Por Gemma Hatton
A Ford SuperVan 4.2 totalmente elétrica teve 12 meses de quebra de recorde, para dizer o mínimo. No verão passado, com Romain Dumas no comando, ela assumiu o Pikes Peak International Hill Climb na categoria Open. Apesar de alguns problemas durante os testes, a van Transit modificada completou a subida montanhosa de 12,5 milhas (20,1 km) em menos de nove minutos, quebrando o recorde anterior da classe em 37 segundos.
Em fevereiro deste ano, a van conquistou o Monte Panorama na Austrália, quebrando três recordes de volta (veículo elétrico mais rápido, veículo comercial mais rápido e veículo de roda fechada mais rápido) com um tempo de volta de 1m56.32s. Em seguida, correu até o topo do famoso percurso de subida de Goodwood em 43.98s, vencendo o Festival of Speed de 2024 por mais de dois segundos.Anúncio
Então, como a Ford transformou sua van Pro E-Transit Custom em um monstro de subida de montanha com mais de 2.000 cv?
A Ford vem desenvolvendo seu conceito de veículo promocional SuperVan desde 1971. A primeira iteração, SuperVan 1, era um negócio rudimentar, combinando um chassi Ford GT40 e seu motor Ford V8 de 5,0 litros montado no meio, com a carroceria de aço de fábrica de uma van Mk1 Transit.
Em 1984, surgiu a SuperVan 2, desta vez construída usando o chassi de um carro Ford C100 Grupo C e um motor Cosworth DFL, tudo escondido sob uma representação de fibra de vidro de uma Mk2 Transit, com melhorias aerodinâmicas adicionais.
Uma década depois, para promover o Mk3 Transit, o SuperVan 2 foi convertido em SuperVan 3, desta vez usando um Cosworth HB V8 de 3,5 litros e uma carroceria de silhueta em escala reduzida.
2022 marcou então uma nova era na história da SuperVan, com a primeira versão elétrica, a Ford Pro Electric SuperVan 4.0, revelada em Goodwood. A Ford Performance colaborou com o especialista austríaco em corridas elétricas, STARD, para entregar um trem de força de mais de 2000 bhp capaz de acelerar a SuperVan inspirada na E-Transit Custom de 0 a 100 km/h (62 mph) em menos de dois segundos. Esta estendeu a semelhança com uma van Transit regular para nominal, na melhor das hipóteses.Anúncio
Após o sucesso da SuperVan 4.0 em Goodwood, a Ford queria enfrentar o teste definitivo de subida: Pikes Peak, mas isso se tornaria um desafio totalmente novo.
Pikes Peak é sem dúvida o evento de corrida mais fascinante para pilotos e engenheiros. A linha de largada fica 2800m acima do nível do mar, com temperaturas ambientes tipicamente em torno de 20°C. O circuito sinuoso e montanhoso de 20km serpenteia até o cume mais alto da Cordilheira Frontal do sul das Montanhas Rochosas do Colorado até um pico de 4300m acima do nível do mar, onde as temperaturas são próximas de zero.
Nessa altitude, a densidade do ar é de apenas 0,72 kg/m³, em comparação com 1,2 kg/m³ na linha de largada. Isso não apenas reduz as forças aerodinâmicas que atuam no carro, mas também o resfriamento disponível. Consequentemente, a SuperVan 4.0 precisava ser redesenhada se quisesse superar os tempos, abrindo caminho para a SuperVan 4.2.
Não é de surpreender que uma van Transit não tenha o tamanho, formato ou peso ideais para estabelecer tempos de volta recordes, em qualquer circuito ou pista. Para compensar isso, o trem de força precisava maximizar a saída de potência e a aerodinâmica necessária para espremer cada grama da força descendente disponível.Anúncio
‘O trem de força e o pacote aerodinâmico são os principais fatores que compensam a enorme massa, área frontal e todas as outras desvantagens de escolher um Transit como pacote básico’, diz Michael Sakowicz, CEO da STARD. ‘É por isso que trabalhamos tanto para projetar um pacote compacto que entregasse alta densidade de potência.
“Não conheço muitos outros BEVs que alcançam uma potência tão alta para uma bateria tão pequena, então estamos muito orgulhosos disso. Isso, junto com o kit aerodinâmico desenvolvido pela Ford Performance, que fez um ótimo trabalho, é como conseguimos atingir recordes tão impressionantes com uma van.”
No coração do trem de força da SuperVan 4.2 está uma bateria sob medida de 50 kWh feita de células de bolsa de polímero de lítio de altíssimo desempenho (Li-Polymer) NMC (níquel manganês cobalto) alojadas em uma caixa de fibra de carbono. Para ajudar a bateria a operar dentro de sua janela de temperatura ideal, particularmente com o ar de baixa densidade no topo do Pikes Peak, o resfriamento foi uma prioridade desde o início.
