As principais conversas sobre carros elétricos geralmente se concentram no tamanho das telas, na velocidade do software ou na capacidade da bateria, mas a verdadeira revolução da engenharia acontece nas profundezas do chassi. A Mercedes-Benz quer provar o seu domínio mecânico iniciando a produção em larga escala de um motor elétrico altamente incomum. A montadora alemã escolheu suas instalações históricas em Berlim-Marienfelde para construir este novo sistema de propulsão. Fundada em 1902, esta unidade é a fábrica mais antiga da longa história da marca. Em vez de fechá-lo, a administração transformou-o num centro de alta tecnologia para carros eléctricos premium e tecnologia de propulsão avançada.
Os EVs mais comuns na estrada hoje dependem de motores convencionais de fluxo radial. Nessas configurações, as forças magnéticas empurram para fora como os raios de uma roda de bicicleta. A Mercedes está se afastando desse padrão da indústria apostando pesadamente na tecnologia de fluxo axial. Em um projeto de fluxo axial, a força eletromagnética flui paralelamente ao eixo giratório em vez de irradiar para fora. Essa mudança permite que as peças internas fiquem em um layout plano em forma de disco.
Como pode ser visto na imagem acima, dois rotores magnéticos imprensam um único estator central à esquerda e à direita. Este arranjo mecânico inteligente permite que os engenheiros reduzam significativamente o tamanho geral do motor e aumentem sua potência ao mesmo tempo.
O novo motor faz sua estreia oficial no mercado dentro do Mercedes-AMG GT Coupe de 4 portas de alto desempenho. Como a arquitetura de fluxo axial permanece notavelmente fina, o motor elétrico montado no eixo dianteiro mede pouco menos de 9 cm de largura. Os dois motores elétricos que acionam as rodas traseiras são ainda menores, cada um medindo cerca de 8 cm de largura. Os engenheiros colocam esses motores finos diretamente em uma unidade de acionamento elétrico compacta de alto desempenho. Esta unidade agrupa os motores finos com uma pequena caixa de engrenagens planetárias para economizar espaço valioso.
Os motoristas não devem confundir o pequeno tamanho físico desses motores com falta de desempenho. O motor do eixo dianteiro gira em velocidades rápidas superiores a 15.000 rotações por minuto. Ao trabalhar em conjunto dentro do Mercedes-AMG GT Coupé de 4 portas totalmente elétrico, o layout exclusivo do trem de força cria uma aceleração intensa - o veículo de alto desempenho arranca de uma paralisação até 100 km/hin em 2,1 segundos. Para os compradores que optam pelo Pacote do Motorista opcional, ele continua acelerando até atingir a velocidade máxima de 300 km/h.
A empresa britânica YASA criou os primeiros protótipos que os engenheiros da Mercedes usaram como ponto de partida. O fabricante alemão viu potencial suficiente na tecnologia para adquirir completamente o YASA em 2021. Para testar a durabilidade do design antes de iniciar a montagem em massa, a empresa construiu oCONCEPT AMG GT XX. Este demonstrador de tecnologia completou um teste de resistência na pista de Nardo, na Itália, onde dirigiu continuamente durante 7 dias e 13 horas. O carro percorreu mais de 40.000 km durante a corrida e estabeleceu 25 recordes distintos de velocidade de longa distância para veículos elétricos.
Passar de um protótipo para uma linha de montagem em massa é uma dor de cabeça notória na indústria automotiva. Para conseguir isso, a fábrica de Berlim dedicou 30.000 metros quadrados de área útil ao projeto, distribuindo o maquinário por três enormes pavilhões e sete linhas de produção. Os trabalhadores devem gerenciar um processo de montagem complexo que envolve 98 etapas separadas. A equipe de engenharia teve que projetar 65 dessas etapas de fabricação especificamente para a marca, e 35 dos processos são completamente novos para a indústria de manufatura global, o que no final resultou em mais de 30 novos pedidos de patentes.
O formato único do motor cria graves problemas de fabricação para a equipe de produção. A fábrica tem que usar fio de cobre plano e retangular para formar as bobinas internas em vez de fio redondo comum. O formato quadrado permite que a fábrica coloque mais cobre na pequena estrutura, mas dobrar fios de cobre grossos em altas velocidades em cantos afiados sem rasgar a camada protetora de isolamento é incrivelmente difícil. Os trabalhadores da montagem usam lasers automatizados para soldar as delicadas pontas dos fios dentro de uma caixa apertada. O laser deve aplicar calor instantaneamente para evitar o derretimento das estruturas plásticas próximas aos pontos de soldagem.
Outro desafio complexo envolve a soldagem por transmissão a laser nas peças plásticas do sistema de transmissão. Este processo exige precisão geométrica para evitar danos às peças adjacentes. Para garantir uma produção confiável, a Mercedes-Benz utiliza software óptico de IA para verificar as juntas em tempo real. O sistema de câmera AI identifica a posição exata de cada peça, cria zonas virtuais de segurança sobre áreas frágeis e orienta o caminho do laser. O processo cria vedações que mantêm alta pressão do óleo e suportam forte estresse físico.
A parte mais dramática de toda a linha de montagem acontece durante uma etapa que os trabalhadores da fábrica chamam de “casamento”. É aqui que os braços automatizados baixam o estator central entre os dois pesados discos do rotor. Como os rotores contêm ímãs permanentes, eles puxam um em direção ao outro com uma força imensa de 9 kN. Esta atração magnética cria uma força igual a aproximadamente 900 kg. O sistema de montagem robótica deve manter o estator perfeitamente estável no plano central exato entre os ímãs, permitindo uma pequena tolerância de erro de menos de 0,1 mm. Um programa de computador dedicado monitora o alinhamento e envia ajustes corretivos de alta frequência durante os 0,5 segundos finais do processo.
As linhas de montagem de alta tecnologia operam ao lado do Mercedes-Benz Digital Factory Campus. Desde 2022, este campus utiliza a rede digital MO360 da empresa para testar novos softwares de fabricação. O lançamento da linha de motores de fluxo axial ocorre em um momento histórico importante para a marca. Estamos em 2026, marcando exatamente 140 anos desde que Carl Benz patenteou seu veículo original em 1886. Para comemorar, a montadora está dirigindo três sedãs Classe S para 140 locais ao redor do mundo em uma viagem promocional que dura até outubro.
Os executivos corporativos passarão o ano comemorando os veículos históricos a gasolina e promovendo opções elétricas convencionais como o CLA e o GLC, mas o verdadeiro futuro da empresa depende desses complicados motores elétricos. Competir globalmente exige grandes volumes e qualidade consistente. Ao arriscar grande capital em 35 processos de montagem globais ainda não experimentados, a empresa alemã aposta que os motores ultrafinos darão aos seus carros eléctricos premium uma vantagem permanente sobre os rivais internacionais.
