguns meses) e será aplicada no Mercedes-AMG GT 4 Portas e no C 63, ambos com chegada ao mercado em 2021.
Claro que o hipercarro foi concebido para um patamar completamente diferente: conta com cinco motores - dois elétricos no eixo traseiro a trabalhar em conjunto com o 1.6 V6 de 1.6 litros (derivado do F1 W07 Hybrid) e mais dois no eixo dianteiro - para uma potência máxima superior a 1000 cv, 350 km/h de velocidade de ponta, 0 a 200 km/h em menos de seis segundos (melhor do que o Bugatti Chiron) e um preço à altura, acima de 2,8 milhões de euros.
Sobre os primeiros AMG totalmente elétricos - a revelar este ano - sabe-se, para já, que utilizarão dois motores (um motor síncrono de íman permanente por eixo e, por isso, tração integral). Terão carregador de bordo de 22 kW e carregamento em corrente contínua até um máximo de 200 kW. Também é esperado que atinjam prestações comparáveis às dos modelos com o 4.0 V8 biturbo, incluindo um 0 a 100 km/h claramente abaixo dos quatro segundos e uma velocidade máxima de 250 km/h.
Mudança de paradigma
Para acompanhar esta viragem, a AMG reformulou as suas instalações em Affalterbach, integrando um centro de ensaios para baterias de alta tensão e motores elétricos, além de um centro de competência dedicado à produção de motorizações híbridas de carregamento externo.
Em paralelo, a cooperação com os engenheiros da equipa Mercedes-AMG F1 Petronas foi reforçada, de forma a tornar a transferência de conhecimento o mais direta e produtiva possível.
“A AMG quer acompanhar a evolução dos tempos eletrificando a sua oferta sem abdicar do seu posicionamento. Vamos continuar a produzir carros de elevada performance e aproveitar para conquistar uma base de clientes mais jovem e também com uma maior percentagem de clientes femininos”, explicou-me o diretor executivo Philipp Schiemer, numa entrevista exclusiva por Zoom. Nessa conversa foram apresentados os princípios-chave desta tecnologia, com o apoio de Jochen Hermann, diretor técnico da AMG.
A primeira grande diferença destes híbridos de carregamento externo está na posição do motor elétrico. Hermann esclarece: “ao contrário dos PHEV convencionais, neste nosso novo sistema o motor elétrico não foi instalado entre o motor de gasolina (ICE) e a transmissão mas sim sobre o eixo traseiro, o que tem várias vantagens, das quais destaco as seguintes: a distribuição do peso entre a dianteira e traseira do carro torna-se mais equitativa – à frente, no AMG GT 4 Portas, já teremos o motor 4.0 V8 e a caixa AMG Speedshift de nove velocidades –, havendo uma utilização mais eficiente do binário elétrico que é entregue mais rapidamente, permitindo que a potência se converta em aceleração de modo quase instantâneo (sem ter que passar pela caixa de velocidades). E a alocação de energia pelo diferencial autoblocante a cada uma das rodas do eixo traseiro é mais rápida, levando o carro a colocar a potência no chão mais depressa, beneficiando claramente a sua agilidade em curva”.
Dois motores, duas caixas de velocidades
O motor elétrico traseiro (síncrono, de íman permanente e que rende um máximo de 150 kW ou 204 cv e 320 Nm) integra a chamada Unidade de Propulsão Elétrica (EDU), que inclui ainda uma caixa de duas velocidades e um autoblocante eletrónico.
Um alternador elétrico engrena a 2ª velocidade, o mais tardar, aos 140 km/h - velocidade a que o motor elétrico está a rodar a cerca de 13 500 rpm.
Bateria de alta performance
Outra peça central do sistema é a nova bateria de alto rendimento, também instalada na zona traseira. É composta por 560 células e consegue fornecer 70 kW de potência contínua ou 150 kW em pico (durante 10 segundos).
O desenvolvimento foi feito internamente, com forte contributo da equipa de Fórmula 1 da Mercedes, como sublinha Hermann: “a bateria é tecnicamente próxima da que usa o carro de Hamilton e Bottas, tem uma capacidade de 6,1 kWh e pesa apenas 89 kg. Alcança uma densidade energética de 1,7 kW/kg que é sensivelmente o dobro do que conseguem as baterias de alta tensão sem arrefecimento direto dos híbridos de carregamento externo convencionais”.
