AMG Project One – da Formula 1 para as ruas

DNA da Formula 1

Os fabricantes envolvidos na Fórmula 1 adoram propagar que a sua participação na super competitiva arena do automobilismo esportivo é bom para os seus clientes, pois com o passar do tempo seus motores e carros começam a receber a tecnologia desenvolvida na sua participação na Fórmula 1. Raramente é o caso desde o final dos anos 80 porque a realidade e as exigências de uma carro de Fórmula 1 são totalmente distintas de um carro de passeio legal, seja ele frugal ou um super esportivo. Ou então, quando chegam, tal tecnologia já precisou adquirir uma escala tão grande para torna-la viável nos veículos de passeio que já virou lugar comum, não é mais exclusividade de quem a desenvolveu na Fórmula 1.

Project One, um genuíno Fornula 1 para as ruas. Créditos: Mercedes Benz

Project One, um genuíno Fornula 1 para as ruas.
Créditos: Mercedes Benz

Raramente, mas não nunca. Mercedes decidiu flexionar seus músculos e despejar dinheiro e suor em um projeto para comemorar os 50 anos de sua subsidiária AMG. O Project One é genuinamente um Fórmula 1 para as ruas. Um fantástico e surpreendente superesportivo com praticamente o mesmo motor do carro de Lewis Hamilton, com modificações para permitir o uso confortável e diário nas ruas.


Esta Animação já diz tudo.
Créditos Mercedes Benz

É realmente um Fórmula 1 para as ruas? Hum.. Vamos ver. O regulamento da Fórmula 1 reza que o motor deve ser um V6 a 90 graus turbo comprimido e capacidade de 1.6 litros. Confere. Deve ter quatro comandos de vávula, vávulas com molas pneumáticas e não pode exceder 15.000rpm. Confere. O diâmetro dos pistões não pode ser maior que 80,0 mm, o que deixa seu curso pré-determinado em 53,0 mm para dar 1.6l. Só pode ter um injetor de combustível por cilindro com pressão máxima de 7250 psi. Confere. A lista é grande, e confere.

Um "shape"musculoso, definitivamente. Créditos: Mercedes Benz

Um “shape”musculoso, definitivamente.
Créditos: Mercedes Benz

Assim como na Fórmula 1, integrado ao motor há um motor/gerador com potência máxima de 120 kW, ou 161 hp, chamado MGU-K (Motor Generator Unit – Kinetic, ou Unidade MotoGeradora Cinética). O motor obrigatoriamente deve estar acoplado ao seu eixo de manivelas antes da embreagem, mas é permitida uma caixa de redução, desde que a rotação do MGU-K não ultrapasse 50.000 rpm. A vantagem do motor elétrico girar em tão alta rotação é que isto permite que seu tamanho e peso sejam reduzidos, desde que seu peso mínimo não seja inferior a 7 kg. Considerando sua potência de 161 hp, é realmente incrível que este motor pese somente 7 kg. Durante desacelerações este motor funciona como um gerador produzindo energia para recarregar a bateria deste sistema híbrido.

Créditos: Mercedes Benz

Créditos: Mercedes Benz

Os motores de Fórmula 1 também tem um outro motogerador, chamado MGU-H, (Motor Generator Unit – Heat, ou Unidade MotoGeradora – Calor). Este motor está acoplado ao turbocompressor do motor, mas no motor do Mercedes-AMG Petronas e consequentemente no Project One, o lay-out deste sistema Turbo/MGU-H é bem interessante. A turbina do turbo fica em uma extremidade do bloco do motor, e o compressor do outro lado do bloco, ligados por um longo eixo que passa pelo interior do “V” formado pelos cilindros e com o MGU-H concêntrico a este eixo. Este motogerador desenvolve 107 hp com peso mínimo de 4 kg e tem duas finalidades. A primeira é manter o enorme turbo girando em alta rotação para manter a pressão quando o motor está em baixa rotação e evitar “turbo-lag”. A segunda é gerar eletricidade quando o excesso de vazão do escapamento estiver produzindo uma potência maior que a requisitada pelo compressor. Na prática, essa recuperação de energia substitui a “wastegate” (válvula de escape), do turbo, limitada a 25 psi, apesar da válvula ainda estar lá, caso o MGU-H não cumpra a sua parte. Ao invés de deixar a pressão subir e acionar a “wastegate”, o MGU-H freia o turbo recuperando essa energia de volta para a bateria. É surpreendente notar que a medida de 107hp do MGU-H se deve a sua capacidade de geração de energia, pois não é necessário toda esta potência para girar o turbo, o que dá uma idéia da enorme quantidade de energia desperdiçada pelos antigos motores turbo da F1 somente no seu turbocompressor.

Esquema do lay-out do turbo compressor. Créditos: Mercedes Benz

Esquema do lay-out do turbo compressor.
Créditos: Mercedes Benz

A eletricidade gerada por estes dois motogeradores é armazenada em uma bateria de lithium que de acordo com as regras da F1 deve pesar entre 20 e 25 kg e somente 1,1kWh por volta pode ser liberada para o MGU-K despejar seus 161 hp de ajuda no motor. Isto é suficiente para utilizar o motor por 33 segundos, uma gigantesca ajuda em uma saída de curva com pretensões de ultrapassagem no segmento seguinte.

