Mundo Expomotor

Ahora, que los carros eléctricos ganan popularidad y la mayoría de marcas está en proceso de electrificar su producción, podemos hacernos la idea que, más temprano que tarde, estaremos manejando un vehículo eléctrico. Antes que llegue ese momento, sepa todo sobre la electromovilidad.

Los carros eléctricos son impulsados por uno o más motores que transforman la energía eléctrica almacenada en las baterías en energía mecánica, a través de interacciones electromagnéticas.

Es importante mencionar que los motores eléctricos tienen menos piezas que los de combustión, tienen un funcionamiento más simple, no requieren una caja de cambios convencional y tampoco necesitan un complicado mantenimiento.

Tipos de vehículos eléctricos

• Eléctrico de batería (BEV: Battery Electric Vehicle)

Es el 100 % eléctrico o eléctrico puro.

• Híbrido enchufable (PHEV: Plug-in Hybrid Electric Vehicle)

Combina un motor de gasolina con uno eléctrico que necesita conectarse a la red eléctrica para recargar la batería. Puede funcionar en modo eléctrico, pero su autonomía es reducida.

• De pilas de combustible (FCEV: Fuel Cell Electric Vehicle)

Funciona con hidrógeno. La energía eléctrica proviene de una reacción química entre oxígeno e hidrógeno. No necesita conectarse a la corriente eléctrica. Solo hay 2 modelos comerciales en el mercado: Toyota Mirai y Hyundai Nexo.

• Eléctrico de rango extendido (EREV: Extended-Range Electric Vehicle)

Cuenta con un motor de combustión que solo genera energía para cargar la batería, no para mover las ruedas. Desde que se descontinuó el BMW i3 REX, solo lo usa el Mazda MX-30 R-EV.

Principales componentes del motor eléctrico

• Batería: almacena la energía eléctrica que se transmite al motor. La más común es la de iones de litio.
• Propulsor o motor: convierte la energía eléctrica en movimiento. Incluye:
  • Estator: cilindro fijo dentro del que se genera un campo magnético y donde hay un movimiento giratorio constante, por la polaridad.
  • Rotor: parte móvil que gira dentro del estator.
  • Bobina: conjunto de cables de cobre que produce un campo magnético opuesto al del rotor.

• Cargador: transforma la corriente alterna (AC) de la red eléctrica a corriente continua (DC), que se almacena en la batería.
• Convertidor (inversor + rectificador): transforma la electricidad de la corriente continua de la batería en corriente alterna para mover el motor y viceversa, cambiando constantemente la polaridad. Además, alimenta a la batería auxiliar de 12 V que da energía a los componentes eléctricos.
• Controlador: gestiona los flujos de corriente desde la batería hacia el motor y viceversa según las órdenes del conductor, al acelerar o frenar.
• Reductor de velocidad y diferencial: similar a una caja de cambios, pero de una sola velocidad. Está compuesto por unos engranajes que se asocian al eje del motor eléctrico y que finalmente transfieren el movimiento a las ruedas.
• Transformador: nivela el voltaje de la batería y del motor eléctrico.
• Sistema de freno regenerativo: recupera la energía perdida cada vez que se frena el carro para ayudar a recargar la batería.

¿Cómo funciona el motor eléctrico?

Cuando 2 imanes se atraen o repelen (dependiendo de sus polos) se genera un desplazamiento. En los motores eléctricos se usa la electricidad para crear un campo magnético que produce un movimiento giratorio dentro del estator. Al girar un rotor se transfiere movimiento, a través de engranajes, a las ruedas del carro.

Tipos de motores eléctricos

1. Síncrono

El rotor y el campo magnético del estator giran a la misma velocidad y de manera sincronizada. Es más compacto, eficiente, fiable y genera menos vibraciones, pero es más costoso. Entrega par máximo instantáneo. Puede ser:

• De reluctancia. El que usa Renault.
• De imanes permanentes. El más común. Dependiendo de dónde esté el campo magnético, se subdivide en:
  • De flujo axial, si está integrado a las ruedas.
  • De flujo radial, si es perpendicular al eje de giro del rotor.

Lo usa Nissan, BMW, Volkswagen, Audi, Porsche, Kia, BYD, Peugeot, Citroën, entre otros.

• Sin escobillas. Lo usan los carros híbridos.

2. Asíncrono o de inducción

El campo electromagnético que genera la bobina del estator gira a una velocidad diferente del rotor. Tiene un diseño y funcionamiento simple, es económico, tiene alta eficiencia, es fiable y el mantenimiento es mínimo, pero no es compacto, ni ligero y puede tener pérdidas de energía. Lo usa el Audi Q8 e-tron y el Mercedes EQC.

Los Tesla con 2 motores (sistema Dual) utilizan un motor eléctrico delantero asíncrono (de inducción) y otro trasero síncrono (de reluctancia conmutada con imán permanente).