Detalles técnicos y explicación de variantes
Poco a poco los coches eléctricos van ganado protagonismo en el mundo del motor, aunque estamos seguros de que su funcionamiento sigue siendo una gran incógnita para los usuarios, por lo que hemos creído pertinente realizar una resumida explicación de esta tecnología en gran crecimiento actualmente.
Hasta el momento los motores de combustión interna han sido los protagonistas casi de forma exclusiva desde finales de siglo XIX cuando se crearon, si bien las necesidades de tener un mundo más sostenible han fomentado el crecimiento ya en el siglo XXI de los coches propulsados eléctricamente y de los híbridos.
Los primeros coches eléctricos se crearon en el siglo XIX, y ya en el siglo XX varios fabricantes patentaron diversos tipos de coches eléctricos que no han despegado hasta la década pasada de forma notable.
Partes de un motor eléctrico
Los motores eléctricos al no precisar lubricación, líquido refrigerante, filtros de aire o combustible y otros muchos elementos de sustitución temporal (partes móviles que precisa la combustión standard), necesitan un mantenimiento muy escaso, cosa que sin duda es una gran ventaja respecto a los motores térmicos ya que su concepto de funcionamiento y elementos son muy diferentes.
La propia concepción de un motor eléctrico conlleva la no necesidad de una enorme cantidad de partes móviles, no generando altas temperaturas y evitando los grandes desgastes por rozamiento que experimentan los motores de combustión.
En realidad el mantenimiento de un vehículo eléctrico se centra en asegurar el correcto estado del sistema de frenos y rellenar del depósito del limpiaparabrisas (que es el único depósito de líquidos a mantener), ya que al no disponer de embrague, caja de cambios y demás, su mantenimiento y costes de taller se reducen a su mínima expresión.
Es evidente que ante posibles incidentes, también las reparaciones de los motores eléctricos son de menor envergadura y menos arriesgados económicamente que los tradicionales térmicos y, por todo ello, algunas compañías de seguros ya disponen de seguros específicos para coches eléctricos, adaptando sus coberturas y precios a esta nueva realidad.
Veamos a continuación los elementos y partes que conforman un coche eléctrico:
1.- Batería: Los coches eléctricos disponen de unas baterías en las que se almacena la energía eléctrica necesaria para su funcionamiento, siendo éste el elemento más obvio para el consumo que necesita el motor en funcionamiento.
2.- Motor y freno regenerativo: la transformación de dicha energía eléctrica en movimiento la realiza mediante un motor inductor de campos magnéticos que da impulso al rotor que crea la potencia motriz.
Por ende, el mismo motor aporta la función de “freno regenerativo” invirtiendo su funcionamiento para así generar energía eléctrica en las fases de frenada y desaceleración, para alimentar a la batería y generar mayores autonomías y eficiencias energéticas.
3.- Sistema regulador, que se ocupa de la gestión de los flujos de corriente entre el motor y las baterías con su funcionamiento en ambos sentidos. Sin embargo este dispositivo si es susceptible de sobrecalentamientos, por lo que se dota siempre de un sistema específico de refrigeración.
4.- Reductor de velocidad y diferencial: es el elemento que sustituye a la caja de cambios convencional, aunque cuenta con una única velocidad y está constituido como una caja de engranajes que se asocia al eje del motor eléctrico, disminuyendo la velocidad de giro del mismo para así distribuir la fuerza entre los palieres que la trasmiten ya directamente a las ruedas.
5.- Inversor/Rectificador: transforma (el inversor) la corriente continua que entrega la batería en alterna para así realizar el movimiento del motor eléctrico, mediante un interruptor electrónico que cambia la polaridad constantemente.
Por su parte el Rectificador realiza el proceso contrario para posibilitar que la batería consiga almacenar la energía que genera el motor eléctrico en fases de desaceleración y frenada.
6.- Transformador: el voltaje del motor suele ser de 600 V y el de las baterías de 200 V, por lo que es necesario combinar estas diferencias de voltaje mediante un transformador continuo.
7.- Controlador, cuya misión es garantizar una perfecta sincronización y coordinación de todos los elementos descritos, para garantizar un funcionamiento y rendimiento óptimos en función de las órdenes que recibe del conductor y trasladando las mismas mediante sensores, como si se tratase de una peculiar centralita electrónica.
Funcionamiento interno de un motor eléctrico
La parte fija de un motor eléctrico es el denominado “estátor”, mientras que la parte móvil es el “rotor” que contiene un campo magnético.
Dentro del estátor, los “arrollamientos” son los encargados de crear un campo magnético giratorio que se genera por el impulso de la corriente eléctrica.
Este campo magnético giratorio arrastra al rotor, haciéndolo girar para propulsar unos engranajes que dan movimiento a las ruedas, consiguiendo así el funcionamiento de todo el sistema en movimiento.
Por supuesto la gestión de la energía es distinta en fase de aceleración, en la que el motor utiliza la energía para mover el coche, y en fase de desaceleración, en la que se utiliza el movimiento para recargar la batería:
- Fase de aceleración: La energía eléctrica pasa a la batería del convertidor como corriente continua, modificándola en corriente alterna para enviarla hacia el motor, lo que supone que el rotor se mueva y genere el movimiento de las ruedas, según lo explicado.
- Fase de desaceleración: Al levantar el pie del acelerador o bien mediante el sistema de freno regenerativo, el motor eléctrico genera resistencia para generar la anergia cinética reconvertida en corriente alterna que llega al convertidor para su conversión en continua y posterior almacenaje en la batería para su uso inverso más adelante.
Con todas estas explicaciones esperamos haber clarificado las incógnitas que esta tecnología de propulsión viene generando en cuanto a su funcionamiento.
