Motores a combustión y eléctricos… diferencias
Mucho se ha hablado de las ventajas de un motor eléctrico a uno a combustión. En CamiónGO hemos propiciado la masificación de la electromovilidad. Hace un tiempo adquirimos un móvil de este tipo, que opera uno de nuestros socios estratégicos y con grandes resultados…
Esos datos nos hablan de ahorro de energía, cuidado del medioambiente y disminución de ruidos, pero ¿cuáles son las diferencias más profundas entre un motor a combustión y uno eléctrico?
Un estudio de la Asociación Gremial de Vehículos Eléctricos de Chile (AMECH) elaboró un documento en el que compara las dos tecnologías de motores.
Se analizaron dos motores Nissan: El motor de un Nissan Leaf, vehículo eléctrico y la de un motor de un Nissan 1.6, vehículo a combustión. El motor a combustión fue incapaz de funcionar a revoluciones menores a 700 rmp (lo que se conoce como el límite de ralenti), dado que su giro se vuelve inestable y se detiene, mientras que el motor eléctrico funciona desde 0 rmp hasta más de 10.000 rmp de manera ininterrumpida.
Otra gran diferencia es la magnitud del par motor, el cual es mayor para el motor eléctrico que para el motor a combustión, para todo régimen de giro.
Junto con esto, el hecho de que el motor eléctrico parta desde 0 con su par máximo permite que el vehículo no necesite de un embrague para iniciar su marcha, con lo cual tampoco se necesita una caja de cambios, la cual, en caso de existir, solo ayudaría a que la partida del vehículo se realizara con mayor suavidad.
En cuanto a potencia las curvas características de ambos tipos de motores poseen la misma forma, variando en cuanto a sus límites, y en menor medida, en cuanto a algunos rangos. Ambos motores poseen una potencia de 109 HP.
Aunque la potencia máxima en ambos casos sea efectivamente la misma, el motor eléctrico es más potente para cualquier revolución.
En cuanto a transmisión es evidente que el sistema necesario para implementar ambos motores es distinto. Mientras que para un motor a combustión se hace completamente necesario un sistema de transmisión de varias marchas, para el funcionamiento de un motor eléctrico esto es opcional.
Últimamente se han desarrollado vehículos con cajas de cambios, con el objetivo de suavizar la partida de los vehículos, pero afectando el rendimiento en marchas largas.
Frenos
En esta área existe una gran diferencia entre el sistema de frenado de un vehículo eléctrico, con el sistema de un vehículo convencional. Esto va más allá del freno regenerativo presente en los primeros, sino que más bien tiene que ver con la naturaleza de ambos motores. Esta diferencia se encuentra en la cantidad de calor que reciben los frenos.
Un motor eléctrico produce mucho menos calor, lo cual, sumado al hecho de que se frena menos en un vehículo eléctrico, produce que estos se sobrecalienten mucho menos con respecto a los frenos de un vehículo a combustión. Esto se traduce en menor masa giratoria, y por lo tanto, en la posibilidad de utilizar frenos más pequeños, reduciendo la masa del vehículo.
Junto con esto, se debe mencionar que los sistemas de frenado relacionados con los motores eléctricos requieren de menor mantención, dado que se utilizan y sobrecalientan menos.
Eficiencia
Es importante aclarar que el concepto de eficiencia (también llamada rendimiento energético) varía de acuerdo al tipo de motor. Para un motor eléctrico la eficiencia se define como la relación entre energía eléctrica que absorbe de las baterías, y la energía mecánica obtenida, mientras que para un motor a combustión se define como la relación entre la energía química contenida en el combustible, y la energía mecánica obtenida.
Considerando lo anterior, se tiene que el rendimiento energético de los motores eléctricos es sumamente superior al existente en los motores a combustión.
Mientras en los motores eléctricos la eficiencia tiene una media de 90 %, alcanzando incluso el 95 % según algunos fabricantes, para los motores a combustión la cifra no supera el 25 % para motores de gasolina, ni el 30 % para motores diésel.
La explicación a esta gran diferencia es simple. Mientras en los motores eléctricos las pérdidas se dan principalmente el efecto Joule presente en sus distintas piezas, en un motor a combustión las pérdidas son múltiples.
Por un lado se tiene que el calor producido por la misma combustión no se aprovecha de buena manera, y eso hay que sumarle que en este tipo de motor existen muchas más piezas móviles, cuyo roce produce una pérdida extra. Así, las pérdidas en el motor de combustión son mucho mayores, lo cual lo vuelve menos eficiente.
Consumo
Ahora, visto desde el punto de vista de su consumo, se considerará que un motor es más eficiente cuando menos energía consuma para realizar el mismo trabajo, el cual será para este caso, realizar un desplazamiento de 100 km. Así, se compararán los litros/100 km que consume un motor a combustión, con los kWh/100 km que consume uno eléctrico.
La comparativa en un Renault Fluence a combustión y otro eléctrico determinó que el vehículo eléctrico tiene una eficiencia mucho mayor, dado que consume menos energía para realizar un mismo trabajo.
No solo eso, hay que considerar también que el vehículo eléctrico (dado el conjunto de baterías que posee) pesa cerca de 300kg más que los vehículos a combustión, lo cual refleja aún más la superioridad del motor eléctrico, el cual consume cerca de la cuarta parte de un motor a gasolina, y una tercera parte de un motor a diésel.
En definitiva comparar un vehículo eléctrico con uno de combustión es complejo dado que en conjunto poseen una serie de características que requieren de comparativas y análisis constantes, no obstante en diversos trabajos, el motor eléctrico es altamente superior al de combustión.
Se espera que dicho camino continúe en aumento en los próximos años, dado la importancia que posee en el escenario actual y para empresas como CamiónGO que hemos apostado por el cuidado del medioambiente.