PROJECT ONE

Como vimos, é indiscutível a linhagem de Fórmula 1 do Project One. De fato é um motor da Fórmula 1 utilizado em um carro de passeio. O carro de passeio não tem limite para a quantidade de energia liberada para o MGU-K, mas também não precisa ter o seu motor refeito a cada 500km, isto só será necessário aos 50.000km. Então seu motor tem o seu giro reduzido e seu conta-giros tem a faixa vermelha iniciando em 10.000 rpm. A frenética marcha-lenta do Fórmula 1 de 4.000 rpm é reduzida para 1.000 rpm na versão de rua.

Nesta foto do motor, podemos apreciar o gigantesco compressor na parte da frente do motor. Créditos: Mercedes Benz

Nesta foto do motor, podemos apreciar o gigantesco compressor na parte da frente do motor.
Créditos: Mercedes Benz

Project One não está submetido às regras da Fórmula 1, então além do MGU-K, ele tem dois outros motores elétricos de 161hp tracionando as rodas da frente, um em cada uma. Estando conectados diretamente as rodas e especificamente as dianteiras, estes dois motores conseguem recuperar muito mais energia que aquele conectado ao motor. Aproximadamente 80% da energia utilizada na desaceleração do veículo é regenerada para o sistema e como os motores são controlados independentemente o torque é distribuído entre as rodas direita e esquerda de forma vetorizada, auxiliando a direção do veículo nas curvas de alta. Dada a reivindicação da Mercedes de uma potência de 1.000 hp para o sistema, conclui-se que o motor tem 520 hp, número condizente com a restrição de rotações imposta pela durabilidade do motor. Na Fórmula 1, sem os dois motores elétricos, restritos pelo regulamento, mas girando a 15.000rpm, desenvolve por volta de 700 hp.

Créditos: Mercedes Benz

Créditos: Mercedes Benz

As baterias usadas no Project One são as mesmas utilizadas na F1, de ions de lithiom, mas montadas em um arranjo com maior capacidade. Afinal, aqui elas alimentam três motores de 161 hp e não um, e também não há limite de 1,1 kWh por volta. O sistema funciona com uma voltagem de 800 volts, ainda assim abastecendo 3 motores produzindo 483 hp as correntes induzidas são muito substanciais, o que requer cabos muito grossos. A maioria dos híbridos disponíveis no mercado funcionam com voltagem entre 300 e 400 volts, mas nessa faixa, os cabos precisariam ser ainda muito mais grossos, e pesados.

Note as baterias debaixo do assoalho, o conjunto mecânico e a enorme tomada de ar do motor no teto do carro. Créditos: Mercedes Benz

Note as baterias debaixo do assoalho, o conjunto mecânico e a enorme tomada de ar do motor no teto do carro.
Créditos: Mercedes Benz

As baterias mais pesadas também são necessárias para aumentar a eficiência do sistema. Lembre-se, nas ruas ninguém anda com o pé 100% no acelerador/100% no freio como em um circuito de corrida, portanto o ciclo de carga e descarga das baterias é diferente. O Project One tem uma autonomia em modo totalmente elétrico de 25km, o suficiente para rodar nas zonas de exclusão de veículos a combustão pipocando no mundo. As baterias pesando 110kg e, estima-se, 4,0 kWh de capacidade ficam no piso da cabine, o que ajuda a distribuição do peso e minimiza a utilização dos pesados cabos elétricos do sistema.

Créditos: Mercedes Benz

Créditos: Mercedes Benz

A transmissão é de oito velocidades da Xtrac, um fornecedor de transmissões da Fórmula 1. Seus atuadores são hidráulicos e obviamente pode ser acionada pelas aletas atrás do volante ou deixada no modo automático. Nenhuma transmissão comumente disponível no mercado, nem no portfólio da Mercedes Benz suportaria trabalhar nas altas rotações deste motor.

Créditos: Mercedes Benz

Créditos: Mercedes Benz

A suspensão também també tem todas as características da F1, mas neste caso ela é única. Braços assimétricos controlam a geometria e deslocamento das rodas dianteiras com o conjunto molas amortecedor montados horizontalmente na parte interna dos veículos acionados via “pushrods”. A geometria da suspensão tem uma característica interessante. Os dois conjuntos mola/amortecedor estão conectados às duas rodas dianteiras, com um arranjo tal que um deles é praticamente responsável por suportar o peso do carro e movimentos onde as duas rodas estão se deslocando na mesma direção (ondulações da pista), e outro quando as rodas se deslocam em direções diferentes (fazendo curvas). Ou seja, um restringe a inclinação do carro, e o outro o movimento transversal de sobe e desce do chassi. Muito inteligente, e especialmente útil para controlar a altura do veículo, o que, dada a sofisticação e importância da aerodinâmica do carro, é fundamental. A suspensão traseira segue com desenho similar usando multi-braços.

