Ao pormenor

Koenigsegg Gemera ao pormenor. Ainda é mais “de doidos” do que imaginávamos

O Koenigsegg Gemera foi a estrela do (cancelado) Salão de Genebra, e este colosso de engenharia merece um segundo olhar, mais pormenorizado.

É o primeiro quatro lugares da marca sueca, e provavelmente será o quatro lugares mais rápido do planeta ao anunciar uma velocidade máxima de 400 km/h. Só isto já daria ao Koenigsegg Gemera um lugar de destaque no mundo automóvel, mas o Gemera é muito mais que números, e quanto mais sabemos sobre ele, mais surpreendente se torna.

Resumindo e recordando, o Gemera é um monstro híbrido plug-in de 1700 cv e 3500 Nm (valores máximos combinados) — tem três motores elétricos e um de combustão —, e é o primeiro Koenigsegg a ter tração às quatro rodas como também quatro rodas direcionais — com 3,0 m de distância entre eixos, parece-nos uma bem vinda ajuda…

Mas, caracterizá-lo só assim é demasiado redutor, e por isso decidimos revisitar o Koenigsegg Gemera, talvez a criatura rolante mais fascinante do ano (até agora), desta vez com um olhar mais detalhado sobre a sua cadeia cinemática, e sobretudo, sobre aquele pequeno, mas grande, três cilindros.

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Koenigsegg Gemera

TFG, o pequeno gigante

Sem dúvida, o que mais se destaca na cadeia cinemática do Koenigsegg Gemera é o seu motor de combustão inédito, curiosamente designado Tiny Friendly Giant (TFG) ou traduzindo, o Pequeno Gigante Amigável.

Nome que se deve á sua modesta capacidade de 2.0 l com três cilindros em linha — em 26 anos de existência a Koenigsegg só nos brindou com motores V8, atualmente com 5.0 l de capacidade —, mas capaz de debitar números de “gente grande”, como se comprova pelos 600 cv e 600 Nm que anuncia, números que mais facilmente vemos em motores… V8.

Estes valores de potência e binário traduzem-se num elevado rendimento específico de 300 cv/l e 300 Nm/lum recorde em motores de produção —, e para mais, o TFG é capaz de cumprir as exigentes normas de emissões dos nossos dias. Como o consegue?

Koenigsegg Tiny Friendly Giant
Pequeno em tamanho, grande em tudo o que faz, exceto, aparentemente, no consumo de combustível.

Um dos principais fatores está no facto de este ser o primeiro motor a quatro tempos sem árvore de cames. Isto significa que, em vez da abertura e fecho das válvulas de admissão/escape serem controladas mecanicamente — a razão da existência de uma correia ou corrente de distribuição, que liga a cambota às árvores de cames —, estas passam a ser controladas de forma independente através de atuadores pneumáticos, o que abre um enorme leque de possibilidades.

Já nos debruçámos sobre esta temática anteriormente, e não é de estranhar que seja a Koenigsegg a primeira a estrear este sistema, até porque… foi ela que o inventou, dando origem à empresa-irmã Freevalve:

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Freevalve
Os atuadores pneumáticos que controlam as válvulas

Graças a esta solução a Koenigsegg estima que o seu três cilindros de 2.0 l consuma entre 15-20% menos combustível que um motor de quatro cilindros de igual capacidade, com injeção direta e distribuição variável.

A flexibilidade do Freevalve é tal que permite que o TFG funcione ou de acordo com o ciclo Otto ou o mais eficiente Miller, dependendo das condições. Também revela-se eficaz a reduzir as emissões poluentes, diz a marca, sobretudo nos 20 segundos iniciais e cruciais após o arranque a frio, período em que os motores de combustão mais poluem.

Nem tudo são rosas, pois este sistema é bastante oneroso e complexo — são tantas as variáveis que passaram a ser possíveis de controlar individualmente pela ausência de um mecanismo limitador de abertura/fecho das válvulas, que a Koenigsegg teve de recorrer aos serviços da SparkCognition, uma especialista norte-americana em… inteligência artificial. É esta IA que garante sempre a calibração ideal conforme as situações e condições.

Turbos sequenciais… à la Koenigsegg

Mas o TFG, pequeno em tamanho — e massa, ficando-se por uns muitos baixos 70 kg —, mas gigante em rendimento, apresenta mais características… invulgares.

Primeiro, combina uma capacidade unitária elevada (660 cm3) com uma muito boa capacidade de fazer rotação — potência máxima às 7500 rpm e limitador às 8500 rpm —, e para mais sendo um motor sobrealimentado que, normalmente, não são muito dados a estes regimes.

