A Volkswagen decidiu responder a uma pergunta central dos carros elétricos sem recorrer simplesmente a uma bateria maior. O Mission Efficiency reduz consumo atacando aquilo que normalmente passa despercebido: resistência do ar, perdas nos pneus, atrito dos freios, peso e até a energia consumida pelos sistemas de bordo. O resultado é um protótipo capaz de percorrer grandes distâncias utilizando menos energia do que muitos elétricos precisam apenas para enfrentar o trânsito cotidiano.
A Volkswagen apresentou o Mission Efficiency, protótipo elétrico próximo da produção desenvolvido para demonstrar até onde pode chegar a eficiência quando diferentes áreas do veículo são trabalhadas simultaneamente.
O modelo alcançou três recordes na categoria de veículos elétricos de quatro lugares próximos da produção e adequados ao uso cotidiano, segundo a classificação utilizada para a tentativa.
O primeiro está na aerodinâmica.
O Mission Efficiency registrou coeficiente de arrasto, ou Cx, de apenas 0,158, associado a uma área frontal de 2,08 m².
O segundo recorde veio em uma condição denominada pela Volkswagen de “ideal trip”, realizada a velocidade constante de 68 km/h, sem subidas e com consumidores auxiliares, como o ar-condicionado, desligados.
Nesse cenário, o consumo chegou a 6,48 kWh/100 km.
O terceiro resultado foi obtido em uma viagem documentada de 1.278,36 quilômetros, saindo do centro de desenvolvimento da Volkswagen em Wolfsburg, passando pela Polônia e pela República Tcheca até chegar a Viena, na Áustria.
Nesse percurso, o Mission Efficiency registrou consumo médio de 6,89 kWh/100 km sem considerar as perdas durante a recarga.
Quando essas perdas são incluídas, o consumo sobe para 7,51 kWh/100 km.
A velocidade média foi de 67,72 km/h, enquanto a máxima chegou a 138 km/h.
O veículo utilizou uma bateria com 54,9 kWh líquidos e precisou ser recarregado apenas uma vez durante todo o trajeto.
Ao chegar a Viena, ainda indicava 164 quilômetros de autonomia restante.
É importante observar que a bateria recebeu uma adaptação de software para disponibilizar 54,9 kWh no protótipo.
Em utilização de série, a Volkswagen informa que não pretende necessariamente liberar toda essa capacidade, justamente para preservar a longevidade da bateria.
Essa diferença ajuda a separar um veículo experimental de eficiência de um automóvel produzido para enfrentar milhares de ciclos de carga, temperaturas variadas e anos de utilização.
Apesar do caráter experimental, a Volkswagen destaca que o projeto utiliza diversos componentes derivados de tecnologias destinadas à produção em grande escala.
A base utiliza elementos da arquitetura MEB+ com tração dianteira, relacionada aos futuros ID. Polo e ID. Cross.
O motor elétrico entrega 99 kW, equivalentes a 135 cv, e deriva do conjunto previsto para o ID. Polo.
A filosofia do projeto está justamente em demonstrar que eficiência não precisa depender exclusivamente de tecnologias exóticas ou de altíssimo custo.
O Mission Efficiency foi desenvolvido para explorar o potencial máximo de componentes relativamente próximos daqueles destinados a automóveis de produção.
A principal diferença está na carroceria.
Com 4.775 mm de comprimento e apenas 1.392 mm de altura, o modelo utiliza formato inspirado em uma gota, buscando manter o fluxo de ar aderido à superfície pelo maior tempo possível.
A dianteira apresenta pequena área frontal, enquanto entradas de ar ativas podem permanecer fechadas quando não há necessidade elevada de refrigeração.
As rodas traseiras são parcialmente cobertas e praticamente todo o assoalho recebe carenagem.
As janelas das portas não possuem molduras convencionais, enquanto as maçanetas ficam integradas à carroceria para reduzir perturbações no fluxo de ar.
O resultado aparece principalmente em velocidades elevadas.
Acima de 80 km/h, a Volkswagen afirma que o Mission Efficiency consome mais de 30% menos energia do que uma versão convencional do ID. Polo utilizada como referência.
