Guía para entender la «Mecánica» de los carros enchufables

La llegada de motores eléctricos e híbridos nos ha colocado frente a nuevas fichas técnicas, cuyos valores y significados hay que empezar a digerir.

En materia de baterías, los actores humanos en el mundo del automóvil poco sabemos. Es lógico: nuestros autos apenas tienen una batería, longeva, por cierto, y que pocas preocupaciones genera. Hoy son selladas, de tamaños muy específicos, por lo cual ya no hay sitio para injertos, la colocación de los bornes determina también la disposición, y sus amperajes o capacidad muchas veces están relacionados con el tamaño y no hay mayores alternativas. Por eso, simplemente, cuando la pila falla, se recarga si hay argumentos válidos o se cambia y esa es toda nuestra conexión con la electricidad del vehículo actual.

Pero cuando este depende integralmente de una batería, ya no ponemos gasolina sino energía eléctrica, debajo del capó hay una cantidad de elementos cuya función ignoramos y el vehículo es de otra generación tecnológica, vale la pena empezar a leer sus cifras y características para compararlas y proyectar sus capacidades.

El carro con impulsión eléctrica es muy engañoso. Positivamente, porque arranca como una bala y tiene unos arrestos muy superiores a los que entregan los motores de combustión. Los kilovatios están desde la primera vuelta del motor y lo disparan silenciosamente. Pero dependen de que su batería tenga energía y de la forma como se consume, lo cual es similar al gasto de la gasolina, pero con la diferencia de que la recarga necesita sitios específicos, tiempos muy prolongados en las redes domésticas, aspectos que restringen su radio de acción.

¿Cuántos “galones” de energía le caben a la pila? ¿Cómo los devora el motor? ¿Hasta dónde puedo llegar? ¿Qué es importante saber para comparar y comprar? El tiempo nos hará mucho más entendidos en el tema y podremos valorar esas fichas.

Por ahora, empecemos este pequeño y básico abecé para ir descifrando estos nuevos especímenes “mecaneléctricos”.

Kilovatios: Es una equivalencia con los caballos de potencia, anotando que son la medida más técnica. Un kilovatio, en cifras redondas, equivale a 1.341 caballos de potencia. Y viceversa: 1 caballo son 0,736 kilovatios. Un motor que genera 100 kilovatios da 134,1 caballos de los que conocemos en “gasolina”.

Kilovatios/hora: Son lo equivalente al tamaño del tanque de gasolina. Indican el tamaño o la capacidad de la batería y se traducen en la práctica en la autonomía del vehículo. Pero hay una diferencia. El consumo de gasolina nos permite estimar una distancia para recorrer. En la batería nos dice cuánta energía podemos extraerle por hora. Una generalidad dice que un kilovatio/hora da un rango de 6,5 kilómetros.

Kilovatios/hora (II): Esta misma rata aplica para la capacidad del cargador de la batería. Ejemplo: un cargador que entrega 10 kilovatios/hora le aporta esa energía en ese tiempo a la pila del carro. Por eso los supercargadores que tienen algunas marcas que son muy rápidos y capaces son ideales, mientras que en la corriente doméstica el proceso de recargar completamente una batería toma muchas horas. Los supercargadores se utilizan, donde los hay, idealmente para darle una carga básica en muy poco tiempo al vehículo para completar la ruta. Este es un factor ajeno al vehículo, pero es indispensable conocer la capacidad de la infraestructura de carga, pues esta define su rango y su tiempo de estacionamiento.

Capacidad de recibir carga: El aporte de carga no es lineal porque las baterías se recalientan y se pueden dañar. Tal como podemos verlo en los celulares, el primer ciclo o entrada de corriente es muy rápido, hasta más o menos un 70 por ciento de la capacidad de la batería, pero de ahí en adelante es mucho más lento para protegerla. Las baterías de los carros tienen un sistema de refrigeración con varios galones de líquido recirculante para mantenerlas en temperatura correcta tanto al entregar corriente como al recibirla.

¿Torque?: Palabras fáciles: el torque es la fuerza que hace girar al motor eléctrico, por lo cual entrega todo su empuje desde la primera revolución, y esto hace que las aceleraciones de los carros eléctricos sean fantásticas. También, como esa fuerza de giro es máxima en bajas rpm, son ideales para apoyar el arranque de los motores convencionales de los carros, es decir, en los híbridos, o bien para agregar kilovatios al motor de combustión en la alta gama de revoluciones para grandes resultados con menores consumos y emisiones.

El “torque” o fuerza de un motor eléctrico es total en el arranque, pero va bajando a medida que suben sus revoluciones debido a la resistencia que oponen los campos magnéticos alrededor de su inducido, algo similar a lo que sucede con las fricciones de las partes en el motor de combustión.

Caja de velocidades y transmisiones: Dada esa característica, el carro con motor eléctrico no necesita caja de velocidades, al menos para los arranques. En algunos, hay una segunda relación más larga para multiplicar la velocidad tope del vehículo, como en el Porsche Taycan. Pero en el uso básico de un eléctrico no hay caja de relaciones, por lo cual su velocidad tope también es limitada, aunque la alcanza más rápido.

