Tecnologia do Mercedes-AMG One chega aos híbridos plug-in E Performance: GT 4 Portas e C 63 em 2021

O hipercarro Mercedes-AMG One (que, na prática, incorpora tecnologia de um carro de Fórmula 1) serve como base conceitual para os próximos híbridos plug-in de alta performance da AMG, que passam a usar a designação E Performance. A estreia fica por conta do GT 4 Portas (com motor V8), e a mesma arquitetura modular também estará no sucessor do Mercedes-AMG C 63. O engenheiro-chefe detalha aqui os fundamentos técnicos desses dois híbridos plug-in que chegam às ruas já em 2021.

Um a um, até os bastiões mais resistentes das marcas idolatradas por milhões de “petrolheads” (ou seja, fãs de carros a gasolina, quase sempre com apelo esportivo) vêm cedendo, conforme a eletrificação avança de forma irreversível no setor automotivo.

A bola da vez é a AMG, que está prestes a colocar no mercado seu primeiro modelo 100% elétrico (ainda neste ano), construído sobre a nova plataforma EVA (Electric Vehicle Architecture). Ao mesmo tempo, a marca prepara seus primeiros híbridos plug-in (PHEV) de alto desempenho, reunidos sob o rótulo E Performance. Neste caso, os princípios tecnológicos vêm do One (que será entregue aos primeiros clientes dentro de alguns meses) e são transferidos para o Mercedes-AMG GT 4 Portas e para o C 63, ambos previstos para 2021.

Claro que o hiperesportivo foi concebido para “outros voos”: ele utiliza cinco motores - dois elétricos no eixo traseiro trabalhando em conjunto com o 1.6 V6 de 1,6 litro (derivado do F1 W07 Hybrid) e mais dois elétricos no eixo dianteiro - para entregar potência máxima acima de 1000 cv, atingir 350 km/h de velocidade final, acelerar de 0 a 200 km/h em menos de seis segundos (melhor que o Bugatti Chiron) e custar, como era de se esperar, mais de 2,8 milhões de euros.

Sobre os primeiros AMG totalmente elétricos - que serão apresentados neste ano - o que se sabe, por enquanto, é que adotarão dois motores (um síncrono de ímã permanente em cada eixo e, portanto, tração integral), com carregador de bordo de 22 kW, além de recarga em corrente contínua (DC) de até 200 kW. A promessa é de desempenho semelhante ao dos modelos com o 4.0 V8 biturbo, incluindo uma arrancada de 0 a 100 km/h bem abaixo de quatro segundos e velocidade máxima de 250 km/h.

Mudança de paradigma

Para acompanhar essa virada, a AMG remodelou sua sede em Affalterbach: agora há um centro de testes para bateria de alta tensão e motores elétricos, além de um centro de competência dedicado à produção dos conjuntos híbridos plug-in.

Em paralelo, a colaboração com os engenheiros da equipe Mercedes-AMG F1 Petronas foi intensificada, com o objetivo de tornar essa transferência de tecnologia 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”, explica o diretor-executivo (CEO) Philipp Schiemer, em entrevista exclusiva por Zoom. Nessa conversa, os pilares da tecnologia são apresentados com o apoio de Jochen Hermann, diretor-técnico (CTO) da AMG.

A primeira novidade importante nos híbridos plug-in que estão chegando envolve a posição do motor elétrico. Hermann esclarece: “ao contrário dos PHEV convencionais, neste nosso novo sistema o motor elétrico não foi instalado entre o motor a 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 torque elétrico que é entregue mais rapidamente, permitindo que a potência se converta em aceleração de modo quase instantâneo (sem ter que passar pelo câmbio). 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 câmbio

O motor elétrico traseiro (síncrono, de ímã permanente, com máximo de 150 kW ou 204 cv e 320 Nm) integra a chamada Electric Drive Unit (Unidade de Propulsão Elétrica, ou EDU). Esse conjunto reúne ainda um câmbio de duas marchas e um diferencial autoblocante eletrônico.

Um alternador elétrico engata a 2ª marcha, no mais tardar, aos 140 km/h - ponto em que o motor elétrico gira em torno de 13.500 rpm.

