Dos motores en vehículos eléctricos: ¿qué trucos utilizan los fabricantes para aumentar la autonomía? [DESCRIPCIÓN]

Los vehículos eléctricos tienen uno, dos, tres y, a veces, cuatro motores. Desde un punto de vista económico, un motor es la mejor opción, pero algunas personas se sienten más seguras cuando tienen tracción total. Pero, ¿cómo se equilibra la confianza que ofrece AWD con un bajo consumo de energía? Los fabricantes tienen varias formas de hacer esto.

Accionamientos multimotor en electricidad. ¿Cómo reducen los coches el consumo de energía?

tabla de contenidos

• Accionamientos multimotor en electricidad. ¿Cómo reducen los coches el consumo de energía?
  • Método n. ° 1: use el embrague (por ejemplo, plataforma Hyundai E-GMP: Hyundai Ioniq 5, Kia EV6)
  • Método n. ° 2: use un motor de inducción en al menos un eje (por ejemplo, Tesle Model S / X Raven, Volkswagen MEB)
  • Método n. ° 3: aumente la batería discretamente

Comencemos desde el punto de partida: una unidad de un solo eje. Según la decisión del fabricante, el motor se ubica en el eje delantero (FWD) o trasero (RWD). Tracción delantera En cierto modo, esto es una desviación de los automóviles con motor de combustión: hace décadas se creía que brindaba una mayor seguridad, razón por la cual la mayoría de los primeros electricistas tenían tracción delantera. Hasta el día de hoy, es la solución básica en Nissan y Renault (Leaf, Zoe, plataforma CMF-EV) y modelos que son conversiones de vehículos de combustión interna (por ejemplo, VW e-Golf, Mercedes EQA).

Tesla abandonó el enfoque de tracción delantera desde el principio, y BMW con el i3 y Volkswagen con la plataforma MEB, donde la solución básica es el motor se encuentra en el eje trasero... Esto es algo que preocupa a muchos conductores porque los autos de combustión interna con tracción delantera son en realidad más seguros en situaciones cercanas a la puerta, pero con los motores eléctricos, realmente no hay mucho de qué preocuparse. Los sistemas electrónicos y eléctricos son mucho más rápidos que los sistemas mecánicos en los motores de combustión inercial.

En pocas palabras, un motor es un conjunto de cables de alto voltaje, un inversor, un sistema de control. Cuantos menos elementos haya en el sistema, menor será la pérdida total. Porque Los vehículos eléctricos monomotor serán, en principio, más económicos que los vehículos con dos o más motores.sobre el que escribimos al principio.

Además de los conductores, le encanta la tracción total. Algunas personas lo compran para obtener un mejor rendimiento, otras porque se sienten más seguras con él y otras porque conducen regularmente en condiciones todoterreno difíciles. Los motores eléctricos aquí echan a perder a los ingenieros: en lugar de un cuerpo tubular grande, caliente y tembloroso, tenemos un diseño elegante y compacto que se puede agregar a un segundo eje. ¿Qué hacer en tal situación para no exagerar con el consumo de energía y garantizar al propietario un rango razonable? Obviamente: debe apagar tantos motores como sea posible.

¿Pero cómo hacerlo?

Método n. ° 1: use el embrague (por ejemplo, plataforma Hyundai E-GMP: Hyundai Ioniq 5, Kia EV6)

Hay dos tipos de motores que se utilizan en los vehículos eléctricos: un motor de inducción (motor asíncrono, ASM) o un motor de imán permanente (PSM). Los motores de imanes permanentes son más económicos, por lo que su uso tiene sentido dondequiera que sea importante el alcance máximo. Pero también tienen un inconveniente importante: los imanes permanentes no se pueden apagar, crean un campo magnético, nos guste o no.