Número de motores: Es usual que los carros eléctricos tengan varios motores pequeños situados bien sea en cada rueda o en cada eje. Esto permite en algunos casos obviar los diferenciales y, por ende, peso y mecanismos. También se entrega el torque de manera proporcional por rueda dependiendo de la capacidad de los motores y así evitan en muchos casos el complejo sistema 4×4 o los controles de tracción. También mejora el reparto de peso en la plataforma para mejor estabilidad.

Vida de las baterías: Cada fabricante ofrece su propia perspectiva de vida de las baterías que hoy, en muchos casos, excede la del auto, al menos en las manos de su primer propietario. Son reparables, pues las componen cientos de celdas cambiables individualmente, pero se requieren talleres y equipos muy especializados para hacer estas intervenciones. Muchos países obligan a dar garantías de 8 y hasta 10 años para obviar dudas de los compradores.

Garantía: Es optativo para cada fabricante el respaldo que puede ofrecer en tiempo, condiciones, uso y costos eventuales de operaciones de reparación de las baterías. Son elementos muy costosos, que pueden significar más del 30 por ciento del precio del vehículo y que, si requieren atención cuando la plataforma tiene ya mucho uso, pueden exceder largamente la favorabilidad de los recambios.

Economía: En líneas generales, se estima que el costo de operación de un carro eléctrico convencional de pasajeros es similar al de uno de motor de combustión. Pero esto depende de las tarifas de energía en cada ciudad y estrato o de los cargos que apliquen las estaciones públicas. También de tarifas subsidiadas que puedan existir, hasta ciudades donde es gratuita, al menos por ahora, para impulsar el uso de estos vehículos.

Actualización: Como sucede con muchos elementos en los cuales interviene de manera importante la electrónica, los programas de gestión de estos carros se actualizan como sucede con nuestros celulares, por ejemplo. Pero es inevitable que haya nuevas generaciones de estos carros cada día y que sus elementos no sean compatibles o transferibles con las actuales, lo cual no quiere decir que pierden funcionalidad, aunque no tengan la modernidad.

Costos: Hoy los carros eléctricos son mucho más caros que los equivalentes de motores de combustión. Pero se estima que con la masificación de su producción y desarrollos de investigación en baterías esos precios deben bajar en un mediano plazo, lo cual es esencial para su mayor difusión en todo el mundo. Los gobiernos de muchos países ofrecen incentivos y bonos para hacerlos más atractivos, pero son procesos pasajeros.

Mercado del usado: Es muy poco el volumen de estos carros en el país para establecer una cota de depreciación y el potencial movimiento y aceptación que tengan, tanto los eléctricos puros como los híbridos.

EV: (Electric Vehicle). Vehículo eléctrico 100 por ciento que necesita recargas. Locales: BMW I3, Jaguar I Pace, Nissan Leaf, Renault Zoe, etc.

HV: (Hybrid Vehicles). Vehículo que usa un motor eléctrico y otro de gasolina o diésel.

PHEV: (Plug in Hybrid Vehicles). Carros con ambos tipos de motor, pero necesitan recargar externamente las baterías de apoyo. Ejemplo en el país: Mitsubishi Outlander.

FHEV: (Full Hybrid Electric Vehicle). Funciona de manera autónoma con el motor eléctrico, o el de gasolina, o ambos. No necesita recarga de la batería, pues el carro mismo se encarga de completarla, y si se acaba sigue en gasolina. También se conoce como Mild Hybrid. Ejemplo local: Kia Niro, Toyota Corolla.

HPH: (High Performance Hybrids). Carros de alto rendimiento en los cuales el motor eléctrico se suma para dar más kilovatios finales a altas revoluciones y velocidad.

Regeneración: Mecanismos para recuperar energía y cargar las baterías en marcha, usualmente del calor de los frenos o de la retroalimentación del propio motor eléctrico en sentido inverso cuando deja de hacer impulsión y el carro se arrastra por inercia.

Datos
*Las baterías de los carros eléctricos son su gran embudo. Cuestan mucho, pesan demasiado, usan materiales y metales muy sofisticados y son complejas de fabricar, pero se están actualizando y reformando todos los días para ser componentes que no castiguen el precio final de los vehículos.

*El Gobierno colombiano ha tomado decisiones para hacer más asequibles los carros eléctricos e híbridos. No tienen aranceles de importación, solamente pagan el 5 por ciento de IVA y en muchas ciudades no tienen pico y placa, a discreción de los alcaldes. A pesar de estas exenciones, sus precios son muy elevados.

*La batería para estos carros es una compleja unidad ensamblada con cientos de celdas que se pueden cambiar individualmente si hay algún problema. Sus formas y disposición obligaron a rediseñar todas las plataformas de los vehículos, pues ocupan todo el piso. Eso favorece el centro de gravedad y reparte el peso, que puede ser media tonelada o más, de manera más simétrica.

Fuente: www.motor.com.co