A 140 km/h, o protótipo necessitaria aproximadamente da mesma quantidade de energia que o ID. Polo utilizaria a 100 km/h.
Essa comparação ajuda a explicar por que aerodinâmica se torna tão importante na estrada.
Quanto maior a velocidade, maior a parcela da energia utilizada simplesmente para deslocar o ar ao redor do veículo.
Por isso, reduzir o coeficiente de arrasto pode entregar benefícios crescentes justamente onde muitos automóveis elétricos apresentam queda mais acentuada de autonomia: as velocidades rodoviárias.
A carroceria também combina diferentes materiais.
Há componentes derivados do ID. Polo, estrutura autoportante de alumínio e peças produzidas com polímero reforçado com fibra de carbono e materiais compostos de aramida.
O objetivo é diminuir massa sem comprometer os requisitos estruturais necessários ao veículo.
A Volkswagen afirma que o protótipo possui homologação europeia para circulação e atende às exigências correspondentes de segurança, resistência e colisão.
Apesar da aparência de cupê esportivo, o Mission Efficiency possui configuração 2+2.
Os bancos dianteiros podem ser utilizados normalmente, enquanto os dois traseiros foram projetados para pessoas com aproximadamente até 1,60 metro de altura.
O porta-malas oferece 481 litros, complementados por compartimentos adicionais sob os bancos traseiros e nas laterais.
Outro ponto interessante está no sistema de freios.
Na dianteira, o veículo mantém suspensão McPherson e sistema hidráulico derivados do ID. Polo.
Na traseira, porém, aparece pela primeira vez um freio eletromecânico.
A solução reduz componentes hidráulicos, elimina parte das linhas e do fluido de freio e permite controlar a distribuição da força de frenagem de forma mais flexível.
Isso pode favorecer a utilização da frenagem regenerativa, permitindo que o motor elétrico recupere uma parcela maior da energia cinética antes que os freios por atrito precisem entrar em funcionamento.
O sistema também pode ajudar na estabilidade durante curvas por permitir gerenciamento mais preciso das forças aplicadas em cada roda.
As rodas receberam atenção especial.
Segundo a Volkswagen, o conjunto roda-pneu pode responder por 25% a 30% da resistência aerodinâmica total do veículo.
Para reduzir turbulências, os arcos dianteiros foram posicionados próximos aos pneus.
O Mission Efficiency também utiliza defletores patenteados instalados na parte interna das rodas, projetados para dificultar a entrada de ar e reduzir os redemoinhos produzidos no interior dos aros.
Externamente, as calotas apresentam superfícies planas e otimizadas para o fluxo.
Também foram desenvolvidos pneus específicos em parceria com a Continental.
Baseados na família EcoContact 7, apresentam resistência ao rolamento informada de 4,9 kg por tonelada, aproximadamente 25% abaixo do limite correspondente à melhor classificação A da etiqueta europeia.
A redução acontece principalmente por modificações na lateral e na composição da banda de rodagem.
O princípio é simples: toda vez que o pneu se deforma ao tocar o solo, parte da energia é transformada em calor.
Diminuir essas perdas significa usar uma parcela maior da eletricidade para efetivamente movimentar o automóvel.
O teto e a região traseira também recebem células solares.
O sistema fotovoltaico possui potência de 370 W e foi projetado para alimentar consumidores do sistema elétrico de bordo.
Dependendo da região, estação do ano e condições meteorológicas, a Volkswagen estima contribuição equivalente a até 30 quilômetros adicionais de autonomia por dia.
Isso não significa que o sistema solar consiga substituir a recarga convencional da bateria de tração.
Sua função está principalmente em reduzir a quantidade de energia retirada da bateria para alimentar equipamentos auxiliares.
O interior segue a mesma filosofia de eliminação de desperdícios.
O veículo utiliza revestimentos leves, dispensa um sistema convencional de alto-falantes e recorre a uma caixa Bluetooth móvel.
Também adota o conceito “Bring your own device”, no qual smartphone ou tablet substituem a tela convencional do sistema multimídia.
Cada uma dessas decisões isoladamente representa uma economia relativamente pequena.
Somadas, porém, ajudam a explicar como o Mission Efficiency consegue atingir consumo tão baixo.