‘A bateria é resfriada a líquido com um fluido à base de óleo que corre em um circuito de resfriamento separado’, continua Sakowicz. ‘O resfriamento é muito desafiador para Pikes Peak por causa do ar rarefeito, mas eu diria que 50 por cento de um bom sistema de resfriamento é determinado pelo layout que você escolher.
‘O layout da bateria, motores e inversores, assim como a forma como essas unidades são embaladas juntas, é muito importante. Eles devem corresponder à faixa de voltagem desejada, assim como ao desempenho de potência contínua e de pico, e então esses parâmetros podem ser ajustados para cada caso de uso específico.’
A bateria fornece energia para quatro motores de seis fases, com dois no eixo dianteiro e dois no traseiro, cada um capaz de uma potência máxima de 400 kW. Os eixos dianteiro e traseiro não são conectados mecanicamente, mas em vez disso têm um diferencial de automobilismo convencional com uma engrenagem de dois estágios e velocidade única. O torque não é distribuído entre os eixos dianteiro e traseiro, mas é controlado em cada eixo por uma unidade de controle do veículo (VCU) com software desenvolvido pela STARD.
Curiosamente, a relação potência-peso do trem de força pode ser otimizada especificamente para cada evento ajustando o número de motores em operação. Para Pikes Peak, a SuperVan 4.2 usou apenas um dos motores dianteiros, para um total de três, enquanto em Goodwood e outros eventos, a STARD optou pelo complemento total de quatro.
‘Como a SuperVan 4.2 foi projetada principalmente para Pikes Peak, seu pacote aerodinâmico de alta força descendente significa que estamos produzindo muito mais força descendente em velocidades mais baixas [em Goodwood]’, observa Sakowicz. ‘Isso, combinado com a configuração de quatro motores, nos dá uma quantidade enorme de torque na frente. Na verdade, estamos realmente executando uma relação muito longa porque temos tanto torque frontal disponível que podemos atingir uma linha reta de torque até a velocidade máxima. Enquanto para a traseira usamos relações mistas porque, nesta configuração, temos muito mais tração devido à mudança dinâmica das cargas do eixo.’
Os inversores são de tecnologia IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) e compartilham o mesmo circuito de resfriamento dos motores.
‘Desenvolvemos os motores e inversores junto com um parceiro especialista, que são resfriados com um fluido de água glicol’, continua Sakowicz. ‘Também integramos o resfriamento do rotor, então tanto o rotor quanto o estator dos motores são resfriados também.
‘Os circuitos de resfriamento da bateria, do motor e do inversor usam radiadores de ar para fluido. Então, localizado na frente do carro está o radiador de resfriamento para a bateria, com o radiador para o motor e o circuito do inversor atrás, pois este opera em uma temperatura mais alta.’
Para gerar aderência suficiente durante toda a subida perigosa, o pacote aerodinâmico precisa produzir o máximo de downforce possível. Claro, com o downforce também vem o arrasto. Isso é menos problemático em direção ao topo do Pikes Peak, pois o ar rarefeito resulta em menor arrasto, mas na linha de partida, onde a densidade do ar é mais típica, uma grande quantidade de energia é necessária para superar o alto arrasto do pacote de alta downforce e acelerar a SuperVan. Essa foi outra razão pela qual o trem de força precisava ter uma densidade de potência tão alta.
“Estamos correndo perto dos níveis de downforce da Fórmula 1, mas com um veículo de 1700 kg, comparado ao peso mínimo de um carro de F1, que é de 796 kg”, destaca Sakowicz. “Mais de 50 por cento desse downforce está no eixo dianteiro, e no nível do mar a 200 km/h [124 mph] temos cerca de 2200 kg de downforce no total.”
O pacote aerodinâmico atualizado apresenta um novo divisor dianteiro de fibra de carbono e uma asa traseira monstruosa. Dutos centrais no assoalho ajudam a canalizar o ar da parte inferior e o guiam em direção à traseira e sobre o eixo traseiro.
“A área frontal desta van é cerca de duas a três vezes maior do que um carro GT típico, então tivemos que encontrar maneiras de contornar isso com um pacote aerodinâmico eficiente que é muito diferente de outros carros”, explica Sakowicz. “Isso tornou a embalagem um desafio, particularmente o eixo traseiro, que é extremamente apertado, pois a unidade é bastante potente e, portanto, precisa de algum espaço, mas o difusor está localizado na parte inferior com dutos acima.
‘Outras áreas, no entanto, foram relativamente fáceis de embalar devido ao tamanho grande da van. Por exemplo, como o capô é muito alto, o motorista precisa sentar-se mais alto para ter uma linha de visão clara, o que ajuda a localizar bem os conjuntos de baterias abaixo do motorista.’
A combinação de alta força descendente, potência extrema e peso significativo da SuperVan 4.2 gera cargas nas rodas que castigam seriamente os pneus.
