Son sencillos y tienen un rendimiento espectacular. Por si fuera poco, son ligeros y de pequeño tamaño. Pero pese a todos estos pros a su favor, los automóviles eléctricos han tenido un contra significativo: la autonomía. Si no fuera por las limitaciones que hasta ahora han tenido las baterías, posiblemente el motor gasolina o diésel no se hubiera desarrollado.
Texto: Raymond Blancafort
De no ser por el motor eléctrico, el famoso ingeniero Ferdinand Porsche nunca habría diseñado un automóvil. Se inició en la industria eléctrica y fue precisamente su sapiencia en el campo de los automóviles eléctricos lo que le valió ser llamado por Lohner, el fabricante de carrozas más popular de Austria, para que equipase las carrozas eléctricas. Incluso cuando el motor a explosión comenzó a ganar adeptos, Porsche siguió fiel al motor eléctrico, porque le permitía obviar algunos problemas importantes en la época: la transmisión. El primer motor de explosión empleado por Porsche en un automóvil no fue para accionar las ruedas, sino para recargar las baterías, solucionando así el problema de autonomía que tenían los coches eléctricos.
Pero eso fue a principios del siglo XX. El vehículo eléctrico desde la segunda década del pasado siglo, incluso antes de finalizar la primera, se convirtió en algo residual, puntual, para utilizaciones limitadas y específicas.
Sin embargo, para la automoción no hay nada mejor que un motor eléctrico: es pequeño, potente y silencioso. Además, ofrece un elevado par desde el mismo momento que arranca, un par que se mantiene constante de 0 a 2.000-3.000 rom y que decae a continuación, mientras que la potencia sigue prácticamente constante y máxima hasta alcanzar un régimen de giro elevado.
Pero, sobre todo, su rendimiento energético es notablemente superior al de cualquier motor térmico. Éstos proporcionan ahora un rendimiento en torno al 35 %, es decir sólo aprovecha una tercera parte de la energía de la combustión para transformarla en movimiento útil. El eléctrico, según el tiempo, nos da un rendimiento entre el 80-97 %.
Los detractores del motor eléctrico sostienen que el rendimiento real es mucho menor, porque hay un coste energético para producir la electricidad. Coste muy alto en una central térmica, pero casi nulo en una hidráulica, o bien si es de procedencia eólica o nuclear. Y ese mismo argumento se puede utilizar para la gasolina, cuya producción y distribución presenta asimismo un notable coste energético.
De la corriente continua a la alterna
Los motores eléctricos empleados en automoción hasta hace poco más de una década eran alimentados por corriente continua, que es la que ofrecen las baterías. Pero en los últimos años se han desarrollado de forma notable los motores de corriente alterna, que son los preferidos. Casi han arrinconado a los otros.
Esencialmente hay tres tipos de motores: sincrónico de imanes permanente, sincrónicos de rotor-bobina y asincrónicos. Los dos primeros se denominan así porque rotor y estartor están sincronizados y “giran” a la misma velocidad. Decimos que giran porque el estartor se mantiene fijo, pero es el hecho de que la corriente sea alterna lo que produce un campo magnético “giratorio”. En el asincrónico, el estartor gira a mayor velocidad que el rotor.
Este tipo de motores son más costosos, requieren un conversor de corriente continua en alterna y un control electrónico para su regulación, entre otros elementos. Pero tienen un margen de utilización mucho más extenso y pueden ofrecer una potencia mayor.
- Motores de imán permanente. Tienen muchas ventajas, de forma que son los utilizados por la mayor parte de híbridos y por los coches eléctricos más pequeños (I-Miev). Son ligeros y compactos, tanto que Michelin ha realizado un motor que cabe en el interior de una llanta, junto a la suspensión activa, la Michelin Active Wheel. La llanta así equipada (de 18” por el momento), pesa 40 kg. y su motor ofrece hasta 75 cv. Es decir, si montamos un motor en cada rueda tendremos 300 cv de potencia. Entre las cuatro llantas pesarían unos 160 kg., mientras que un motor V6 supera los 250 kg. y se acerca a los 300.
- Motores sincrónicos de rotor-bobina. Renault, para sus Kangoo y Fluence, berlinas convencionales “electrificadas”, ha elegido motores de rotor bobinado. En este caso, el rotor está compuesto por electroimanes. A bajos regímenes, su rendimiento es menor que el de un motor de imán permanente, pero conforme va aumentando las rpm., su rendimiento no sólo mejora sino que supera a los de un motor de imán permanente. Aunque es un poco más pesado y voluminoso, resulta sencillo y económico de fabricar.
- Motor asincrónico. Su rendimiento es muy superior y por eso es el elegido por los deportivos eléctricos. El rotor no tiene imanes, sino que se trata de una “caja de ardilla”, una jaula construida con material conductor no magnético (como el aluminio o el cobre). En este caso, es el campo magnético giratorio del estartor el que induce a lo que se llama “corriente de Foucault” y provoca la magnetización del rotor y su movimiento. Para que sea efectivo es necesario que el campo magnético gire más deprisa que el rotor. Tiene muchas ventajas, pues es sencillo de fabricar, muy robusto y con una gran fuerza a bajas velocidades, aunque el rendimiento decae con el aumento del régimen de giro y entonces su temperatura sube debido al efecto Joule.
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