¿Es necesaria una transmisión para los vehículos eléctricos?

ZF ha desarrollado una caja de dos velocidades para vehículos puramente eléctricos que, aseguran, mejora la autonomía en un 4,7%.

La empresa especialista en transmisiones ZF ha presentado recientemente un prototipo de transmisión de dos velocidades para vehículos puramente eléctricos. Invención que, según afirman, permitiría gestionar todavía mejor las prestaciones de los vehículos de este tipo y ofrecer una mayor eficiencia en aras de un aumento de la autonomía.

Los vehículos eléctricos no precisan de elementos de transmisión tan elaborados como los automóviles de combustión. Esto es así, porque los motores eléctricos entregan todo el par disponible desde el primer momento. Por su parte, los motores de combustión tienen elementos mecánicos, lo que conlleva fricciones y fuerzas que deben vencerse para poder ponerse en movimiento. Ello conlleva que estas mecánicas funcionen de manera óptima en un rango limitado de revoluciones. Por ello, los ingenieros debieron idear un sistema que permitiese mantener al motor en ese rango de revoluciones independientemente de la velocidad del coche. El resultado es lo que hoy se conoce como las cajas de cambio.

Asimismo, tal y como recoge Soymotor.com, otro de los problemas que se suplen con las cajas de cambio va de la mano de la entrega del par y es, precisamente, la velocidad. Un motor de combustión tiene un rango total de revoluciones limitado, entre 1.000 y 6.000 revoluciones por minuto. A grandes rasgos y para hacerlo más visual, la velocidad se incrementa un factor de seis, mientras que para acelerar de 10 a 120 kilómetros/hora, esta relación es de 12.

Por tanto, vuelve a hacerse necesario un elemento entre las ruedas y el motor que modifique esta relación y que, como se ha mencionado, mantenga al motor de combustión en su rango óptimo de funcionamiento. De ahí la necesidad de las distintas relaciones escalonadas de una caja de cambios. Los motores eléctricos convencionales son capaces de girar a unas revoluciones mucho mayores –hasta 20.000 en ciertos casos–, por lo que el problema de la relación de velocidades queda nuevamente solucionado.

¿Tiene sentido una transmisión para eléctricos?

ZF ha desarrollado un prototipo de caja de cambios de dos relaciones que ya ha puesto a prueba y de la que ha asegurado en palabras de Stephan Demmerer, responsable de E-mobility de ZF, que significará un “cambio de paradigma para la electromovilidad”.

Desde la empresa aseguran que todo obedece a una mayor eficiencia y aprovechamiento de la energía disponible en aras de obtener mayor autonomía, una de las mayores lacras actuales para el vehículo eléctrico.

Para ello, desarrollaron un motor eléctrico de 191 caballos acoplado a la mencionada transmisión. Según las pruebas experimentales realizadas, el vehículo consume menos energía con el prototipo de caja de cambios de dos relaciones que con el mismo motor acoplado a una caja convencional con una sola relación, concretamente se traduce en un incremento de la autonomía de un 4,7%.

El funcionamiento es sencillo y obedece a un comportamiento típico de una caja de cambios automática. El coche acelera desde parado y, cuando alcanza los 70 kilómetros/hora, se produce el cambio hacia esta segunda relación. No obstante, los ingenieros afirman que puede ofrecer la opción de conectarse con el sistema GPS y la cámara integrada para anticiparse a las características del terreno, como pendientes o zonas de curvas, para unos cambios todavía más efectivos. Esta doble relación permite además elevar la velocidad máxima ya que, donde un motor de las mismas características tiene una punta de 160 kilómetros/hora, el prototipo permite alcanzar una máxima de 200 kilómetros/hora.

Aunque se trata de un prototipo único, éste se ha diseñado como un conjunto motor–cambio compacto capaz de acomodarse en el lugar de la caja de relación única de un eléctrico convencional. Adicionalmente, el diseño es modular y pensado para adaptarse tanto a pequeños automóviles como a vehículos más pesados de hasta 340 caballos.