Mercedes-AMG E Performance: tecnologia do One no GT 4 Portas e no C 63 em 2021

O hipercarro Mercedes-AMG One (que, na prática, recorre a tecnologia de Fórmula 1) está a servir de base conceptual para os próximos AMG híbridos com carregamento externo (PHEV), que passam a usar a designação E Performance. A estreia cabe ao GT 4 Portas (com motor V8), mas o sucessor do Mercedes-AMG C 63 também vai receber o mesmo sistema modular. O engenheiro-chefe detalha os fundamentos técnicos destes dois híbridos com carregamento externo que chegam à estrada já em 2021.

À medida que a eletrificação avança de forma inevitável, vão cedendo, um a um, alguns dos redutos mais resistentes das marcas idolatradas por milhões de entusiastas de automóveis a gasolina, quase sempre com forte pendor desportivo.

Desta vez, é a AMG que se prepara para dar dois passos importantes: por um lado, lançar o seu primeiro modelo 100% elétrico (ainda este ano), assente na nova plataforma EVA (Arquitetura de Veículo Elétrico); por outro, introduzir os seus primeiros híbridos com carregamento externo de elevado desempenho, sob o selo E Performance. Neste segundo capítulo, a inspiração técnica vem do One (que deverá começar a ser entregue aos primeiros clientes dentro de alguns meses) e essa herança tecnológica transita para o Mercedes-AMG GT 4 portas e para o C 63, ambos previstos para 2021.

Como é natural, o hiperdesportivo foi concebido para objetivos muito distintos, graças ao seu conjunto de 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 motores elétricos no eixo dianteiro. O resultado é 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 coerente com o estatuto: acima de 2,8 milhões de euros.

Sobre os primeiros AMG totalmente elétricos - que serão apresentados este ano - sabe-se, para já, que contarão com dois motores (um motor síncrono de íman permanente por eixo e, portanto, tração integral), um carregador de bordo de 22 kW e capacidade de carregamento em corrente contínua (DC) até 200 kW. Também é referido que deverão oferecer prestações comparáveis às de modelos equipados com o 4.0 V8 biturbo, incluindo um arranque dos 0 aos 100 km/h bem abaixo dos quatro segundos e velocidade máxima de 250 km/h.

Mudança de paradigma

Para responder a esta transição, a AMG atualizou a sua sede em Affalterbach, passando a incluir um centro de testes dedicado a baterias de alta tensão e motores elétricos, bem como um centro de competência focado na produção de motorizações híbridas com carregamento externo.

Em paralelo, foi intensificada a colaboração com os engenheiros da equipa Mercedes-AMG F1 Petronas, com o objetivo de tornar a transferência de tecnologia mais direta e eficaz.

“\"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-me o diretor executivo (CEO) Philipp Schiemer numa entrevista exclusiva via Zoom, na qual os princípios essenciais desta tecnologia são apresentados também com o apoio de Jochen Hermann, diretor técnico (CTO) da AMG.

A principal diferença do novo sistema híbrido com carregamento externo da AMG começa na forma como o motor elétrico é integrado, como sublinha Hermann: “\"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

No eixo traseiro, o motor elétrico (síncrono, de íman permanente) debita até 150 kW ou 204 cv e 320 Nm, integrando a denominada Electric Drive Unit (Unidade de Propulsão Elétrica, ou EDU). Este conjunto inclui ainda uma caixa de duas velocidades e um diferencial autoblocante eletrónico.

Um alternador elétrico engrena a 2ª velocidade, o mais tardar, aos 140 km/h, momento em que o motor elétrico está por volta das 13 500 rpm.

Bateria de alta performance

Outro destaque assumido pela equipa de engenharia da AMG é a nova bateria de alto rendimento, também instalada no eixo traseiro. É composta por 560 células e consegue fornecer 70 kW de potência contínua ou 150 kW em pico (durante 10 segundos).

A unidade foi desenvolvida internamente, com forte contributo da equipa de Fórmula 1 da Mercedes, como garante 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 plug-in convencionais\"”.

Em termos simples, o segredo do desempenho desta bateria AMG de 400 V está no arrefecimento direto. Pela primeira vez, cada célula é arrefecida individualmente, por estar permanentemente envolvida num refrigerante à base de um líquido eletricamente não condutor. Cerca de 14 litros de refrigerante percorrem a bateria de cima para baixo, passando por todas as células (com a ajuda de uma bomba elétrica de alto desempenho) e circulando ainda por um permutador de calor óleo/água ligado diretamente à bateria.

Graças a este sistema, a temperatura consegue manter-se constante nos 45 ºC, de forma estável e repetível, independentemente do número de ciclos de carga e descarga - algo que não se verifica em sistemas híbridos com arrefecimento convencional, onde as baterias tendem a perder rendimento.

Como descreve 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\"”.

À semelhança do que sucede na F1, o “empurrão elétrico” mantém-se sempre acessível, graças a um sistema de recuperação de energia muito capaz e à existência permanente de uma reserva para acelerações a fundo ou intermédias, mesmo quando o estado de carga é baixo. Existem os habituais modos de condução (Elétrico até 130 km/h, Conforto, Desportivo, Desportivo+, Corrida e Individual), que ajustam a resposta do conjunto motriz e da transmissão, o tato da direção, o amortecimento e o som, sendo selecionáveis através dos comandos na consola central ou dos botões na face do volante.

O sistema de tração integral inclui, como seria de esperar, o AMG Dynamics, que recorre a sensores para avaliar velocidade, aceleração lateral, ângulo de direção e ângulo de deriva, ajustando o comportamento do automóvel ao cenário de cada momento. Este acerto é gerido pelos programas Basic, Advanced, Pro e Master, que se articulam com os modos de condução já referidos. Já a recuperação de energia oferece quatro níveis (0 a 3) e pode atingir um máximo de 90 kW.

Mercedes-AMG GT 4 Portas E Performance, o primeiro

Ainda não são conhecidos todos os dados técnicos do futuro Mercedes-AMG GT 4 Portas E Performance, mas já foi indicado que a potência máxima do sistema será superior a 600 kW (ou seja, acima de 816 cv) e que o binário de pico ultrapassará os 1000 Nm. Isso deverá traduzir-se numa 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 em modo elétrico não foi divulgada para nenhum dos híbridos com carregamento externo; sabe-se apenas que a prioridade deste sistema foi apoiar as prestações e não maximizar uma longa distância 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, apesar de, entretanto, se “terem perdido” quatro cilindros.

O motivo é simples: o motor a gasolina passa a ser o 2.0 l de quatro cilindros em linha (M 139), que continua a ser referência mundial de potência na sua classe. Até agora, esta unidade estava apenas montada transversalmente na família “45” de compactos Mercedes-AMG; neste caso, passa a ser instalada longitudinalmente, incluindo na Classe C, algo que ali nunca tinha acontecido.

Para já, sabe-se que o motor térmico terá potência superior a 450 cv, à qual se somam os 204 cv (150 kW) do motor elétrico. O rendimento total não deverá ficar abaixo do C 63 S atualmente mais potente, que debita 510 cv. Pelo menos em termos de prestações, os engenheiros alemães garantem que não haverá perdas, ao apontarem para menos de quatro segundos nos 0 a 100 km/h (vs 3,9 s do C 63 S de hoje).

Outra estreia mundial num automóvel de produção em série - embora já usada na F1 e no One -, considerando aqui toda a indústria, é a adoção de um turbocompressor elétrico nos gases de escape aplicado ao 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\"”.