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La ventaja de Mercedes y Ferrari en la era eléctrica son los motores de alta gama

Las compañías están recurriendo a los motores de flujo axial, más pequeños que los radiales pero no obstante más potentes

Un hiperauto híbrido Koenigsegg Regera. Fotógrafo: Ron Antonelli/Bloomberg
Por William Wilkes y Daniele Lepido
20 de agosto, 2022 | 07:50 AM
Tiempo de lectura: 5 minutos

Bloomberg — Cuando pisen el acelerador de sus vehiculos eléctricos (VE) de alta gama, los conductores de los próximos modelos de Mercedes AMG obtendrán un empuje extra de las baterías gracias a algo que parece sacado directamente de la película Volver al futuro en español.

En realidad, no se trata de condensadores de flujo, sino de motores de flujo axial.

Las compañías Mercedes-Benz AG (MBG) y Ferrari NV (RACE) están recurriendo a este tipo de motor para lograr empuje y velocidad. Los motores de flujo axial son mucho más pequeños que los motores radiales que se utilizan habitualmente, pero no obstante más potentes.

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Las marcas como AMG y Ferrari van a necesitar este tipo de motores en su carrera por electrificar los vehículos de alta gama que les dan prestigio y mayores beneficios. Todos los vehículos eléctricos ofrecen la sensación de aceleración instantánea, desde el Leaf de Nissan (7201) hasta el Model S Plaid de Tesla (TSLA). Mientras que en la era de la combustión, los tiempos de salida más rápidos y las velocidades máximas más altas se conseguían con más cilindros del motor, los fabricantes diferenciarán los VE de alto rendimiento sacando el máximo partido a las baterías con motores más ligeros y eficientes.

“La relación potencia-peso es realmente récord, y mucho mejor que la de los motores convencionales”, dijo Markus Schaefer, director de tecnología de Mercedes, sobre la próxima plataforma de vehículos eléctricos AMG del fabricante de automóviles. “Se aprovechará el pequeño tamaño del motor”.

Con cada pulsación del acelerador, los conductores de vehículos eléctricos empujan cientos (y en algunos casos miles) de amperios de corriente eléctrica a las bobinas de cobre. Cuando estas bobinas reciben energía, se convierten en electroimanes con fuerzas de atracción y repulsión. La fuerza magnética creada por un estator inmóvil que rodea a un rotor giratorio produce el par que hace girar las ruedas del vehículo.

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En los motores axiales, en lugar de que un rotor gire dentro de un estator, los rotores en forma de disco giran junto a un estator central. Esto hace que el flujo de corriente (el flujo) se desplace axialmente a través de la máquina en lugar de hacerlo radialmente desde el centro. Como el motor genera un par de torsión con un diámetro mayor, se necesita menos material. Los motores de Yasa, un fabricante de motores con sede en Oxford (Inglaterra) que se utilizan en los híbridos enchufables SF90 y 296 GTB de Ferrari, utiliza sólo unos pocos kilogramos de hierro para sus estatores, lo que reduce la masa de las máquinas hasta en un 85%.

Los motores de Yasa son obra de Tim Woolmer, cuyo trabajo en ellos fue el eje de su doctorado en ingeniería eléctrica en la Universidad de Oxford. A los pocos años de obtener su doctorado, Jaguar Land Rover planeó utilizar los motores de Yasa en el C-X75, un biplaza híbrido-eléctrico con suficiente potencia para competir con el Porsche 918 Spyder, el McLaren P1 y el Ferrari LaFerrari. Aunque JLR acabó cancelando el proyecto por problemas financieros, los motores de Yasa llegaron al hipercoche híbrido Koenigsegg Regera, seguido del Ferrari SF90.

En julio del año pasado, Mercedes anunció que había adquirido Yasa por una suma no revelada y que pondría sus motores en los modelos AMG que se lanzarán a partir de 2025.

“Si nos fijamos en la historia de la automoción en general, las empresas de automóviles han querido tener el motor, su tecnología principal, dentro de la empresa”, dijo Woolmer en una entrevista. “Las baterías, los motores, esta es su tecnología principal ahora. Reconocen la importancia de tener una diferenciación a largo plazo en estos espacios, por lo que tienen que llevarla a cabo internamente.”

El aspecto más importante de los motores axiales es el potencial del factor de forma, según Malte Jaensch, profesor de transmisiones móviles sostenibles en la Escuela de Ingeniería y Diseño TUM de Múnich. Su menor tamaño podría permitir a los fabricantes de automóviles colocar un motor en cada rueda, lo que no es posible con los motores radiales.

Poner un motor en cada rueda, o al menos uno en cada eje, podría traducirse en un rendimiento de conducción de vehículos eléctricos de vértigo. La innovación permite una vectorización del par que controla mejor la potencia que los motores envían a cada rueda para mejorar la agilidad. Las curvas a alta velocidad podrían ayudar a los conductores de AMG y Ferrari a superar la pérdida del rugido de sus motores de ocho, diez o doce cilindros.

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Los motores de Yasa también podrían eliminar por completo la necesidad de un tren de potencia en el llamado monopatín que se encuentra en el centro de un VE, dijo Woolmer. Esto permitiría a los ingenieros disponer de más espacio para colocar las baterías, ampliar los espacios del maletero delantero y trasero o permitir a los diseñadores experimentar con nuevas ideas aerodinámicas.

El pequeño tamaño y la ligereza de los motores axiales no sólo beneficiarán a los coches de alto rendimiento. También están encontrando su lugar en el sector aeroespacial, lo que llevó a Yasa a crear su división de aviación eléctrica Evolito el año pasado. El vehículo eléctrico más rápido del mundo, el avión eléctrico de Rolls-Royce Plc (RR) llamado Spirit of Innovation, utiliza tres motores de flujo axial para impulsar su hélice. La aeronave puede recorrer unos 612 kilómetros por hora, lo que la hace más rápida que el avión de combate Spitfire, que contaba con un motor V12 de Rolls-Royce.

“Lo fundamental es su eficiencia”, dijo Matheu Parr, jefe del proyecto Spirit of Innovation de Rolls-Royce. “Esto permite mantener el peso de la aeronave bajo”.

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Los motores axiales no tienen por qué ser la sentencia de muerte de los motores radiales, que ofrecen mayores velocidades máximas. Esto llevó a Ferrari a utilizar dos motores radiales en el eje delantero del SF90, junto con un motor axial en el eje trasero. Para el 296 GTB, se consideró más importante la manejabilidad, por lo que sólo se utilizó un motor axial más ligero entre el motor y la transmisión.

“Es sólo una cuestión de qué tipo de experiencia de conducción quieres diseñar para tus clientes con un motor específico”, dijo Davide Ferrara, director de motores eléctricos de Ferrari. “Diferentes voces ponen notas dulces”.

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