“Estamos bastante limitados pelos pneus”, admite Romain Dumas, cinco vezes vencedor do Pikes Peak e duas vezes das 24 Horas de Le Mans. “Com o peso e a força descendente, poderíamos correr com pneus muito maiores, mas ninguém os fabrica. Então tivemos que usar Pirellis de 18 polegadas com base em pneus GT. Provavelmente poderíamos ir ainda mais rápido se tivéssemos mais pneus personalizados.”
“Não são apenas os pneus que estamos levando ao limite”, concorda Sakowicz. “Estamos carregando as rodas, a direção, a suspensão e os freios muito mais do que qualquer outro carro. É muito diferente de qualquer outro veículo em que trabalhamos e nos causou muitas dores de cabeça. Tivemos que adaptar sistemas que foram testados e validados em veículos muito mais leves e menos potentes e realmente levá-los ao limite, então isso também tem sido um grande desafio.”
Então, como é pilotar essa criação de 2000 cv em alguns dos circuitos mais emocionantes do mundo?
“É mais ou menos como dirigir um carro de Dakar, mas com muito mais potência e muito mais rápido”, diz Dumas. “A coisa mais difícil é dirigir e frear com o peso porque, devido ao alto centro de gravidade, há bastante rolagem. Particularmente porque a bateria está embaixo de você, o que é bom para a distribuição de peso, mas significa que você se senta bem alto, então assim que você vira, há essa resposta de rolagem do peso. A aderência do eixo dianteiro é muito boa, é tão afiada quanto um carro de corrida convencional.”
Pilotar a SuperVan subindo Pikes Peak, Mount Panorama e a colina estreita em Goodwood exigiu três estilos de direção muito diferentes.
‘Goodwood não é para este carro. É muito largo para esta subida, então este é provavelmente o evento em que estive mais longe do limite’, diz Dumas. ‘Bathurst, por outro lado, foi onde eu estava forçando mais porque sabíamos o tempo de volta do [GT3 modificado] Mercedes que queríamos bater.
‘Quero dizer, em primeiro lugar, nunca esperávamos competir contra eles porque esperávamos ir muito mais devagar, mas, quando vimos o tempo deles, fiquei determinado a tentar novamente.
‘A melhor coisa sobre a SuperVan, em comparação com a Mercedes, era nossa velocidade máxima. Estávamos indo a mais de 300 km/h [186 mph]’, sorri Dumas. ‘Viajar nessa velocidade, com toda a elevação em Bathurst, no cume foi o mais desafiador em termos de intensidade. Particularmente porque tivemos alguns problemas com o sistema de direção hidráulica porque estávamos muito mais rápidos do que o esperado.’
‘Pikes Peak é um desafio diferente novamente porque você não pode ir 100 por cento, pois você só tem uma chance’, continua Dumas. ‘Então, mesmo se você fizer uma boa corrida, você sabe que pode melhorar aqui ou ali. É muito difícil estar no limite o tempo todo quando você só tem uma volta.
‘Você também tem os problemas com o resfriamento da bateria. As pessoas têm a atitude de que os carros elétricos têm uma vantagem tão óbvia em Pikes Peak porque você não está perdendo desempenho [do motor devido à mudança de altitude]. Isso é completamente verdade, mas as pessoas geralmente esquecem que as baterias são pesadas e precisam ser mantidas frias. Então, embora você não perca potência subindo a colina, você tem que limitar a velocidade máxima porque você nunca tem certeza se vai terminar a corrida ou se a bateria vai superaquecer. Foi o mesmo com o [Volkswagen] ID.R.
‘No final das contas, o conceito é realmente divertido’, conclui Dumas. ‘Se você desmontar o carro, ele realmente é um carro de corrida com chassi de estrutura tubular, braços triangulares, montantes e tudo mais. Mas para o lado do marketing, ele precisa se parecer com um Transit, e é por isso que ele é tão grande e pesado. É um pouco rústico, eu diria. Daniel Ricardo o dirigiu em Melbourne no ano passado e ele ficou um pouco assustado!’
“É incrivelmente rápido”, conclui Sakowicz. “Em Goodwood, estamos competindo contra carros como o Subaru Project Midnight, que é o melhor que você pode construir com base naquele veículo. Enquanto em Pikes Peak, quebramos o recorde da classe Open, e em Bathurst estabelecemos um recorde de volta de veículo de roda fechada contra GT3s irrestritos com DRS estilo Fórmula 1. Então, somos muito mais rápidos do que alguns carros de corrida incríveis – com uma van!
“No geral, estamos realmente orgulhosos de quão confiável ele funciona, e também de quão adaptável ele é”, continua Sakowicz. “Normalmente, esses projetos únicos são projetados para um desafio específico, mas o SuperVan 4.2 é tão versátil que pode atingir um desempenho fenomenal de pistas de arrancada a subidas de montanha, e até mesmo estágios de rali.”
Fonte: Ford Performance