Mecânica Online® com Tarcisio Dias – Os 6,89 kWh/100 km impressionam, mas o aprendizado mais importante do Mission Efficiency não está no recorde. O projeto mostra que aumentar a autonomia de um carro elétrico não depende obrigatoriamente de colocar mais células dentro da bateria.
Uma bateria maior aumenta a energia disponível, mas também acrescenta massa, custo e materiais. Reduzir o consumo trabalha no sentido oposto: permite percorrer mais quilômetros utilizando a mesma quantidade de energia.
A aerodinâmica é provavelmente o exemplo mais evidente. Em velocidades elevadas, diminuir a resistência do ar pode entregar um ganho maior do que acrescentar alguns quilowatts-hora à bateria, especialmente porque uma bateria adicional precisa ser transportada durante todos os quilômetros da viagem.
Os pneus mostram a mesma lógica. Menor resistência ao rolamento significa menos energia transformada inutilmente em calor. O freio eletromecânico traseiro busca reduzir perdas mecânicas e ampliar as possibilidades de recuperação energética.
Até o sistema solar precisa ser interpretado dentro dessa filosofia. Seus 370 W são pequenos diante da potência exigida pelo motor de tração, mas podem alimentar consumidores auxiliares e evitar que essa energia seja retirada da bateria principal.
Existe, entretanto, uma diferença fundamental entre demonstrador e produto de grande escala. Alumínio, fibra de carbono, materiais compostos, pneus extremamente especializados e soluções aerodinâmicas agressivas precisam ser avaliados em custo, reparabilidade, durabilidade e facilidade de produção antes de chegarem às ruas em larga escala.
O Mission Efficiency não mostra necessariamente como será o próximo Volkswagen elétrico. Ele funciona como um laboratório sobre rodas para descobrir quais ganhos realmente valem a pena transferir para carros mais acessíveis.
E talvez essa seja sua maior contribuição. A corrida pela autonomia pode começar a mudar de direção: em vez de perguntar apenas “quantos kWh cabem na bateria?”, a engenharia pode perguntar “quantos quilômetros conseguimos extrair de cada kWh?”
Eficiência energética será tão importante quanto capacidade de bateria na próxima geração de elétricos. Siga @tarcisiomecanicaonline para acompanhar conteúdos sobre aerodinâmica, baterias, consumo e as tecnologias que estão transformando os automóveis elétricos.
Retrovisor Mecânica Online® – Entenda o que está por trás da notícia
- Cx de 0,158 – O Mission Efficiency utiliza carroceria extremamente aerodinâmica para reduzir a energia necessária em velocidades elevadas.
- 6,89 kWh/100 km – Esse foi o consumo obtido na viagem documentada de 1.278,36 km, sem considerar perdas de recarga.
- Bateria de 54,9 kWh – O protótipo utiliza capacidade líquida ampliada por software especificamente para a demonstração.
- Motor de 135 cv – O conjunto elétrico deriva da tecnologia prevista para o ID. Polo e trabalha com tração dianteira.
- Freio traseiro eletromecânico – A solução busca reduzir perdas e melhorar a distribuição da frenagem e a recuperação de energia.
- Solar de 370 W – Células instaladas no teto e na traseira alimentam sistemas auxiliares e podem contribuir para reduzir o consumo da bateria.
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Coeficiente de arrasto (Cx) – Número que indica o quanto a forma do veículo favorece ou dificulta a passagem pelo ar. Quanto menor o valor, menor tende a ser a resistência aerodinâmica, desde que a área frontal também seja considerada.
Resistência ao rolamento – Energia perdida principalmente pela deformação dos pneus durante o movimento. Reduzi-la significa transformar menos energia em calor e utilizar mais eletricidade para deslocar o veículo.
Frenagem regenerativa – Processo no qual o motor elétrico trabalha temporariamente como gerador durante as desacelerações, convertendo parte da energia do movimento novamente em eletricidade para a bateria.
Freio eletromecânico – Sistema no qual a força de frenagem pode ser comandada eletricamente no próprio conjunto da roda, reduzindo a dependência de linhas hidráulicas e permitindo controle mais preciso da atuação dos freios.
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