Atente para o interessante lay-out da suspensão onde tanto o lado direito, quanto o esquerdo estão conectados a ambos os conjuntos mola/suspensão. Créditos: Mercedes Benz

Atente para o interessante lay-out da suspensão onde tanto o lado direito, quanto o esquerdo estão conectados a ambos os conjuntos mola/suspensão.
Créditos: Mercedes Benz

Os freios não poderiam deixar de seguir o padrão da F1, apesar do ABS e do sistema regenerativo. Os discos são de compósitos de ceramica e carbono tal e qual na Fórmula 1, as rodas são de aluminio forjado com porca central. Os pneus são Miclelin Pilot Sport Cup 2, 285/35ZR-19 na frente e 335/30ZR-20 atrás, montados em rodas com 25 cm e 30 cm de largura respectivamente.

Créditos: Mercedes Benz

Créditos: Mercedes Benz

Não é preciso dizer que a estrutura é toda de fibra de carbono, (estilo F1?), formando um rígido monocoque. Não é um monoposto aberto, mas o motor e transmissão são elementos estruturais do veículo, suportando toda a suspensão traseira. Um cupê de dois lugares com uma carroceria, também de fibra de carbono, extremamente funcional e com aerodinâmica muito sofisticada, uma frente de visual agressivo, e paralamas bojudos dando um ar muito musculoso à carroceria.

Créditos: Mercedes Benz

Créditos: Mercedes Benz

A aerodinâmica do Project One está além das restrições regulatórias da Fórmula 1 e é repleta de peças móveis. Na frente temos um “spoiler” que se extende para a frente do carro, grelhas nos para-lamas dianteiros regulando o fluxo de ar. Atrás, uma barbatana de tubarão para auxiliar a estabilidade em altas velocidades, um difusor de ar gigante, bem no jeitão da Fórmula 1, aproveitando o fluxo de ar da parte de baixo do carro, e uma aerofólio de dois estágios. O teto do carro conta com uma tomada de ar para abastecer o motor e múltiplas entradas de ar canalizando-o para todos os componentes buscando troca de calor tais como radiadores de óleo do motor e da transmissão.

Créditos: Mercedes Benz

Créditos: Mercedes Benz

O interior segue a filosofia de utilizar os conceitos básico de um carro de corrida adaptado a praticidade necessária para as ruas. Os dois bancos são fixados diretamente no monocoque e os ajustes para o motorista são feitos nos pedais e na direção. A cabine tem um estilo minimalista, mas de alguma forma que eu não sei explicar como, lembra de fato o interior dos Mercedes modernos. Um tela de 10 polegadas funciona como painel de instrumentos e afins e outra, no meio do painel opera os sistemas de entretenimento e informação. O Project One vem equipado com janelas elétricas, ar condicionado e o sistema COMAND da Mercedes, tal como um classe S. A grande maioria dos comandos fica na direção, obviamente retangular, e bem F1. A maior parte da cabine não tem acabamento expondo toda a estrutura de fibra de carbono do monocoque e das portas.

Créditos: Mercedes Benz

Créditos: Mercedes Benz

Os números anunciados pela Mercedes são evidentemente extraordinários. Velocidade final superior a 350 km/h e zero a 200 em menos de 6 segundos. Se esta aceleração se confirmar, vai barrar o Bugatti Veyron (7.2s) e o Porsche 918 (6.7s) e todos os hiper-carros recentes com exceção do Chiron que atinge os 200 em 6,5s, mas tem a velocidade eletronicamente limitada (!?) a 420 km/h.


Créditos: Mercedes Benz

A produção está planejada para começar no segundo semestre de 2019. Serão fabricados 275 veículos vendidos por US$ 2,7 milhões cada. Deixa eu te dar uma má noticia, se você não encomendou o seu, já era! Toda a produção já está devidamente comprometida. Em sua apresentação à imprensa no salão de Frankfurt, o Sr. Dieter Zetsche, CEO do grupo Daimler, disse que poderia ter vendido três vezes a produção estipulada apesar do preço. Isto me faz crer que além de querer manter a exclusividade do carro, provavelmente Mercedes terá prejuízo em cada um dos veículos produzidos. Quanto mais carros, maior o prejuízo.

Créditos: Mercedes Benz

Créditos: Mercedes Benz

Conforme dito no começo deste texto, Mercedes promete que a tecnologia da Fórmula 1 presente no Project One chegará rapidamente, não se sabe em que dosagem, à linha AMG ordinária. O resto da linha de veículos Mercedes Benz vai esperar mais. Ninguém diz qual tecnologia será transferida, mas acredito que o mais rápido a chegar sejam os arranjos do MGU-K e MGU-H e os componentes estruturais de fibra de carbono. Com potência específica de 625 hp/litro, que tal um Smart AMG com motor de 640cc e 400hp fazendo mais de 20km/l?


Créditos: Mercedes Benz

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