Mercedes-Benz CLA com Tecnologia EQ, “carro de um litro” para a era elétrica

O Mercedes-Benz CLA com Tecnologia EQ é o “carro de um litro” para a era elétrica. Inicialmente, estarão disponíveis duas versões: o CLA 250+ com Tecnologia EQ e o CLA 350 4MATIC com Tecnologia EQ que serão lançados. Até o final do ano, a gama de modelos será expandida para incluir variantes elétricas a bateria adicional e o CLA com um motor híbrido de alta tecnologia.

Com um alcance de até 792 km de acordo com o WLTP, o CLA 250+ com Tecnologia EQ oferece um grande raio em sua classe. Esta variante do modelo de 200 kW (271 cv) pode viajar de Stuttgart a Kiel ou de Bremen a Munique sem paradas para recarga. O CLA 250+ com tecnologia EQ (consumo de energia combinado: 14,1–12,2 kWh/100 km).

O CLA 350 4MATIC de 260 kW (353 cv) com Tecnologia EQ está posicionado como a versão de desempenho no topo da gama de modelos. Ele combina alta eficiência com imenso prazer de dirigir e desempenho excepcional, acelerando de 0 a 100 km/h em apenas 4,9 segundos. O CLA 350 4MATIC (consumo de energia combinado: 14,7–12,5 kWh/100 km). Ambos as versões atingem velocidades de até 210 km/h.

A tecnologia de 800 volts torna o carregamento quase tão rápido quanto o reabastecimento

Os destaques do CLA totalmente elétrico incluem a arquitetura elétrica de 800 volts e unidades de acionamento avançadas com uma transmissão de duas velocidades na transmissão principal no eixo traseiro. O sistema de 800 volts maximiza a eficiência e o desempenho e pode reduzir significativamente o tempo de carregamento em conjunto com a nova geração de baterias. O CLA com tecnologia EQ pode recarregar com até 325 km de alcance em apenas 10 minutos. O carregamento rápido de CC é possível com até 320 kW para o CLA 250+ e o CLA 350 4MATIC.

Sistema de acionamento elétrico recentemente desenvolvido com eficiência de 93%

Com a tração principal no eixo traseiro para tração e características de direção ideais, a Mercedes-Benz traz um layout de tração conhecido das classes média e alta para o segmento de nível de entrada. A unidade de tração elétrica de 200 kW com um motor síncrono permanentemente excitado (PSM) no eixo traseiro foi desenvolvida inteiramente internamente e é derivada diretamente da unidade VISION EQXX. A eficiência da bateria para a roda em longas distâncias é de 93 %.

Os ímãs no rotor são dispostos em um formato de V duplo. Outra característica é o enrolamento do estator com os chamados enrolamentos em grampo. Essas medidas contribuem para um acionamento especialmente silencioso. O PSM também tem uma proporção significativamente menor – quase zero por cento – de elementos de terras raras pesadas em comparação com as gerações anteriores de motores. A eletrônica de potência de alto desempenho é equipada com um inversor de carboneto de silício (SiC) para uso de energia particularmente eficiente. O controle de transmissão e o inversor são altamente integrados em um único componente.

Transmissão de duas velocidades combina dinâmica com alta eficiência

A arquitetura de acionamento inclui uma transmissão de duas velocidades no eixo traseiro, combinando desempenho com eficiência. A primeira marcha tem uma relação curta de 11:1, permitindo excelente aceleração desde o início, alta capacidade de reboque e grande eficiência no tráfego urbano. A segunda marcha (relação: 5:1) é projetada para entrega de potência em altas velocidades e alta eficiência na rodovia para excelente alcance e conforto em longas distâncias. A velocidade máxima também é alcançada na segunda marcha.

Os pontos de mudança dependem da situação de condução e do programa de condução selecionado. Além disso, o otimizador online ajusta-os continuamente aos parâmetros atuais, como nível de carga da bateria, potência e requisitos do condutor. A potência é transmitida através de garras (1ª marcha) ou discos (2ª marcha). A transmissão tem isolamento térmico especial.

A Electric Drive Unit (EDU) 2.0 resolve o conflito entre torque máximo, velocidade máxima e excelente eficiência – especialmente na condução no mundo real. O alto torque não só garante um desempenho de condução dinâmico, mas também é útil para enfrentar inclinações em passagens de montanha ou rebocar cargas. Os modelos CLA totalmente elétricos [6] podem rebocar até 1,8 toneladas com o engate de reboque semielétrico (opcional), tornando-os adequados para rebocar caravanas compactas.

