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Aerodinâmica é destaque em Mercedes-Benz elétrico que alcança 1.000 km de autonomia

Este é o Mercedes-Benz Vision EQXX, resultado de um grande projeto de tecnologia para melhorar os veículos elétricos da marca. Acontece que o resultado do projeto é um verdadeiro carro que dirige e está em conformidade com as normas de segurança e rodoviária, mas não se trata de um carro a ser produzido.

Ele nunca estará à venda, mas a Mercedes-Benz apresentou em sua coletiva de imprensa na CES 2022 o muito do aprendizado durante o desenvolvimento do Vision EQXX e que será aplicado na produção dos seus carros elétricos no futuro próximo.

Para provar a tecnologia, a Mercedes planeja realizar uma viagem de 620 milhas na estrada pela Europa com a Visão EQXX em breve.

Temos uma grande quantidade de informações e tecnologias sobre esse novo projeto da Mercedes, então, vou iniciar por uma visão geral.

O objetivo era construir um carro elétrico com um alcance superior a 1.000 quilômetros, e a Mercedes fez exatamente isso. Para os americanos, são pouco mais de 620 milhas.

Os engenheiros da Mercedes chegaram lá seguindo a rota da eficiência, não superdimensionando a bateria, que é o aspecto mais impressionante do Vision EQXX.

Do jeito que está, o EQXX tem um número impressionante de eficiência de 6 milhas (9,6 km) por kWh. Isso é significativamente melhor do que até mesmo os VEs (Veículos Elétricos) mais eficientes atualmente, incluindo o Tesla. Com essa informação em mente, vamos ver como a Mercedes projetou um VE tão eficiente.

Começaremos com a bateria, pois é o coração de um carro elétrico. A Mercedes diz que trabalhou com a equipe de Fórmula 1 da Mercedes-AMG High Performance Powertrains para montar uma bateria de super alta densidade.

O pacote em si tem “pouco menos de 100 kWh” de energia utilizável, mas pode ser colocado em um carro compacto como o EQXX. Ele tem a energia potencial do EQS, mas o pacote em si tem 50% menos volume e é 30% mais leve do que no EQS.

A Mercedes atribui as melhorias ao progresso na química – supostamente veremos uma bateria usando esta nova química na produção em 2024 – e um novo compartimento OneBox que melhora o nível de integração da bateria à plataforma. Ele ainda possui uma “tampa” que é feita de um material composto sustentável e, em seguida, reforçada com fibra de carbono.

Sabemos que outros fabricantes elevaram a barra para sistemas elétricos de 800 volts, mas o EQXX faz experiências com um sistema de 900 volts que funciona bem.

A Mercedes não confirmou que um sistema de 900 volts encontraria seu caminho para produção em breve, mas disse que estava avaliando a tecnologia para uso futuro em potencial para um carro de produção. O único fator que falta na conversa sobre bateria da Mercedes é o carregamento. Não parece que nenhuma descoberta tenha sido feita no tempo de carga do EQXX.

Mas há a unidade propriamente dita, que consiste no motor elétrico, transmissão de velocidade única e a unidade eletrônica de potência – a última das quais é extraída do hipercarro AMG Project One.

No entanto, o único motor elétrico em si não é superpotente, já que a Mercedes o avalia com 201 cavalos de potência. A ideia era torná-lo eficiente, não um supercarro.

A Mercedes usa uma nova geração de carbonetos de silício no sistema de transmissão e diz que a eficiência do sistema como um todo é de 95%. Isso significa que 95% da energia da bateria vai para as rodas, o que é um número sensacional. Assim como a bateria, este motor está programado para uso em um VE de produção na faixa de 2024-2025.

Este trem de força supereficiente produz calor residual mínimo, o que também significa que seu sistema de gerenciamento térmico pode ser muito leve.

Através de persianas aerodinâmicas, válvulas de refrigeração e bombas de água, a unidade de acionamento é mantida na temperatura adequada com um custo de energia muito pequeno.

A Mercedes diz que a bateria em si é resfriada a ar, não a líquido, porque o resfriamento a líquido custa mais energia do que vale neste projeto de tecnologia.

Para fornecer resfriamento adequado, a Mercedes usa uma placa de resfriamento instalada no piso do veículo. Isso permite que o fluxo de ar venha da parte inferior para resfriar a bateria, que, segundo a Mercedes, é a maneira mais aerodinâmica de fazer o trabalho.

E já que estamos falando de gerenciamento de ar, é hora de entrar na aerodinâmica do design do Vision EQXX. O coeficiente de arrasto é de apenas 0,17. Isso supera o atual líder de produção de carros – o EQS – que tem um Cd de 0,20.

A Mercedes diz que em uma viagem de longa distância em uma rodovia, um carro elétrico típico dedica cerca de 2/3 de sua capacidade de bateria simplesmente para cortar o ar à frente. É por isso que uma forma escorregadia na aerodinâmica é tão necessária para longo alcance.

A Mercedes lista toneladas de opções de design que fez para que o design do EQXX fosse tão eficiente quanto é. A área frontal é menor que a do CLA. Sua esteira é 50 mm menor na parte traseira do que na dianteira.

A cortina de ar no pára-choque dianteiro é combinada com as tampas das rodas para remover qualquer possível separação aerodinâmica das rodas dianteiras. As passagens de ar no capô ajudam a reduzir o arrasto em torno dos espelhos, e as venezianas de resfriamento que se abrem no capô causam menos arrasto do que se fossem montadas na parte inferior da carroceria.

