Motor eléctrico en transmisión automática
¿Los coches eléctricos tienen transmisión? Notarás muchas cosas cuando empieces a conducir un coche eléctrico: no hay ruido de motor y ya no tendrás que visitar gasolineras para repostar. Sin embargo, el mayor cambio para la mayoría de nosotros es la ausencia de transmisión, lo que significa (como en un automático) que no hay que cambiar de marcha mientras se conduce.
Esto se debe a las diferencias en el funcionamiento de un motor eléctrico frente a uno convencional de gasolina o diésel. Un motor de gasolina o diésel sólo es eficiente dentro de un determinado rango de RPM, por lo que necesitamos cambiar de marcha para mantener el motor dentro de este rango. Un motor eléctrico es mucho más eficiente en una gama de revoluciones más amplia, por lo que no necesita cambiar de marcha.
En un coche convencional, el motor no está conectado directamente a las ruedas. Esto tiene sentido, porque si el motor gira a 1.000 rpm, las ruedas también lo harán, lo que equivale aproximadamente a una velocidad de 70 mph.
Un motor de combustión interna no es eficiente a la hora de generar par en todos los rangos de revoluciones. Por eso necesita marchas, para aumentar la gama de revoluciones hasta el punto en que el motor pueda generar par y mover el coche.
¿Tienen marchas los coches eléctricos?
Una de las mayores diferencias entre los coches eléctricos y sus homólogos convencionales tiene que ver con la transmisión. Un vehículo de combustión interna tiene una caja de cambios de varias velocidades con numerosas relaciones; casi todos los coches eléctricos tienen una transmisión de una sola velocidad.
Implícitamente, esto tiene sentido. Un motor eléctrico entrega su par máximo a cero RPM. A diferencia de un motor de combustión interna, no necesita un sistema que lo desconecte de la cadena cinemática para poder funcionar al ralentí mientras el vehículo está parado. Pero aquí hay una explicación más profunda y fascinante.
Los motores eléctricos tienen un rango de RPM mucho mayor que el típico motor de combustión interna. Y, a diferencia de un motor de gasolina o diésel, un motor eléctrico alcanza su máxima potencia en un rango de revoluciones increíblemente amplio. Así que, en lugar de llenar el coche con numerosas marchas para mantener el motor en su zona feliz, los diseñadores de coches eléctricos se limitan a elegir una relación de transmisión que ofrezca un buen compromiso entre aceleración y velocidad máxima. Y con el típico motor eléctrico capaz de mantener 20.000 RPM, la velocidad máxima a menudo ni siquiera es un factor limitante.
Transmisión eléctrica
Los vehículos totalmente eléctricos, también denominados vehículos eléctricos de batería (BEV), tienen un motor eléctrico en lugar de un motor de combustión interna. El vehículo utiliza un gran paquete de baterías de tracción para alimentar el motor eléctrico y debe enchufarse a una toma de corriente o a un equipo de carga, también llamado equipo de alimentación de vehículos eléctricos (EVSE). Como funciona con electricidad, el vehículo no emite gases de escape y no contiene los típicos componentes de combustible líquido, como una bomba de combustible, un conducto de combustible o un depósito de combustible. Más información sobre vehículos eléctricos.
Motor eléctrico de tracción: Utilizando la energía del paquete de baterías de tracción, este motor impulsa las ruedas del vehículo. Algunos vehículos utilizan motores generadores que realizan tanto la función de tracción como la de regeneración.
Cargador de a bordo: Toma la electricidad de CA entrante suministrada a través del puerto de carga y la convierte en corriente continua para cargar la batería de tracción. También se comunica con el equipo de carga y supervisa las características de la batería, como la tensión, la corriente, la temperatura y el estado de carga, mientras carga el pack.
Motores eléctricos para automóviles
La potencia máxima no se mantiene, pero los motores alcanzan las 20.000 rpm en algunos vehículos. Por el contrario, los motores de gasolina suelen alcanzar su punto máximo (también conocido como «línea roja») en torno a las 6.000 o 7.000 rpm; hay que «revolucionarlos» para que alcancen su máxima potencia y son más eficientes, en función de la carga, dentro de un rango de revoluciones bastante estrecho. Necesitan más de una velocidad para funcionar a velocidades bajas y altas en carretera, sobre todo con mayor eficiencia. Una transmisión de varias velocidades, tan útil en un vehículo de gasolina, no suele merecer la pena por el considerable aumento de peso, coste y complejidad que supone en un VE.
Incluso los VE con una sola velocidad necesitan engranajes que cambien la relación de transmisión del motor eléctrico y transfieran la potencia a un diferencial, que la reparte entre las ruedas. Además, pueden tener un dispositivo que bloquea las marchas cuando se aparca. En la mayoría de los VE, seleccionar la marcha atrás simplemente hace que el motor eléctrico gire en sentido contrario, por lo que no se necesitan marchas separadas para ello.
Uno de los primeros VE modernos fue el Tesla Roadster, presentado en 2008 como un pequeño deportivo biplaza con motor trasero y tracción trasera. Las primeras versiones utilizaban una transmisión de dos velocidades, pero pronto se sustituyó por una unidad de una sola velocidad.