Potência adicional somente quando necessário: modelos 4MATIC com unidade de desconexão

O modelo CLA 350 4MATIC com tração nas quatro rodas também apresenta uma unidade de acionamento de 80 kW no eixo dianteiro. Esta unidade também é equipada com um inversor de carboneto de silício (SiC) para eficiência e é projetada como um motor síncrono permanentemente excitado (PSM). O motor elétrico dianteiro funciona como um acionamento de “impulso”, ativado somente quando potência ou tração adicionais são necessárias, dependendo da situação ou programa de direção. Esta tarefa é realizada pela Disconnect Unit (DCU), que a Mercedes-Benz está usando pela primeira vez neste segmento.

Para maior eficiência, a DCU pode desacoplar rapidamente o motor elétrico dianteiro sob baixa carga, fazendo com que o motor elétrico e as peças da transmissão fiquem parados. Isso reduz as perdas do eixo dianteiro em até 90 por cento e aumenta o alcance.

Calor “grátis” para pré-condicionamento eficiente: bomba de calor multifonte como padrão

O CLA totalmente elétrico é o primeiro Mercedes-Benz a vir de fábrica com uma bomba de calor do lado do ar. Ele não faz mais um desvio por um circuito de água e pode usar três fontes de energia em paralelo como um modelo chamado de multifonte: calor residual do acionamento elétrico, da bateria e do ar ambiente. A bomba de calor ar-ar contribui para a alta eficiência do CLA ao utilizar esse calor “gratuito”. Ele usa cerca de um terço da energia elétrica que um aquecedor auxiliar comparável precisaria para a mesma saída.

Além do alto conforto térmico para os ocupantes, a bomba de calor multifonte também permite o desempenho de carregamento muito alto do CLA. Ela traz a bateria de alta voltagem para a faixa de temperatura ideal antes do carregamento rápido. A bateria é integrada ao sistema de gerenciamento térmico inteligente. Quando a Navegação com Inteligência Elétrica é ativada, a bateria é pré-aquecida durante a viagem, se necessário, atingindo a temperatura ideal para carregamento rápido de CC no ponto de carregamento. A Mercedes-Benz garante que a eficiência não venha às custas do calor da cabine, mantendo o interior em uma temperatura confortável durante o carregamento rápido.

Recuperação inteligente para alcance máximo

O CLA totalmente elétrico apresenta um novo sistema de freio de caixa única. Componentes anteriormente separados, como o servofreio com cilindro mestre de freio e controle ESP, são combinados em um módulo compacto – daí o nome. O sistema otimiza a recuperação da energia de frenagem, aumentando o alcance. O conceito by-wire garante uma sensação consistente, segura e transparente do pedal de freio para o motorista, independentemente de a frenagem ser por recuperação ou frenagem por fricção. Além disso, o novo sistema de freio atende aos altos padrões de segurança da marca. Em caso de falha, o sistema alterna de forma confiável para o fallback hidráulico, garantindo um comportamento de frenagem seguro em todos os momentos.

Por razões de eficiência, quase todos os processos de frenagem são realizados inteiramente por meio de recuperação. A potência de recuperação é de até 200 kW. Em princípio, os modelos podem até mesmo frear eletricamente até a parada, recuperando assim a energia cinética. A forte desaceleração (até 3 m/s² por eixo) significa mais energia recuperada e, finalmente, um alcance maior. A recuperação é possível mesmo durante a frenagem ABS ou em estradas geladas.

A alavanca seletora atrás do volante serve para mais do que apenas selecionar os modos de condução. O motorista também pode usá-la para ajustar a potência de recuperação. Puxar a alavanca em direção ao volante aumenta o nível de recuperação para uma desaceleração de até 3 m/s². Empurrar a alavanca em direção ao visor do motorista reduz a recuperação de energia de acordo. Pressionar mais a alavanca seletora alterna entre os níveis de recuperação D+ e D Auto. O nível selecionado é exibido na parte inferior do visor. Os quatro níveis de recuperação a seguir são possíveis:

D Auto: Recuperação inteligente

D+: Sem recuperação (deslizando)

D: Recuperação padrão até 1 m/s²

D-: Recuperação aprimorada de até 3 m/s²

Todos os quatro níveis de recuperação estão disponíveis como “Último Modo”. No nível de recuperação D Auto, o ECO Assistant é automaticamente ativo. Dependendo do equipamento, ele pode usar dados armazenados no mapa de navegação, bem como informações de sensores e câmeras para determinar a rota prevista do veículo. Este sistema ajuda a otimizar o comportamento de direção para a situação futura, minimizando o consumo de energia e maximizando a recuperação. Os seguintes eventos de rota podem ser detectados: rotatórias, curvas fechadas, cruzamentos, cruzamentos em T, inclinações e limites de velocidade. O ECO Assistant também pode responder a outros cruzamentos ou junções se o sinal de mudança de direção for ativado a tempo.