E mesmo neste campo, o da sobrealimentação, a Koenigsegg tinha de fazer as coisas à sua maneira. O TFG tem, diz a marca, dois turbos sequenciais, mas a forma como funcionam não tem nada a ver com o sistema que já conhecemos.

Por norma, um motor com turbos de funcionamento sequencial significa ter (pelo menos) dois turbos, um mais pequeno e outro maior. O mais pequeno, de menor inércia, entra primeiro em funcionamento nos regimes mais baixos, com o turbo maior a só entrar nos médios regimes — em sequência… Resultado? Rendimentos mais elevados, como se espera de um motor com um turbo grande, mas sem sofrer os males de turbo-lag associados, sendo muito mais progressivo.

De que forma o sistema de turbos sequenciais no TFG do Koenigsegg Gemera difere? Primeiro, os dois turbos são… de igual dimensão, mas tal como vemos noutros sistemas, os turbos entram em funcionamento em momentos distintos. O como é a parte mais intrigante e só possível graças ao sistema Freevalve.

Koenigsegg Tiny Friendly Giant

Assim, “muito simplesmente”, cada turbo está ligado a três válvulas de escape (das seis que existem no total), uma por cada cilindro, ou seja, cada turbo é alimentado pelos gases de escape das respetivas três válvulas.

A baixas rotações só um dos turbos funciona. O sistema Freevalve só abre as três válvulas de escape ligadas a esse turbo, mantendo as restantes três (que estão ligadas ao segundo turbo) fechadas. Assim, todos os gases de escape só podem sair por uma das válvulas de escape de cada cilindro, sendo estes direcionados a uma única turbina, ou seja, efetivamente “duplicando os gases para essa turbina”.

Só quando há pressão suficiente é que o sistema Freevalve abre as restantes três válvulas de escape (novamente, uma por cilindro), fazendo com que o segundo turbo entre em funcionamento.

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Por fim, resta-nos os números: não só os 600 cv de potência como também os 600 Nm de binário máximo disponíveis entre umas baixas 2000 rpm e as… 7000 rpm, com 400 Nm disponíveis a partir das 1700 rpm.

Deixemos a palavra a Jason Fenske do canal Engineered Explained, para explicar como tudo se processa no Tiny Friendly Giant do Koenigsegg Gemera (apenas em inglês):

Mundo ao contrário

Não, felizmente ainda não saímos do estranho e fascinante universo Koenigsegg onde tudo parece ser… diferente.  O TFG é apenas uma parte de toda a cadeia cinemática do Koenigsegg Gemera e para perceberem onde o pequeno gigante encaixa no “grande esquema das coisas”, reparem na imagem abaixo:

Koenigsegg Gemera drivetrain
Legendas: Razão Automóvel

Como podemos observar, todos os motores (elétricos e combustão) encontram-se atrás, e até aqui, tudo normal. Mas se repararem bem, as duas rodas traseiras, ao terem um motor elétrico cada uma (500 cv e 1000 Nm) — e cada um eles com a sua própria caixa redutora —, deixam de ter qualquer ligação física ao motor de combustão (em posição longitudinal) e ao motor elétrico (400 cv e 500 Nm) “agarrado” à sua cambota.

Ou seja, o TFG e a sua “lapa” elétrica motorizam, exclusivamente, o eixo dianteiro — existe registo de ter havido algo assim antes? Temos carros com motor dianteiro com eixo motriz traseiro, e carros com motor em posição central traseira ou traseira com dois eixos motrizes, mas esta configuração parece-me inédita: motor central traseiro a motorizar exclusivamente o eixo dianteiro.

O Koenigsegg Gemera tem quatro motores para o impulsionar, três elétricos e o TFG de combustão interna. Contas rápidas, se somarmos as suas potências obtemos 2000 cv, mas a Koenigsegg anuncia “apenas” 1700 cv. A razão para tal? Como já explicámos em diferentes ocasiões, este diferencial de potência deve-se aos picos de potência máxima obtidos a diferentes alturas por cada um dos motores:

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Transmissão… direta

O Koenigsegg Gemera tal como já vimos no Regera, o primeiro híbrido da marca, também não tem uma caixa de velocidades. A transmissão é direta (Koenigsegg Direct Drive), ou seja, só há uma única relação para levar o Gemera dos 0 km/h até aos 400 km/h (a sua velocidade máxima).

