La lectura del verano. LOS MUCHOS MOTORES-MOTO. 23- Eléctricos (parte tres) [abril 2018]

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LOS MUCHOS MOTORES-MOTO. 23- Eléctricos (parte tres)

Tecnología absolutamente distinta
Después de mi "oda a la moto eléctrica" toca intentar hablar de técnica. Como dije anteriormente, tened claro que no tengo ni idea de motores eléctricos y que voy a intentar hacer un resumen de lo que estoy entendiendo al leer sobre ellos.

Lo primero es contar qué componentes debe tener un vehículo eléctrico. Así como en uno con motor de gasolina tenemos depósito de combustible, alimentación y el motor en sí; en uno eléctrico tenemos las baterías, el cargador, el controlador, el inversor y el motor eléctrico.

-Baterías. Por peso, capacidad energética, resistencia a la descarga y poco "efecto memoria" las más utilizadas en la actualidad son las de iones de litio. En contra tienen su rápida degeneración (sobre las mil cargas) y su sensibilidad a la temperatura, con riesgo cierto de incendio e incluso explosión, por lo que deben llevar dispositivos adicionales de seguridad. Su capacidad depende del número de "celdas" que formen la batería.

-Cargador. Debe ser específico para baterías de iones de litio. De donde viene la corriente es lo que se sigue investigando y cada fabricante aplica lo que le conviene: puede ser la red eléctrica; de una pila de combustible; generada por el motor de combustión en los vehículos híbridos; o incluso de un motor auxiliar de combustión que sólo funcione como generador para cargar las baterías (sí, sí, el BMW i3 tiene como opción incluir uno). También la mayoría de los vehículos eléctricos tienen "carga regenerativa" al usar el motor en las frenadas para que produzca corriente.

-Controlador. Se encarga de tareas vitales como gestionar la carga y descarga de la batería, o cuanta electricidad debe enviar al motor según la solicitud del conductor y las circunstancias de rodadura. El primer punto es vital porque si una celda de la batería "se va a cero"... toda la batería se anula. Vamos, que el controlador debe saber cuanta carga tiene cada celda y hacer que siempre estén descargando más las más llenas. Un buen controlador puede hacer que la misma batería tenga mucha más autonomía con la misma capacidad. También es el que ofrece las distintos modos de uso y controla cuanta carga regenerativa se produce al frenar o "cortar gas".

-Inversor. En los motores eléctricos de corriente continua sin escobillas sirve para que la magnitud y la polaridad de las corrientes del estator varíen continuamente –y en la manera correcta– de tal forma que el par de torsión permanezca constante y la conversión de energía mecánica a eléctrica sea la más eficiente. Sin él directamente no puede arrancar. En los motores eléctricos de inducción sirve para poder alimentarlo con corriente continua y variar la velocidad ajustando la frecuencia.

-Motor. En automoción se suelen usar cuatro tipos, tres de corriente alterna (AC) y uno de corriente continua (DC) (fuente ABC): 
--Motor Asíncrono o de Inducción (AC): este tipo de motores cuentan con una característica principal: el giro del rotor no va a la misma velocidad que el campo magnético que produce el estator. Este motor es ideal si buscas un coste bajo, poco ruido o vibraciones y, además, un motor fiable y de la máxima eficiencia.
--Motor síncrono de imanes permanentes (AC): estos motores tienen un alto rendimiento, se controla la velocidad fácilmente y cuentan con poco peso y tamaño. En este caso, la velocidad del rotor, que es constante, sí corresponde con la del campo magnético producido por el estator. Pueden ser de flujo radial o flujo axial, dependiendo de la posición del campo magnético de inducción. Si la posición es perpendicular al eje de giro del rotor, hablaremos de flujo radial. Estos son los más utilizados. Sin embargo, los de flujo axial (posición paralela al eje) tienen la ventaja de que pueden ser integrados en la propia rueda del vehículo.

--Motor síncrono de reluctancia conmutada o variable (AC): estos motores son robustos, cuentan con un alto par y su coste es bajo. Sin embargo, tampoco tienen mucha potencia. No necesitan escobillas ni imanes permanentes. En este caso la corriente se conmuta a través de las bobinas creando un campo magnético giratorio. Por su parte, los polos del rotor se atraen por el campo magnético y crean un par que lo alimenta.
--Motor sin escobillas de imanes permanentes (DC): suelen utilizarse en vehículos híbridos. Funcionan a través imanes permanentes localizados en el rotor y que se alimentan secuencialmente de cada fase del estator. Su precio es alto y tienen poca potencia pero sí cuentan con ventajas como su alta robustez, nulo ruido y que no necesitan mantenimiento. Habitualmente, se conocen como «brushless».

Mundo Moto... en eléctrico

GasGas TXE, una moto de trial eléctrica con marchas ¡y embrague!

De esos cuatro tipos de motores, el más usado en el mundo moto es el corriente continua sin escobillas de imanes permanentes (Alta Motors, Niu, Torrot/GasGas, Zero, Cake Kalk, Energica, Lito Sora, Tacita T) aunque tampoco podemos decir que el síncrono de corriente alterna e imanes permanentes (Victory Empulse, BMW C-Evolution, KTM Freeride E-XC) se quede atrás. Cada uno, como habéis visto, tiene sus ventajas y sus inconvenientes. por lo que por disponibilidad tecnológica, de producto o por relaciones comerciales no hay una apuesta clara hacia uno de los dos.

Suzuki Burgman-E Fuel Cell prototipo

En cuanto a la fuente de alimentación del motor el 99% proviene de baterías. Suzuki ha estado experimentando (Burgman Fuel Cell) con pilas de hidrógeno (igual recuerdas la electrolisis: aplicando corriente eléctrica se separa el agua en hidrógeno y oxígeno. Al contrario también funciona: se une hidrógeno -que llevas en un tanque- y oxígeno -del aire- y obtienes electricidad y como residuo agua pura) y poco más. Si te lo preguntas no, un pequeño motor de combustión que ejerciera de generador de corriente no daría la suficiente carga para alimentar el motor eléctrico. Sí, como he comentado antes, hay algunos coches que llevan un pequeño generador para así ampliar su autonomía en viaje, pero la batería se agotará tarde o temprano al consumir más de lo que se genera. ¿Y porqué no poner un generador más grande como en el Opel Ampera? Porque entonces consumiría más y todo sería más voluminoso, perdiendo al final las ventajas del vehículo eléctrico. Piaggio es la única marca que quiere sacar la Vespa Elettrica con generador... ya veremos.

Vespa Elettrica... ¿también con generador de combustible?

Todos mis envíos largos:  LOS ESPECIALES DE MIGUELXR33