Cuando ya la mayoría de los conductores conocemos cómo funciona un motor de combustión, al menos en sus conceptos básicos, poco sabemos del funcionamiento del motor eléctrico. En realidad es algo bastante más sencillo de lo que parece, y vamos a tratar de hacerte un resumen que te sirva de orientación.
Funcionamiento básico de un motor eléctrico
Un motor eléctrico se encarga de transformar la energía eléctrica en fuerza motriz. Esta energía puede provenir de una base de almacenamiento o ser generada directamente por el propio movimiento del vehículo y utilizada sin almacenarse.
Para que la energía se pueda transformar en fuerza motriz, el motor eléctrico utiliza movimientos que se generan por impulsos magnéticos variables. Y, para conseguir estos movimientos, el motor consta de dos elementos fundamentales: el estátor y el rotor.
El magnetismo como impulsor
Si has jugado en alguna ocasión con unos imanes sabrás que tienen un lado por el que, si los enfrentas, se pegan, y otro lado por el que se repelen. Estos extremos son los polos, y cada imán tiene dos; un polo positivo y uno negativo. Cuando se enfrentan dos polos idénticos se repelen y si son de signo opuesto se atraen.
También sabrás que existen imanes normales, metales imantados que no necesitan energía, y otros conjuntos metálicos que adquieren las propiedades características de los imanes solo cuando son alimentados por energía eléctrica. Estos últimos son lo que llamamos electroimanes.
Si hacemos girar un electroimán sobre un eje dentro de otro electroimán estático, los dos polos del primero se irán enfrentando, al girar, a los polos colocados en posición fija del segundo. Esto provoca impulsos de atracción y repulsión en la parte móvil, provocando que esta lleve a cabo movimientos de rotación sobre un eje.
Obtenido y controlado este movimiento, podemos trasladarlo a los ejes de las ruedas, el motor o la transmisión. Y, así, habremos convertido la energía en fuerza de tracción.
Qué es el estátor
El estátor es la parte fija o estática del motor. Se trata de una base sólida de electroimán que no tiene ningún tipo de movimiento dinámico apreciable, aunque sí genera un campo electromagnético. Existen diferentes diseños y configuraciones, que presentan una distribución con múltiples polos dispuestos siempre por pares. Su aspecto exterior es como el de un cilindro que envuelve al rotor.
Qué es el rotor
Se trata de otro electroimán que envuelve un eje y que está introducido en el estátor. Al enfrentar sus polos a los del primero se produce un movimiento de giro que, a su vez, hace girar al eje. De esta forma se convierte la energía eléctrica en mecánica.
Un elemento clave del motor eléctrico
En el motor eléctrico la optimización del aprovechamiento de energía es fundamental, llegando a aprovecharse el 90 % de esta. Dado que las baterías acumulan corriente continua y los motores generalmente usan alterna, existe una pieza electrónica que conocemos como regulador y que se encarga de su aprovechamiento óptimo. Gestiona tres subsistemas: el rectificador, el transformador y el inversor. Viene a ser el equivalente al sistema de inyección o carburador en un motor de combustión.
Una de sus funciones principales es la de administrar la conversión de la corriente continua de las baterías en alterna para alimentar el motor; también permite transformar, mediante el inversor, la energía proporcionada durante el frenado —que es alterna— en continua para ser almacenada en las baterías.
Algunos modelos de BMW que utilizan la electricidad en su propulsión
Los motores más extendidos en el mundo del automóvil son los de corriente alterna, ya que son más económicos y tienen un mejor rendimiento, proporcionando más potencia. Estos son los que utiliza BMW.
Las dos categorías en que se mueve nuestra gama de vehículos con motor eléctrico son las siguientes.
Los híbridos enchufables (PHEV)
Se utilizan en combinación con motores de combustión y te permiten tanto la utilización del sistema eléctrico en asistencia al de combustión como circular de forma autónoma en modo íntegramente eléctrico. Eso sí, durante un número limitado de kilómetros que se sitúa en torno a los 50, el promedio más frecuente de kilometraje diario en un vehículo.
Se alimentan desde unas baterías que acumulan la electricidad al enchufarse y se reponen parcialmente con la propia energía generada por el vehículo en movimiento. Aportan fuerza mecánica a las ruedas, bien directamente o a través de los ejes y la transmisión.
Actualmente BMW cuenta con versiones híbridas enchufables en casi todas sus series. Diversos modelos de las series 2, 3, 5 y 7 incorporan esta tecnología mixta, destacando el híbrido de la Serie 3 de última generación . También la Serie X3 ha presentado ya su novedoso modelo BMW X3 xDrive 30 e que con su nuevo chasis permite un mejor aprovechamiento del espacio. Por último, el X5 ha consolidado su modelo híbrido como uno de los más deseados por nuestros seguidores.
Los eléctricos puros
Básicamente son iguales a los anteriores, pero tienen un rendimiento optimizado y son capaces de aportar mayor potencia. Proporcionan una autonomía variable que, en el caso del BMW i3s, alcanza hasta los 310 km, con un tiempo de recarga completa de 6 horas y un modo de carga rápida hasta el 83 % en 42 minutos.
Y es que el referente en cuanto a vehículos totalmente eléctricos en BMW se sitúa en la gama inicial del i3 y el i3s. Son coches puramente eléctricos que incorporan un motor síncrono de imanes permanentes de flujo radial que actúa sobre el eje trasero al más puro estilo BMW. Se trata de un vehículo eminentemente urbano que se encuadra en el segmento B. El modelo base rinde a 170 CV y el S a 184. Tienen una autonomía que supera los 350 km de promedio, una aceleración de 0 a 100 km/h menor a 7 segundos y una velocidad máxima de 160 km/h.
Además, la compañía se encuentra ya trabajando en un nuevo modelo eléctrico, el nuevo BMW i4, para 2021. Será un cupé de 540 CV y 600 km de autonomía.
Como ves las expectativas son muy amplias. Las previsiones para 2023 son las de contar con 25 modelos electrificados y ya dispones de una amplia gama que se va a ir mejorando y ampliando. Para conocer más sobre motor eléctrico de BMW, contacta con nosotros.
