Coches eléctricos deportivos: ¿potencia sin límites?

Por Fabian Hoberg (dpa)

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El Volkswagen ID.4 GTX está equipado con dos motores eléctricos, uno en cada eje. Foto: Ingo Barenschee/Volkswagen AG/dpa

Los motores de combustión de alto rendimiento se destacan por un rugido muy especial. En los motores eléctricos potentes, el sonido apenas cambia, solo lo hace la propulsión. ¿Cómo funcionan los eléctricos deportivos y qué dicen los desarrolladores?

Según los expertos, un motor eléctrico funciona básicamente de forma muy dinámica, ofreciendo toda la potencia desde el ralentí. La potencia suele estar relacionada con el tamaño del motor y el número de revoluciones. Sin embargo, esta no se puede aumentar sin más, porque de lo contrario se verían afectados otros componentes. Los motores actuales ya alcanzan velocidades de 18.000 revoluciones por minuto y más. Más allá de estas cifras, la situación se complica.

El catedrático alemán Martin Doppelbauer considera que las principales diferencias de los vehículos eléctricos de marcado carácter deportivo son, además de la mayor potencia del motor eléctrico, el sistema de refrigeración.

Para ofrecer prestaciones más altas, los sistemas de propulsión necesitan un potente sistema de refrigeración que enfríe suficientemente el motor y la batería también durante el funcionamiento continuo, y no solo durante los picos de potencia breves, como cuando se acelera.

“A diferencia de los motores de combustión, en los que la mayor parte del calor se elimina en forma de gases a través del tubo de escape, un motor eléctrico solo puede liberar el calor generado de forma limitada”, explica el docente de la cátedra de Vehículos Eléctricos Híbridos (HEV) del Instituto Tecnológico de la ciudad alemana de Karlsruhe (KIT).

Por ello, algunos fabricantes utilizan sistemas de refrigeración especiales para mantener baja la temperatura de funcionamiento del motor eléctrico, a menudo con una mezcla de agua y glicol alrededor, o con aceite dentro del motor eléctrico.

Además del motor, también las baterías y el sistema electrónico tienen que adaptarse a la mayor potencia, señala Doppelbauer. “Pero la refrigeración de los componentes no solo es importante en caso de altos rendimientos. Una buena refrigeración siempre mejora la eficacia del motor”, explica.

Una vez agotadas estas medidas, prosigue, la única opción que queda es aumentar el volumen del motor. En el caso de los vehículos deportivos que consumen mucha corriente, también tiene sentido equipar una rápida potencia de carga. En una estación de carga rápida de 150 o hasta 350 kW, los sistemas con 800 voltios de tensión pueden cargar mucho más rápido que los de 400 voltios.

En el caso de su familia ID de modelos eléctricos, el desarrollo del fabricante alemán Volkswagen se centra en la agilidad, el placer de conducción y la idoneidad para el uso diario. Al igual que en el caso de los modelos GTI con motor de combustión, también hay modelos deportivos de la serie GTX que ofrecen más potencia.

Sin embargo, en lugar de limitarse a dar más potencia al motor, Volkswagen está adoptando un enfoque diferente: “El ID.4 equipa, además del propulsor eléctrico en el eje trasero, otro motor eléctrico en el eje delantero que aumenta la potencia”, explica Kai Philipp, director de proyecto de la división de propulsores eléctricos de Volkswagen.

La potencia de los dos motores suma unos 300 CV. “En la mayoría de las situaciones de conducción es el motor trasero el que suministra la potencia, el compacto motor delantero solo se enciende cuando es necesario”, asevera Kai Philipp.

El motor eléctrico delantero apuesta además por una refrigeración interna por aceite. “Gracias a sus dimensiones compactas y al rendimiento máximo que se consigue, podemos refrigerar mejor el motor”, señala Philipp. Además, los ingenieros optimizaron el chasis y el rendimiento de los frenos.

El mayor reto del GTX no es el aumento de potencia, sino la armonización del software de control. Según Philipp, esta garantiza la cooperación de ambos propulsores y, por lo tanto, la agilidad, el rendimiento y la eficiencia de la conducción. El gestor electrónico de la dinámica de conducción también supervisa todos los movimientos del vehículo y regula automáticamente los sistemas.

El desarrollo también avanza en el caso de los sistemas híbridos, es decir, aquellos que combinan un motor de combustión y uno eléctrico. En los últimos años, Mercedes-AMG ha desarrollado un sistema híbrido diseñado menos para la autonomía y más para las prestaciones.

“No es posible aumentar las prestaciones solo con una actualización de software, por lo que hemos desarrollado nuevos componentes”, explica Jochen Herrmann, director general técnico de la división de coches de altas prestaciones de Daimler.

Según este concepto, el motor de combustión se sitúa en la parte delantera y el eléctrico en el eje trasero. Además de una mejor distribución del peso, esta disposición aumenta el dinamismo de la conducción, ofrece tracción a las cuatro ruedas y proporciona la potencia necesaria de forma espontánea.

Dependiendo de la situación de conducción, el motor eléctrico de 150 kW/204 CV también dirige la potencia hacia el eje delantero. Además, el diferencial de bloqueo del eje trasero controlado electrónicamente asigna el par óptimo a cada rueda trasera. A partir de la velocidad de ralentí, el motor eléctrico propulsa el AMG a través del eje trasero y apoya al respectivo motor de combustión.

Con una capacidad de 6,1 kWh y una potencia continua de 70 kW, así como una potencia máxima de 150 kW, la batería del sistema tiene el doble de densidad de potencia que las baterías convencionales.

Las frenadas fuertes y las fases de recuperación suministran a la batería hasta 90 kW. “Las baterías normales se calentarían demasiado rápido, así que regulamos la temperatura con un intercambiador de calor y, en caso de altas temperaturas, mediante un circuito de refrigeración”, explica Jochen Hermann.

La carga y descarga rápidas están garantizadas por un sistema de refrigeración específico con 14 litros de líquido no conductor que rodea cada una de las 560 celdas y garantiza una temperatura óptima de la batería.

Para aumentar las prestaciones, Lamborghini también ha desarrollado condensadores especiales, los llamados supercondensadores o “supercaps”, que pueden absorber y liberar rápidamente la energía eléctrica.

En el superdeportivo Sián, la combinación de motor eléctrico de 25 kW/34 CV y V12 de 6,5 litros con 577 kW/785 CV permite al coupé acelerar hasta los 100 km/h en 2,8 segundos.

Además, el motor eléctrico asiste durante las maniobras de aparcamiento. El sistema de almacenamiento de energía se carga completamente durante cada proceso de frenado y puede volver a liberarse inmediatamente al acelerar hasta 130 km/h.

La compacta unidad pesa solo 34 kilogramos. “En comparación con las baterías normales de iones de litio, los supercondensadores son tres veces más potentes que una batería del mismo peso, o tres veces más ligeros que una batería de la misma potencia”, explica Maurizio Reggiani, jefe de Desarrollo de Lamborghini.

Por cierto, una modificación de los cables eléctricos no está exenta de peligro. A mayor potencia, fluyen mayores corrientes por los cables. Si no están suficientemente dimensionados, estos pueden calentarse y producir un incendio. Por lo tanto, los propietarios de un vehículo eléctrico no pueden afinar sus motores por sí mismos, como ocurría con los motores V8 y los turbocompresores en el pasado.

dpa


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