Quando o sistema detecta um evento próximo ou um veículo à frente e o veículo se aproxima do evento, o ECO Assistant calcula o perfil de velocidade otimizado com base na distância, velocidade atual e informações de rota disponíveis. O símbolo “Pé fora do pedal” aparece no visor do motorista. No CLA, ele está localizado ainda mais centralmente no campo de visão do motorista. Seguir esse prompt ativa a recuperação inteligente no modo de rodagem. Se o ECO Assistant detectar um veículo à frente ou um veículo parado, ele pode até mesmo parar completamente o CLA. Isso pode ser, por exemplo, no final de um engarrafamento ou antes de um semáforo.

Bateria de topo com ânodos de óxido de silício e alta densidade de energia

O inovador sistema de bateria é baseado em uma arquitetura modular altamente integrada. As baterias consistem em quatro grandes módulos de células com células de caixa rígida e apresentam um design compacto e plano. O CLA 250+ e o CLA 350 4MATIC usam a variante superior de baterias de íons de lítio com um conteúdo de energia utilizável de 85 kWh. Os ânodos das células são feitos de grafite misturado com óxido de silício. Em comparação com a bateria anterior com ânodos de grafite convencionais, a densidade de energia gravimétrica foi aumentada em até 20 por cento.

A densidade de energia volumétrica da química da célula é de 680 Wh/l. O conteúdo de cobalto foi ainda mais reduzido. No final do ano, um modelo CLA com uma bateria com cátodos de lítio-ferro-fosfato (LFP) seguirá. O conteúdo de energia utilizável é de 58 kWh, enquanto a densidade de energia volumétrica da química da célula é de 450 Wh/l.

Apesar do aumento significativo da potência de carga, os termos do certificado de bateria para o EQA e o EQB ainda se aplicam ao CLA totalmente elétrico. Por uma duração total de oito anos ou até uma distância total de 160.000 km (o que ocorrer primeiro), a Mercedes-Benz garante que a capacidade máxima da bateria de alta tensão não será inferior a 70 por cento.

O CLA fornece armazenamento de energia para a casa: preparado para carregamento bidirecional

O CLA totalmente elétrico está preparado para a rede de veículos elétricos com a rede elétrica. Quando o veículo é conectado a uma estação de carregamento CC bidirecional compatível, ele se torna uma unidade de armazenamento de energia que pode armazenar, por exemplo, energia solar para uso posterior. Mais importante, ele também pode servir como um fornecedor de energia, seja Vehicle-to-Home (V2H) ou Vehicle-to-Grid (V2G).

A função de cobrança bidirecional estará disponível em uma data posterior, após o lançamento no mercado, por meio de uma atualização over-the-air. O uso de cobrança bidirecional pode estar sujeito a condições específicas do mercado em relação à legislação e aos requisitos dos provedores de energia.

Aerodinâmica líder na classe com um coeficiente de arrasto a partir de 0,21

Baixa resistência do ar significa alta eficiência, tornando o desempenho aerodinâmico particularmente importante para veículos elétricos. Reduzir o coeficiente de arrasto em apenas 0,01 aumenta o alcance de longa distância em cerca de 2,5 %. Com um coeficiente de arrasto começando em 0,21, o CLA totalmente elétrico lidera seu segmento.

A variação dentro da gama de modelos é mínima, em parte devido à ampla gama de rodas aerodinamicamente otimizadas. Isso inclui, pela primeira vez, uma cobertura completa de dois tons para rodas de liga leve, o que melhora o coeficiente de arrasto em até dois pontos em comparação com um aro convencional. Além disso, a equipe de aerodinâmica otimizou os spoilers das rodas à frente dos eixos dianteiro e traseiro em todos os tamanhos de rodas, minimizando o impacto das rodas e pneus na resistência do ar.

Em torno da grade e dos faróis, as juntas são posicionadas de forma ideal e parcialmente seladas. O conceito de parte inferior da carroceria do EQS e EQE foi desenvolvido ainda mais. A parte inferior da carroceria muito lisa é quase completamente fechada, com até mesmo os braços de controle e as barras de direção cobertos. A tampa da roda traseira é fixada à carroceria, o que significa que não há juntas com componentes ao redor.

Portanto, ela não se move com o eixo durante, por exemplo, a compressão. O CLA tem um chamado sistema de gerenciamento de impacto para proteger a bateria, com componentes totalmente integrados que também foram otimizados aerodinamicamente. Para evitar comprometimentos aerodinâmicos, há duas variantes de difusor para a traseira do CLA totalmente elétrico: para modelos com e sem engate de reboque.