O ar flui sobre o carro em uma “borda destacável” na parte traseira. Ele utiliza um difusor traseiro retrátil que se desenvolve em altas velocidades. A Mercedes até trabalhou com a Bridgestone para criar pneus Turanza Eco exclusivos com paredes laterais otimizadas aerodinamicamente para combinar com as tampas montadas nas rodas de magnésio forjado de 20 polegadas.

É uma obra de arte se você é um fã de aerodinâmica e atraente ao mesmo tempo. A Mercedes foi capaz de montar um carro bonito e um intensivamente baixo arrasto, que é exatamente o que queremos ver enquanto fazemos a transição para uma era de VEs.

Claro, a eficiência também vem de ser leve, e isso é algo para o qual os carros elétricos são tradicionalmente muito ruins.

Em um esforço para tornar a estrutura mais leve, a Mercedes usou um intrigante molde estrutural de alumínio BIONEQXX como o principal componente estrutural na parte traseira, que já vimos ser usado no EQS.

O que é BIONEQXX? É uma peça fundida com aspecto de teia com fendas (leia-se: orifícios) onde não são necessários elementos estruturais.

O material é usado apenas onde é necessário para a função estrutural e onde as cargas são exercidas.

Claro, orifícios na carroceria não são ideais quando um carro é dirigido na água e na lama, então a Mercedes usa um substituto de plástico sustentável produzido por impressão 3D para preencher os esses espaços – 42 deles para ser exato.

Este processo complexo economiza aproximadamente 15-20% do peso de uma fundição tradicional, é que o afirma a Mercedes.

As portas são feitas de uma combinação de fibra de carbono e plástico reforçado com fibra de vidro. A Mercedes usa discos de freio de alumínio que reduzem drasticamente o peso em relação aos discos de aço fundido – as emissões de poeira do freio também são reduzidas em 90% graças a um revestimento exclusivo usado nos discos.

As molas de plástico reforçadas com fibra de vidro também substituem as molas helicoidais convencionais, economizando peso. No final, o Vision EQXX pesa 1.750 kg. Isso ainda não é leve, mas é mais leve do que a maioria dos VEs de luxo à venda hoje.

Também foram feitos muitos esforços relacionados com a eficiência no interior do EQXX. A enorme tela mini-LED 8K de 47,5 polegadas tem mais de 3.000 zonas de escurecimento locais, o que significa que só consome energia para as partes da tela que acendem.

O detalhamento do sistema de navegação se ajusta de acordo com o local da viagem, pois reduz detalhes digitais em longos trechos em rodovias para reduzir o consumo de energia usado para produzir mapas 3D em áreas urbanas.

O sistema de som 4D Burmester é renovado reduzindo o número de alto-falantes (isso é o primeiro) e colocando os alto-falantes mais perto dos ocupantes. Para manter a mesma qualidade que esperamos da Mercedes, o sistema usa dois alto-falantes em cada encosto de cabeça e um excitador de graves em cada assento.

Além disso, o telhado possui painéis solares. A Mercedes afirma que em um dia ensolarado ideal, os painéis podem adicionar até 25 quilômetros de alcance. No entanto, na maioria dos casos, a energia solar é simplesmente armazenada em uma bateria de ferro-lítio que fornece energia para o sistema climático, sistema de infoentretenimento e outros sistemas auxiliares. Isso significa que há menos consumo de energia do grande pacote de íons de lítio para alimentar todos os outros sistemas, aumentando seu alcance geral.

Também há muito a dizer sobre os materiais reais usados ​​em todo o cockpit, já que a Mercedes nos mostra uma nova filosofia de interior de origem sustentável.

Os puxadores das portas são feitos de uma “fibra de aço biológico”, que é um “tecido semelhante à seda vegana”. Seus assentos são feitos de micélio, um substituto do couro construído a partir da estrutura subterrânea semelhante a uma raiz de cogumelos. Todo o couro é substituído por Deserttex, um material feito com fibras pulverizadas de cacto.

Questionada, a Mercedes diz que ainda não está pronta para substituir o couro, mas pretende oferecer aos clientes opções mais sustentáveis ​​no futuro. Os carpetes são feitos de fibra de bambu, e sua tradicional Mercedes “Dinamica” é feita de garrafas PET 38% recicladas.

Quando se trata de tecnologia, aquela enorme tela singular que se estende de pilar a pilar abriga a mais recente inovação da Mercedes: um ajudante de viagem. O “sidekick” pretende ser o seu guia que responde às necessidades do motorista e dos passageiros.

Um desses recursos é a funcionalidade aprimorada “Ei Mercedes”, já que a voz agora é muito mais real e natural e o aprendizado de máquina dá ao personagem uma espécie de personalidade. Esse chamado auxiliar serve para prever o que você pode querer que seja exibido na tela e tem sua própria zona no visor. No entanto, a Mercedes diz que você pode desligá-lo se assim desejar.

O último ponto de discussão com o Vision EQXX é a velocidade com que a Mercedes desenvolveu essencialmente um carro dirigível adequado aos regulamentos de segurança. Através do novo uso de ferramentas digitais em design e engenharia, o Vision EQXX foi concluído em apenas 18 meses.

Isso inclui mais de 300.000 quilômetros de testes executados em um computador. É especialmente impressionante quando você olha para quantas equipes estiveram envolvidas no projeto, também, já que este carro foi ajudado pelas equipes de F1 e Fórmula E para torná-lo o melhor possível.

A eficiência máxima no automobilismo elétrico era o objetivo, e os esforços da Mercedes, com sorte, levarão a uma eficiência ainda maior nos carros elétricos de produção em um futuro próximo.

Redação Mecânica Online®https://www.mecanicaonline.com.br
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