Bateria de alta performance

Um dos grandes trunfos apontados pela engenharia da AMG é a nova bateria de alto desempenho (também posicionada no eixo traseiro). Ela é formada por 560 células e fornece 70 kW de potência contínua ou 150 kW em pico (por 10 segundos).

Segundo Hermann, o desenvolvimento foi feito “internamente” com forte suporte da equipe de Fórmula 1 da Mercedes: “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 plug-in convencionais”.

Em resumo, o segredo do alto rendimento dessa bateria AMG de 400 V está no resfriamento direto. Pela primeira vez, as células são refrigeradas individualmente, pois ficam permanentemente envolvidas por um fluido refrigerante à base de um líquido eletricamente não condutor. Aproximadamente 14 litros desse refrigerante circulam de cima para baixo por toda a bateria, passando por cada célula (com a ajuda de uma bomba elétrica de alto desempenho) e também por um trocador de calor óleo/água conectado diretamente ao conjunto.

Com isso, a temperatura consegue permanecer sempre em 45 ºC, de forma estável e consistente, independentemente de quantas vezes o sistema seja carregado/descarregado - algo que não se repete em híbridos com arrefecimento convencional, cujas baterias acabam perdendo desempenho.

Como explica o diretor-técnico da AMG, “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”.

Assim como na F1, o “empurrão elétrico” permanece disponível o tempo todo graças ao sistema robusto de recuperação de energia e ao fato de sempre haver uma reserva para retomadas fortes ou intermediárias - mesmo quando o nível de carga está baixo. O sistema oferece os modos de condução tradicionais (Electric até 130 km/h, Comfort, Sport, Sport+, Race e Individual), que alteram a resposta do conjunto motriz e da transmissão, o peso da direção, o amortecimento e o som. A seleção pode ser feita pelos comandos no console central ou pelos botões na face do volante.

O sistema de tração integral conta, naturalmente, com o AMG Dynamics, que usa sensores para medir velocidade, aceleração lateral, ângulo de direção e ângulo de deriva, ajustando o acerto do carro conforme a necessidade do momento. Isso ocorre de acordo com os programas Basic, Advanced, Pro e Master, que se combinam com os modos de condução citados acima. Já a regeneração de energia tem quatro níveis (0 a 3), podendo chegar a um máximo de 90 kW.

Mercedes-AMG GT 4 Portas E Performance, o primeiro

Nem todas as especificações do futuro Mercedes-AMG GT 4 Portas E Performance foram divulgadas, mas já está confirmado que a potência máxima do sistema será superior a 600 kW (ou seja, acima de 816 cv) e que o torque de pico passará de 1000 Nm. Na prática, isso deve se traduzir em aceleração de 0 a 100 km/h em menos de três segundos.

Por outro lado, o carregador de bordo será de 3,7 kW. A autonomia elétrica não foi anunciada para nenhum desses híbridos plug-in; a única informação é que a prioridade do projeto foi apoiar o desempenho, e não oferecer longas distâncias 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”, garante Philipp Schiemer, ainda que “se tenham perdido” quatro cilindros.

Isso porque o motor a gasolina passa a ser o 2.0 l de quatro cilindros em linha (M 139), que segue como referência mundial de potência em sua categoria. Até aqui, ele era usado apenas em montagem transversal na família de compactos “45” da Mercedes-AMG. Agora, porém, ele será instalado longitudinalmente também na Classe C - algo inédito nesse modelo.

Por enquanto, sabe-se que o motor a gasolina terá potência acima de 450 cv, que deve se somar aos 204 cv (150 kW) do motor elétrico para um resultado total que não deve ficar abaixo da atual versão mais forte do C 63 S, de 510 cv. Ao menos em desempenho, a promessa é não recuar: os engenheiros alemães falam em menos de quatro segundos no 0 a 100 km/h (contra 3,9 s do C 63 S de hoje).

Outra novidade mundial em carros de produção em série (já aplicada na F1 e no One) - e, neste caso, considerando toda a indústria - é o turbocompressor elétrico dos gases de escape, adotado no motor 2.0 l.

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”.