Obrist ZVG: o extensor de autonomia HyperHybrid para o Tesla Model 3

É ponto pacífico que, entre os motores a combustão interna, os V12 são os mais equilibrados e os que menos transmitem vibrações - tanto que já fizemos até o teste da moeda em um Classe S 600 (W 140) para comprovar isso.

No extremo oposto, os motores de dois cilindros em linha costumam vibrar demais. Ainda assim, uma pequena empresa austríaca, a Obrist, garante ter criado um bicilíndrico que vibra menos do que um V12. Como assim?

Eles não ficaram só na conversa e decidiram demonstrar. Em vez de uma moeda, usaram uma taça flute com champanhe. No vídeo abaixo, dá para ver que, mesmo quando o giro subiu para perto de 5000, a flute continuou completamente firme sobre o motor - sem perder uma gota do líquido.

Gerador zero vibrações da Obrist

Não é por acaso que a Obrist batizou o seu motor compacto de “Zero Vibration Generator” (ZVG), ou Gerador Zero Vibrações. Qual é a “magia negra” que faz um dois cilindros ficar tão suave?

O ponto central está no uso de dois virabrequins girando em sentidos opostos, o que anula as vibrações primárias. Em termos práticos, esse bicilíndrico tem um virabrequim por cilindro e, em um deles, as engrenagens ainda recebem amortecimento com borracha para baixar o ruído.

Além disso, foi incorporado um volante do motor (ou volante de inércia) para reduzir ainda mais as vibrações - inclusive as que vêm de forças externas ao próprio motor, como as geradas pela bomba de óleo do sistema de lubrificação (que usa cárter seco). Para fechar o pacote e não atrapalhar a sensação silenciosa típica de um elétrico, o ZVG foi montado dentro de uma caixa com propriedades de isolamento acústico.

O resultado, segundo a Obrist, é um motor de dois cilindros com praticamente zero vibrações e ruído. E é justamente isso que o torna adequado ao seu objetivo: funcionar como extensor de autonomia em veículos elétricos.

Na prática, o ZVG não foi pensado para tracionar o carro, mas para gerar eletricidade e alimentar a bateria de um elétrico. E, nesse tipo de veículo, o que mais se valoriza é exatamente a ausência de vibração e de ruído.

Menos peso e muito mais autonomia no HyperHybrid

A Obrist não é novidade para a Razão Automóvel. Alguns anos atrás, eles apresentaram um Tesla Model 3 adaptado para operar como híbrido - o HyperHybrid -, servindo como prova de conceito da viabilidade dessa abordagem. Agora, dá para entender melhor o que está por trás do projeto.

A primeira grande mudança no Model 3 para virar o HyperHybrid foi a bateria: ela saiu e, no lugar, entrou uma menor, desenvolvida pela própria Obrist, com apenas 17,3 kWh (resfriada a ar, com opção de resfriamento líquido). Já o ZVG foi instalado na dianteira, onde ficava o frunk.

O bicilíndrico é bem compacto (688 mm × 503 mm × 269 mm) e pesa 129 kg (incluindo inversor e unidade de controle). A bateria, por sua vez, usa células cilíndricas (formato 18650) e pesa 97,6 kg (197 Wh/kg no nível do módulo).

Somando os dois (já com os fluidos necessários ao funcionamento do motor e outros periféricos), a Obrist afirma que o conjunto fica em torno de 250 kg. Isso é pouco mais da metade do peso da bateria (75 kWh) do Tesla Model 3 sozinha. Em outras palavras, o carro perde mais de 200 kg, o que traz ganhos em vários aspectos - inclusive no consumo.

Como era de se esperar, com uma bateria muito menor, a autonomia 100% elétrica também cai bastante: a marca fala em 96 km (WLTP). Para o uso diário, isso deve ser mais do que suficiente para atender às necessidades de muita gente. Por outro lado, com o ZVG operando, a autonomia “estica” para perto de 1000 km.

De acordo com a Obrist, isso se reflete em consumo real de 2,0 l/100 km, algo que só faz sentido pelo alto rendimento desse bicilíndrico naturalmente aspirado de 999 cm³. A empresa austríaca declara eficiência térmica de 45%, um número notável para um motor a gasolina de quatro tempos - no nível de muitos motores Diesel.

Parte dessa eficiência também se explica pelo seu papel de gerador. Como ele tende a trabalhar a maior parte do tempo em regimes estáveis, fica mais fácil otimizar o funcionamento para essa faixa.

Vamos aos dados: esse bicilíndrico “mil” naturalmente aspirado entrega 45 kW (61 cv) a 5000 rpm. Porém, se a gasolina for substituída por metanol sintético (e-metanol) - outro projeto da Obrist -, a potência sobe um pouco, chegando a 50 kW (68 cv).

Elétricos mais baratos com o HyperHybrid

Na visão da Obrist, a combinação de uma cadeia cinemática elétrica com um gerador a combustão compacto, barato e eficiente é hoje a melhor forma de chegar a carros elétricos mais acessíveis. O motivo é direto: com uma bateria muito menor, dá para reduzir o custo (e o peso, literalmente) que a bateria representa no veículo.

Elétricos com extensor de autonomia - tecnicamente híbridos em série - não são exatamente novidade. A BMW já usou um motor de moto com essa função no i3 REx, e hoje existe o Mazda MX-30 R-EV com motor Wankel.

No caso da Mazda, a escolha do Wankel se apoia em vários dos mesmos princípios defendidos pela Obrist: um gerador leve, compacto e com baixa vibração. Já o custo e a eficiência do Wankel, no entanto, são assunto para outro debate.

A Obrist destaca os pontos fortes da sua solução. O motorista passa menos tempo recarregando e abastecendo, não fica tão dependente de uma infraestrutura pública de recarga que ainda é insuficiente e pouco confiável, e as emissões caem drasticamente quando comparadas às de um carro puramente a combustão. Usando os 2,0 l/100 km como referência, o HyperHybrid emite 46 g/km de CO₂.

Em um momento em que o mercado de elétricos esfriou e o de híbridos (no geral) está fervendo, a Obrist parece ter uma chance de ouro para fazer a sua tecnologia HyperHybrid ganhar tração.