Suspensão de conforto com eixo traseiro multibraço da classe média e alta

O CLA vem de série com uma suspensão confortável com mola de aço, apresentando um eixo dianteiro de três braços recentemente desenvolvido. O braço de controle inferior compreende os braços transversais e de impulso, ambos feitos de alumínio forjado. Assim como em uma configuração McPherson, o suporte guia a roda e é conectado diretamente à junta de direção. O terceiro elo, a barra de direção, faz parte da direção de cremalheira e pinhão.

A caixa de direção transversal é posicionada na frente do centro da roda, levando ao comportamento de autodireção desejado e à resposta precisa da direção. A junta de direção, conectando o braço de controle inferior ao suporte e apoiando a roda e o sistema de freio, é feita de alumínio fundido. Além da construção leve, a alta rigidez da cambagem foi priorizada para este componente, criando as melhores condições para uma boa resposta da direção e baixo ruído.

Na traseira, há um eixo multi-link recentemente desenvolvido. Este conceito de suspensão de alta qualidade é bem conhecido dos veículos Mercedes-Benz das classes média e grande. A empresa agora também o está trazendo para este segmento.

Alto nível de segurança ativa e passiva – primeiro airbag central nesta classe de veículos

O novo CLA é desenvolvido do zero com os mais recentes aspectos de segurança em mente. A Mercedes-Benz continua sendo pioneira em segurança ativa e passiva neste segmento. O objetivo é claro: com o CLA, a Mercedes-Benz pretende oferecer o carro mais seguro da sua classe. Os novos sistemas de assistência de segurança padrão podem evitar uma variedade de acidentes. Caso ocorra um acidente, as zonas de deformação, a célula de passageiros robusta e os sistemas de retenção são projetados para minimizar a probabilidade de ferimentos graves.

Novidade no CLA e pela primeira vez neste segmento, a Mercedes-Benz está instalando um airbag central como padrão. Ele é acionado entre o motorista e o passageiro dianteiro em caso de impacto lateral severo, dependendo da gravidade do acidente e da ocupação do veículo. O airbag central é integrado ao encosto do banco do motorista.

Sistema comprovado de proteção de alta tensão em vários estágios e sistema de alerta precoce de bateria mais desenvolvido

Além de proteger os ocupantes de um veículo elétrico, bem como outros usuários da estrada, a Mercedes-Benz dá ênfase especial à proteção do sistema de armazenamento de energia. Um veículo totalmente elétrico tem, além do conhecido sistema de 12 volts, um sistema de alta tensão que inclui a bateria de alta tensão e consumidores conectados, como os motores elétricos para a tração e componentes como o ar condicionado. Além dos requisitos legais, tanto o veículo geral quanto a bateria de alta tensão, linhas de alta tensão (HV) e outros componentes de HV devem atender aos rigorosos padrões da Mercedes-Benz.

No novo CLA, o compartimento da bateria é integrado ao conceito de colisão como parte da estrutura do veículo. Além disso, para a nova geração de baterias de alta tensão, a Mercedes-Benz tomou precauções abrangentes contra potenciais reações térmicas. Isso inclui espaçamento apropriado entre as células da bateria de alta tensão, bem como adaptações à estrutura das células e módulos de células. O sistema de alerta precoce aprimorado não apenas alerta os ocupantes, mas também aciona medidas de proteção adicionais dentro do veículo. Isso inclui o fechamento automático de janelas laterais e abas de ventilação. Um novo sensor, posicionado centralmente na bateria de alta tensão, monitora seu status mesmo quando o veículo está estacionado.

No CLA, assim como em outros modelos, a Mercedes-Benz implementou seu conceito de proteção multiestágio com oito elementos de segurança de alta voltagem. Isso garante que não haja perigo de componentes elétricos para ocupantes, socorristas e serviços de emergência após um acidente. Esse conceito de proteção já se provou em outros modelos totalmente elétricos da Mercedes-Benz, confirmado por descobertas da Mercedes-Benz Accident Research. No caso de um acidente grave, o sistema de alta voltagem é desligado automaticamente, com uma distinção feita entre desligamento reversível e irreversível.

O desligamento reversível ocorre em acidentes menores. Se o motorista tentar reiniciar o carro após o desligamento automático, uma medição de isolamento é realizada automaticamente em segundo plano. Uma reinicialização só é possível se o sistema estiver livre de erros, garantindo que os veículos ainda dirigíveis permaneçam operacionais. Em acidentes graves, onde o veículo normalmente não é mais dirigível, o sistema de alta tensão é desligado irreversivelmente. Irreversível significa que apenas uma oficina especializada pode reativar o veículo.

Durante o desligamento automático, a descarga direcionada dos componentes garante que eles não representem perigo. Para os socorristas, também há pontos de corte onde eles podem desenergizar manualmente o sistema de alta voltagem.

Fotos: Mercedes-Benz