Dado que las ruedas están conectadas rígidamente al motor mediante ejes y engranajes, cada viaje dará como resultado un flujo de electricidad, de batería a motor (movimiento del vehículo) o de motor a batería (recuperación). Entonces, si usamos un motor de imán permanente en cada eje, puede surgir una situación en la que uno accionará las ruedas y el otro frenará el automóvil, porque convierte la energía mecánica en electricidad. Ésta es una situación extremadamente indeseable.

Hyundai ha resuelto este problema mediante un embrague mecánico en el eje delantero... Su funcionamiento es totalmente automático, como el sistema Haldex en los coches de combustión interna: cuando el conductor necesita más potencia, el embrague se bloquea y ambos motores aceleran (¿o frenan?) El coche. Cuando el conductor conduce silenciosamente, el embrague desacopla el motor delantero de las ruedas, por lo que no hay problema de frenado.

La principal ventaja del embrague es la posibilidad de utilizar motores PSM más económicos en ambos ejes. La desventaja es la introducción de otro elemento mecánico en el sistema, que debe soportar pares elevados y responder rápidamente a los cambios. De esta manera, la pieza se desgastará gradualmente, y aunque su diseño parece bastante simple, el nivel de conexión que tiene con el sistema de accionamiento hace que sea poco probable que se reemplace.

Método n. ° 2: use un motor de inducción en al menos un eje (por ejemplo, Tesle Model S / X Raven, Volkswagen MEB)

El método número 2 se ha utilizado durante más tiempo y con más frecuencia, desde el principio apareció en los Tesla Model S y X, ahora también podemos encontrarlo entre otros Volkswagen en la plataforma MEB, incluido el VW ID.4 GTX. Radica en el hecho de que Los motores asíncronos con electroimanes se instalan en ambos ejes (modelo antiguo de Tesla) o al menos en el eje delantero (MEB AWD, Tesle S / X de la versión Raven).... Todos conocemos el principio de funcionamiento de un electroimán desde la escuela primaria: un campo magnético se crea solo cuando se aplica un voltaje. Cuando se corta la corriente, el electroimán se convierte en un haz de cables ordinario.

Por lo tanto, en el caso de un motor asíncrono, es suficiente desconectar el devanado de la fuente de alimentación.que dejaría de resistir. La ventaja indudable de esta solución es la sencillez del diseño, porque todo se hace mediante electrónica. Sin embargo, la desventaja es la menor eficiencia de los motores de inducción y el hecho de que la caja de engranajes de malla rígida y el motor en sí crean cierta resistencia.

Como ya mencionamos, los motores de inducción se usan con mayor frecuencia en el eje delantero, por lo que su función principal es agregar potencia cuando la necesita y no molestar cuando el ciclista se mueve lentamente.

Método n. ° 3: aumente la batería discretamente

Vale la pena recordar que la eficiencia de los motores eléctricos es muy alta (95 y, a veces, más del 99 por ciento). Por lo tanto, incluso con tracción AWD con dos motores de imán permanente, que siempre tracción total (sin contar la recuperación), las pérdidas en relación a la configuración con un solo motor serán relativamente pequeñas. Pero lo harán, y la energía almacenada en la batería es un bien escaso: cuanto más la usemos para conducir, peor será el alcance.

Por lo tanto, el tercer método para aumentar la autonomía de los vehículos eléctricos con tracción en las cuatro ruedas con dos motores PSM es aumentar la capacidad útil de la batería de forma sutil. La capacidad general puede permanecer igual, la capacidad utilizable puede variar, por lo que las personas que eligen entre RWD/FWD y AWD no necesariamente notarán la diferencia a menos que el fabricante lo indique directamente.

No sabemos si alguien está utilizando el método que describimos. Tesla en los nuevos 3 modelos de rendimiento le da al comprador acceso a una capacidad de batería ligeramente más utilizable, pero aquí puede resultar que la opción de rendimiento (Motor gemelo) en términos de alcance no difirió de la variante de largo alcance (motor dual).

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