Híbridos y Eléctricos

TECNOLOGÍA BÁSICA

Los coches eléctricos no son como los automáticos, la mayoría no tienen caja de cambios

Muchas veces se compara los coches eléctricos con los automáticos porque emplean una nomenclatura similar en el mando con el que se selecciona el modo de conducción (PRND), aunque en realidad, nada tiene que ver con ellos.

caja de cambios coches electricos
Los coches eléctricos no necesitan caja de cambios, mientras que los coches de combustión, aunque sean automáticos si precisan de ella.

En muchas ocasiones los coches eléctricos se comparan en su conducción con los automáticos porque una vez que se arrancan no es necesario tocar la “palanca de cambios” hasta que el coche se vuelve a detener. Sin embargo, eso es lo único que tienen en común, porque mecánicamente nada tiene que ver. Un coche automático de combustión cuenta con un sistema que automatiza el cambio de marchas, pero sí las necesita. Un coche eléctrico, salvo excepciones que buscan incrementar al máximo el rendimiento, no la necesita.

Todos los coches eléctricos modernos que los fabricantes han puesto en el mercado recurren a la misma nomenclatura para el mando que controla el modo de funcionamiento que los coches automáticos de combustión. El recurso de utilizar las indicaciones P (Parking), R (reversa o marcha atrás), N (neutral o punto muerto) y D (directa o marcha adelante) es una forma de que el conductor se familiarice con ellos, puesto que el manejo es idéntico al de un coche automático. Algunos fabricantes han añadido algunas letras más como por ejemplo una B para indicar un modo de conducción con menos potencia y más retención y otros han decidido eliminar la P directamente, ya que en el punto muerto el coche pone “automáticamente” el “freno de mano”.

Palanca de cambios Tesla

La inscripción P R N D, propia de las cajas de cambio automáticas, ha sido adoptada por todos los coches eléctricos.

Sin embargo detrás de estas letras la tecnología es completamente diferente. En general, los motores de los automóviles eléctricos están conectados directamente a las ruedas. Entre ellos tan solo existen engranajes fijos simples, sin sistemas de transmisión automática que consumen energía y reducen la eficiencia.

Un motor de combustión, tanto de gasolina como diésel, ofrece su rendimiento más alto cuando se elevan las revoluciones a las que gira. Un motor de gasolina necesita más revoluciones que uno diésel para ofrecer el mismo par de salida. Por eso necesitan de un sistema de transmisión desde el motor a las ruedas de manera que en las marchas más cortas el motor gira más rápido y las ruedas más despacio y son las que sirven para velocidades lentas y en las marchas más largas es al revés y sirve para las altas velocidades. Todo el proceso de cambio de marchas precisa de un embrague que separa el motor del resto de la cadena cinemática, un complejo sistema que en el caso de los coches manuales gobierna el conductor pero que en el caso de los automáticos es invisible para él.

Sea cual sea el cambio que se implemente, un cambio automatizado como es en el caso de las cajas robotizadas o las de doble embrague, u otros sistemas de cambio como el convertidor de par o variador continuo, están sujetos a varias relaciones de marchas continuas o fragmentadas para lograr que el motor opere en su zona más eficiente.

Los motores eléctricos tienen la peculiaridad de que ofrecen ese par motor máximo de salida desde que empiezan a girar y lo mantienen constante. Eso evita que sean necesarias las marchas. Su potencia no disminuye cuando aumentan sus revoluciones ni cuando disminuyen (dentro de un rango). Así, un motor de gasolina puede quedarse sin fuerza cuando alcanza las 4.000 rpm, pero un motor eléctrico puede llegar a las 20.000 y seguir manteniendo la potencia. Ni siquiera la marcha atrás es mecánica, sino un cambio en polaridad del motor para que gire en sentido contrario. En teoría, un motor eléctrico podría ir a la misma velocidad hacia adelante que hacia atrás. El software y la electrónica de potencia se encargan de evitarlo.

Las excepciones a la regla

Esta teoría general, como todas, también tiene algunas excepciones. La primera y más evidente se da en el caso de los híbridos enchufables. En este caso, cuando el coche cuenta con uno o varios motores eléctricos y un motor de combustión siempre se cuenta con una transmisión automática.

Otras excepciones son por ejemplo el Porsche Taycan o el Audi e-tron GT, que, a pesar de ser eléctricos cuentan con una caja de cambios de dos velocidades para el motor trasero. En este caso en el eje delantero, la fuerza es transmitida a las ruedas por un engranaje planetario de una sola marcha. Con esta combinación mecánica, en el eje delantero, la transmisión de una sola relación multiplica los 440 Nm de par máximo del motor, hasta convertirlos en cerca de 3.000 Nm a las ruedas. En el eje trasero, la primera marcha convierte los 610 Nm en aproximadamente 9.000 Nm a las ruedas, mientras que la segunda marcha sirve para garantizar la eficiencia a alta velocidad.

Tren de potencia eléctrico del Porsche Taycan

El Porsche Taycan es una excepción a la regla ya que cuenta con una caja de cambios de dos velocidades en el motor trasero.

El Rimac Nevera, un superdeportivo croata de altas prestaciones, tiene tres cajas de cambio: dos reductoras de velocidad trabajando con cada una de las ruedas traseras y una caja de una sola velocidad para ayudar a llevar potencia al par en la parte delantera. Este coche es teóricamente capaz de alcanzar los 412 km/ h y de 0 a 60 en 1,85 segundos.

En el otro extremo de la necesidad de disponer de una caja de cambios está el Chery New Energy eQ2, un coche eléctrico chino que tiene una versión especial con una falsa caja de cambios de cinco velocidades, pensado para que sirva como coche de autoescuela y se pueda sacar con él una licencia para un automóvil manual. 

Por último, otra excepción a la regla son los vehículos transformados en los que se cambia el sistema de propulsión de combustión por uno eléctrico. Al realizar el proceso, es complejo y caro eliminar la caja de cambios porque implica tener que modificar otros componentes de la transmisión para que el automóvil funcione. En este caso, el conductor tampoco tiene que preocuparse por mover la palanca. En la marcha más alta el vehículo podrá desenvolverse en prácticamente cualquier orografía.

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