O sistema tem um funcionamento praticamente idêntico ao do Regera, mas no Gemera temos dois eixos motrizes. O TFG e o motor elétrico a ele associado transmitem o binário às rodas da frente através de um eixo de transmissão que está ligado a um conversor de binário (chamado de HydraCoup), e que por sua vez está ligado ao diferencial dianteiro.

O diferencial dianteiro tem ainda duas embraiagens acopladas, uma de cada lado. São estas embraiagens que garantem ao eixo dianteiro do Gemera vetorização do binário — característica presente também atrás, pois as rodas traseiras são independentemente motorizadas.

Koenigsegg Gemera

As caixas redutoras dos dois motores elétricos acoplados às rodas traseiras, como o diferencial dianteiro apresentam uma relação bastante alta, respetivamente, 3,3:1 e 2,7:1 — o equivalente a uma 3ª-4ª velocidade num veículo convencional. Ou seja, pede-se bastante à única relação de ambos os conjuntos de motores: que garanta acelerações balísticas (apenas 1,9s nos 0 aos 100 km/h), como uma velocidade máxima estratosférica (400 km/h).

A única solução em conjugar os dois requisitos antagónicos (aceleração e velocidade) , sem uma caixa de velocidades com múltiplas relações, só foi possível com doses industriais de binário: o Koenigsegg Gemera produz 3500 Nm antes de chegar às 2000 rpm (!) — que se traduzem em 11 000 Nm às rodas.

Para chegar a esse número massivo entra em cena o já mencionado conversor de binário, ou HydraCoup, que está ligado ao eixo dianteiro. Apesar dos 1100 Nm produzidos em conjunto pelo TFG e pelo motor elétrico a ele acoplado, simplesmente não era suficiente.

HydraCoup
HydraCoup, o conversor de binário usado pelo Regera e Gemera.

O que ele faz? Está tudo no nome: conversor de binário (a mesma solução usada nas caixas automáticas). O HydraCoup é capaz de “converter” os 1100 Nm em praticamente o dobro até às 3000 rpm, devido às diferenças de velocidade existentes entre o impulsor (ligado ao eixo de transmissão) e a turbina (ligada ao diferencial dianteiro), componentes que fazem parte do HydraCoup.

Para perceberem como funciona o HydraCoup, vejam o filme da The Drive no YouTube, onde o próprio senhor Christian von Koenigsegg explica o seu funcionamento (por altura da apresentação do Regera, que também usufrui deste sistema)

O resultado é o que se vê nos dados para já revelados pelo construtor sueco. A Koenigsegg divulgou um gráfico, onde podemos ver as linhas de potência e binário de todos os quatro motores e a influência do HydraCoup na magnificação dos números do TFG e do motor elétrico a ele associado — no gráfico são as linhas a tracejado.

Koenigsegg Gemera
Gráfico de potência e binário de todos os motores no Koenigsegg Gemera.

Repare-se ainda em como, por ter apenas uma relação, podemos constatar a associação direta entre o regime do motor e a velocidade alcançada. Só para lá das 8000 rpm é que o Gemera atinge os anunciados 400 km/h — é como se fosse dos 0 aos 400 com um só fôlego…

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Autonomia: 1000 km

Por fim, tratando-se de um híbrido plug-in, curiosamente, deve ser a parte mais convencional na cadeia cinemática do Koenigsegg Gemera. Não é a primeira vez que vemos supercarros capazes de andar algumas dezenas de quilómetros em modo elétrico — a “santíssima trindade” já o fazia há alguns anos, e temos hoje em dia o Honda NSX e o Ferrari SF90 Stradale que também o fazem, por exemplo.

Koenigsegg Gemera

O construtor sueco anuncia 50 km de autonomia elétrica para o Gemera, cortesia da sua bateria de 15 kWh, igualando os 800 V do Porsche Taycan. Surpreendente acaba por ser mesmo o valor de autonomia total: 1000 km de autonomia máxima para este Mega-GT (como a marca o denomina) de quatro lugares. Ou seja, um valor que põe em evidência a escolha pelo pequeno grande motor de combustão e toda a tecnologia que encerra.

O Koenigsegg Gemera não só é o primeiro modelo da marca com quatro lugares e quatro rodas motrizes — e oito porta-copos, uma história para outro dia… —, mas é muito mais que isso pelas soluções que encerra. Mesmo com um preço esperado superior a 1,5 milhão de euros por cada uma das 300 unidades, não surpreenderia que todas elas encontrem rapidamente um dono.

Não só pelo mix de performance com usabilidade acrescida, comparativamente a outros supercarros, como pelo portento tecnológico que é.

Fonte: Jalopnik, Engineering Explained.


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