Em termos simples, o segredo do desempenho desta bateria AMG de 400 V está no arrefecimento direto: pela primeira vez, as células são refrigeradas uma a uma, por estarem permanentemente envolvidas num fluido refrigerante de base líquida eletricamente não condutora. Cerca de 14 litros deste líquido circulam de cima para baixo por toda a bateria, atravessando cada célula (com a ajuda de uma bomba elétrica de alto desempenho) e passando ainda por um permutador de calor óleo/água ligado diretamente ao conjunto.
Com este método, é possível manter a temperatura estabilizada nos 45 ºC, de forma constante, independentemente do número de ciclos de carga e descarga - algo que não sucede em híbridos com arrefecimento convencional, onde a bateria tende a perder rendimento.
Segundo o diretor técnico, “mesmo em voltas muito rápidas em pista, onde as acelerações (que descarregam a bateria) e acelerações (que a carregam) são frequentes e violentas, o sistema de armazenamento de energia mantém o rendimento”.
À semelhança do que acontece na Fórmula 1, o “empurrão elétrico” está sempre pronto a ser usado, graças à forte recuperação de energia e à existência de uma reserva dedicada às acelerações a fundo ou intermédias, mesmo quando o estado de carga é baixo. O sistema inclui os modos de condução habituais (Elétrico até 130 km/h, Conforto, Desportivo, Desportivo+, Corrida e Individual), que ajustam a resposta do conjunto motopropulsor e da transmissão, o tato da direção, o amortecimento e o som, com seleção através dos comandos na consola central ou dos botões na face do volante.
A tração integral recorre, como seria de esperar, ao AMG Dynamics, que usa sensores para avaliar velocidade, aceleração lateral, ângulo da direção e ângulo de deriva, afinando o comportamento do automóvel conforme as necessidades de cada momento. Este acerto é feito em função dos programas Básico, Avançado, Pro e Mestre, em articulação com os modos de condução referidos. Já a recuperação de energia tem quatro níveis (0 a 3), podendo atingir um máximo de 90 kW.
Mercedes-AMG GT 4 Portas E Performance, o primeiro
Ainda não foram divulgados todos os dados técnicos do futuro Mercedes-AMG GT 4 Portas E Performance, mas já é conhecido que a potência máxima do sistema ficará acima de 600 kW (ou seja, superior a 816 cv) e que o binário de pico ultrapassará os 1000 Nm. Na prática, isto deverá traduzir-se num 0 a 100 km/h em menos de três segundos.
Sabe-se também que o carregador de bordo será de 3,7 kW. Quanto à autonomia em modo elétrico, a AMG não divulgou valores para nenhum dos híbridos de carregamento externo, indicando apenas que a prioridade foi apoiar o desempenho - e não garantir uma grande distância de condução sem emissões.
Mercedes-AMG C 63 também será E Performance
“Pode esperar um sucessor do C 63 com o mesmo sistema híbrido plug-in que será tão dramático e dinâmico como o modelo atual com motor V8”, assegura Philipp Schiemer, ainda que se “tenham perdido” quatro cilindros.
A razão é que o motor a gasolina escolhido é o 2.0 l de quatro cilindros em linha (M 139), que continua a liderar em potência na sua classe. Até agora, este bloco só tinha sido montado transversalmente na família “45” dos compactos Mercedes-AMG; aqui passa a ser instalado longitudinalmente também na Classe C - algo que nunca tinha acontecido neste modelo.
Para já, é conhecido que o motor a gasolina terá potência superior a 450 cv, que se deverá somar aos 204 cv (150 kW) do motor elétrico. O total não deverá ficar abaixo do atual C 63 S, que tem 510 cv. Pelo menos em termos de prestações, não há perdas anunciadas: os engenheiros prometem menos de quatro segundos dos 0 aos 100 km/h (face aos 3,9 s do C 63 S atual).
Outra novidade de grande impacto em automóveis de série - e, neste caso, uma estreia na indústria ao nível da produção - é o turbocompressor elétrico nos gases de escape aplicado ao 2.0 l, tecnologia já utilizada na Fórmula 1 e no One.
Como explica Jochen Hermann, “o E-turbocompressor permite o melhor de dois mundos, ou seja, a agilidade de um pequeno turbo com a potência de pico de um grande turbo, eliminando qualquer vestígio de atraso na resposta (o chamado turbo-lag). Tanto o motor de quatro como de oito cilindros usam um motor-gerador de 14 cv (10 kW) que faz arrancar o motor a gasolina e alimenta as unidades auxiliares (como o ar condicionado ou os faróis) em situações em que, por exemplo, o carro esteja parado num semáforo e a bateria de alta tensão esteja sem carga para abastecer a rede de baixa tensão do veículo”.
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