¿Cómo funciona el motor de un coche eléctrico?

A la hora de adentrarse en el mundo del coche eléctrico, una de las cosas que más llaman la atención es la simplicidad del motor eléctrico en contraste con el universo de las motorizaciones de los automóviles de combustión interna, donde existen muchos tipos y arquitecturas diversas.

Pero la sencillez de un motor eléctrico no debe hacer pensar que estos sean todos iguales. Los propulsores eléctricos logran transformar la energía, en este caso eléctrica, en movimiento de una forma mucho más directa, eficiente y simple que los motores de combustión interna.

Por este motivo, los motores eléctricos son mucho más eficientes que los de gasolina o diésel, que se quedan lejos, muy lejos, en este aspecto.

Motor eléctrico

Otro aspecto para tener en cuenta a la hora de analizar el motor eléctrico es que el propulsor está condicionado de manera absoluta a la capacidad de la batería de liberar energía. Debido a esto, es importante hacer un análisis de conjunto a la hora de hablar de los motores de los automóviles 100% eléctricos.

El coche eléctrico está usando en la actualidad dos tipos de motores eléctricos: síncronos de imanes permanente y asíncronos o de inducción.

Tampoco debemos olvidar que parte del rendimiento de una propulsión eléctrica depende, como indicábamos anteriormente, directamente de las características de la batería y de su capacidad para liberar energía. De hecho, no es incorrecto decir que es en sí mismo el verdadero ‘motor’ del automóvil y no un simple ‘tanque’ de almacenamiento de energía como lo eran los depósitos de gasolina.

Motor de imanes permanentes síncrono

Una de las tecnologías más comunes empleada por la industria automovilística actual, usada incluso en vehículos híbridos, es la conocida como variante brushless, con alimentación de corriente alterna (AC).

El funcionamiento de estos motores se basa en el principio de atracción y repulsión magnética, donde se invierte el campo magnético cuando los imanes se alinean entre sí. En la actualidad esto ya no es a través de las ‘escobillas’, sino que ahora gracias a la gestión electrónica, mediante un sensor de posición se comunica a un inversor trifásico, el momento idóneo para invertir la polaridad.

Los motores síncronos de este tipo tienen la ventaja de ser pequeños y ligeros, además de acercarse a una eficiencia del 100%. Otras de las ventajas son su bajo ruido y muy eficientes a bajas revoluciones por minuto.

Como contras, este tipo de motores son más caros a la hora de producir debido a que poseen un mayor impacto medioambiental.

Motor de inducción o asíncrono

Este tipo de motores ha sido ampliamente utilizado hasta hace poco tiempo por Tesla en su gama encabezada por el Model S y el SUV Model X. Tras años utilizando esta tecnología, la firma de Palo Ato se pasó a los motores síncronos que debutaron con la llegada del Tesla Model 3.

En un motor asíncrono no se utilizan imanes. El funcionamiento está basado en un principio donde se induce un campo magnético en movimiento tanto en el estator (la parte externa del motor) como en el rotor (el que está en movimiento). De esta forma se aprovecha la diferente velocidad de rotación entre los dos campos para «arrastrar» el rotor.

Dentro de este tipo de motores, se utiliza también un inversor, que además de convertir la corriente continua (DC), proveniente de la batería, en corriente alterna (AC), permite ajustar la carga determinando la velocidad de rotación del motor.

Con el uso de motores asíncronos se alcanza una eficiencia ligeramente menor que la del motor síncrono. De todos modos, se están produciendo grandes avances en este tipo de tecnología que reduce el gap respecto a los síncronos.

El motor eléctrico está viviendo en la actualidad una evolución importante con la llegada de nuevos jugadores a la industria automotriz, como se ha visto recientemente con la tecnología y soluciones aportadas por Lucid Motors en su nuevo Air, donde sus motores eléctricos marcan tendencia.

Un ejemplo de esto lo representa el Lucid Air, que posee una unidad motriz delantera y trasera compuesta por motor, inversor, engranaje reductor y diferencial. La unidad de propulsión puede producir 650 caballos, pero tan sólo pesa 74 kilos.

Por el contrario, la unidad de tracción trasera del Porsche Taycan con engranaje reductor pesa alrededor de 175 kilos y produce 500 caballos de fuerza. (El Taycan tiene un engranaje de reducción solo en la parte trasera).

Las investigaciones actuales se están centrando en la reducción del peso, disminuir el número de componentes, disminuir las fricciones mecánicas y, especialmente, reducir el uso de metales y materiales costosos en favor de otros sintéticos y con menor costo.

Fuente e imágenes: forococheselectricos.com

Publicado en Revista CANAME

23 de noviembre de 2021

Órgano de Difusión de la Cámara Nacional de Manufacturas Eléctricas

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