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O Centro Aeroespacial da Alemanha (DLR) está desenvolvendo um conceito híbrido plug-in com alto nível de autonomia, chamado de Veículo Interurbano (IUV). Dotado de perfil zero emissões, o carro é destinado à condução de longa distância, com até 1.000 km de alcance em configuração de máximo conforto para passageiros (e motorista, quando precisar).
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O DLR é conhecido principalmente por seu trabalho relacionado à tecnologia da aviação, incluindo várias maneiras de reduzir as emissões de voos. Dentre seus trabalhos, também há o gerenciamento de um projeto de grande escala chamado Next Generation Car (NGC), onde 20 de seus institutos atuam juntos no desenvolvimento de veículos de quatro rodas eficientes.
Além do IUV, o projeto NGC se concentra em outros dois conceitos principais na Alemanha. Um deles é o UMV (Urban Modular Vehicle), descrito como “um carro urbano modular para uso pessoal e comercial”. Já o SLRV (Safe Light Regional Vehicle) se trata de um carro de transporte para compartilhamento de viagens.
Conceito com até 1.000 km de alcance
O IUV pretende oferecer um alcance de até 1.000 km, sendo capaz de acelerar a 180 km/h resultante de uma potência agregada de 136 kW. Essa competência é fruto de uma combinação entre uma bateria de 48 kWh (na parte de trás do carro), uma célula de combustível com potência de 45 kW (localizada na parte da frente do veículo) e um tanque de pressão de hidrogênio de 700 bar – até 7,5 kg de hidrogênio podem ser armazenados no tanque colocado na parte inferior da carroceria.
Seu processo de reabastecimento de hidrogênio deve levar o mesmo tempo que os sistemas de acionamento convencionais, enquanto a bateria poderia ser carregada separadamente. Com cinco lugares, o veículo híbrido possui cinco metros de comprimento e dois metros de largura. Por conta de diferentes métodos de construção leve, o peso do IUV fica abaixo de 1600 kg, incluindo os sistemas de armazenamento de energia.
Um conceito híbrido leve
“A estrutura da carroceria do IUV pesa apenas 250 kg, cerca de um quarto abaixo do que é comum neste segmento de veículos”, diz o gerente de projetos da DLR, Sebastian Vohrer. Grande parte da estrutura do veículo conceito é feita de polímeros reforçados com fibra.
Estruturas feitas de alumínio também são usadas em algumas áreas – especialmente onde os componentes precisam apresentar alta rigidez e absorver energia considerável em caso de colisão. Materiais “sanduíche” combinam uma camada superior composta de fibra com um núcleo leve feito de espuma plástica ou até materiais sustentáveis, como madeira balsa (um tipo de madeira extremamente leve usado principalmente para confecção de aeromodelos).
A equipe construiu protótipos de componentes selecionados para o IUV e os usou em testes de colisão para verificar cálculos computacionais e simulações obtidas em estágios a montante, entre outras coisas. Dentre os testes, houve a implementação de uma saia abaixo das portas laterais, destinada a proteger os ocupantes e o tanque de hidrogênio no piso do veículo em caso de impactos.
O conceito híbrido da DLR não possui um pilar central, que nas carrocerias convencionais ligaria o piso e o teto do carro e atuaria como elemento de colisão. Esse tipo de configuração no IUV cria grandes espaços para as portas que, quando combinadas com portas deslizantes que abrem em direções opostas, facilitam a entrada e a saída.
A DLR também aplicou os princípios da integração funcional, uma abordagem de construção leve onde a estrutura do piso, por exemplo, é utilizada para conduzir eletricidade e transmitir dados. “Isso elimina a necessidade de linhas de cabos adicionais e reduz ainda mais o peso total”, explica Vohrer.
Espaço para confraternizar dentro do carro
No design interno do veículo, os bancos dianteiros giratórios permitem aos ocupantes da parte da frente do IUV sentar de costas para a direção da viagem quando o carro estiver em modo totalmente autônomo. Assim, um “espaço compartilhado de comunicação” é criado, já que todos estarão sentados como dispostos em um ambiente de reunião/confraternização, de frente uns para os outros.
Além disso, em vez dos controles centrais do painel, o carro ostenta um conceito de ar condicionado sob medida, com cada passageiro podendo ajustar o ambiente ao seu gosto. Tal conceito é inspirado nas interfaces encontradas em aviões.
Uma das tecnologias examinadas mais de perto durante o desenvolvimento do IUV são os sistemas de armazenamento de hidretos metálicos. Usando parte da diferença de pressão entre o tanque de hidrogênio a 700 bar e a célula de combustível a 5 bar, o procedimento seria capaz de gerar resfriamento adicional para o ar condicionado de bordo e para dar suporte à unidade de resfriamento convencional.
Nível 4 de autonomia na condução
Os pesquisadores do DLR que trabalham no IUV também investigaram como a condução autônoma afetaria o conceito e a arquitetura do veículo. O alto nível de autonomia, conforme padronização da da Sociedade de Engenheiros Automotivos (SAE), de Nível 4, é totalmente responsável pelas tarefas de direção e apenas instrui o humano a assumir o controle quando não consegue mais lidar com uma tarefa.
“A automação pode aliviar muito a pressão dos motoristas, especialmente em viagens longas. Isso nos permite tornar o interior do veículo mais aberto e flexível ao mesmo tempo”, diz Vohrer. O DLR é o centro nacional de pesquisa da Alemanha nas áreas aeroespacial, de energia e de transporte do país, atuando também como agência espacial alemã.
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