Un 18% menos consumo en un coche eléctrico con cambio de 3 velocidades

Renault-ZOE-palanca-de-cambios

El debate de si cambio de marchas o no en un coche eléctrico tiene tintes antológicos. Cada vez que hablamos del tema se produce una intensa conversación entre los favorables y los contrarios, como los 93 comentarios en la noticia de Schaeffler (2ª máximo histórico en la web) o los 66 comentarios en la noticia de Drive System.

Ahora arrojamos más gasolina al fuego con la presentación de un trabajo de los británicos de Evolute Drive, que durante el simposio CTI en Shanghái, han mostrado los resultados de sus pruebas añadiendo una caja de cambios de tres relaciones a un coche eléctrico.

Los primeros resultados han sido obtenidos en un compacto (segmento B) sin determinar que modelo. Estos arrojan que el consumo medio según el ciclo europeo NEDC es un 18% menor añadiendo una caja de cambios respecto a un sistema de una única relación. Una cifra mayor de la esperada incluso por los propios desarrolladores, que estimaban un ahorro entre el 10 y el 15%.

Capture1

Esto significa que si aplicamos directamente este incremento, y sin tener en cuenta aspectos como el posible incremento de peso y otros efectos secundarios de instalar un cambio, modelos como el nuevo Nissan LEAF podría ver incrementar sus 250 kilómetros bajo NEDC en otros 45 kilómetros, llevando la cifra “oficial” hasta los 295 kilómetros simplemente añadiendo una caja de cambios.

Por supuesto también hay inconvenientes. Por ejemplo añadimos más complejidad a un sistema extremadamente sencillo. También habría que saber a largo plazo como es el rendimiento de una caja de cambios lidiando con el par lineal de un motor eléctrico.

También por supuesto tendríamos que comprobar si ese 18% de mejora es aplicable a la conducción real, o solamente en el laboratorio. Ya sabemos que de un lugar al otro suelen existir grandes diferencias.

Otro aspecto a tener en cuenta es que la evolución de las baterías hará que las cajas de cambios incluso en condiciones ideales, dejen de tener sentido con el paso del tiempo. Por eso parece difícil que ningún fabricante de turismo opte por este sistema a corto o medio plazo.

Entonces con estos datos ¿caja de cambios o una única relación?.

Untitled-1

 

 



Energias renovables

41 Comment responses

  1. Avatar
    September 26, 2015

    El nuevo Leaf, el de 30kWh, en el mundo real tendrá 160km de autonomía. +18%= 188km.

    … que no me lo creo, ese 18%. Quizá el 10%… sólo hay que ver las diferencias de consumo en los térmicos con marchas o automáticos.

    Y aún así, ¿merece la pena meter piezas de reloj de cuco en estos coches para esa diferencia de autonomía? Esos teóricos 28km se podrían hacer con apenas 4,5kWh. Mirad a ver qué es más caro, si esos 4kWh o una caja de cambios.

    Reply

  2. Avatar
    September 26, 2015

    Lo de siempre, entras en su web y es una empresa nueva de ingeniería, sin capacidad productiva, que tiene prevista “una” unidad de prueba para Julio de 2.014. Por un lado prometen maravillas con sus cajas de cambios (hasta un 15 %) y por otra buscan desesperadamente inversores extranjeros. ¿ Sólo extranjeros?.

    Y mientras tanto todos los fabricantes de modelos eléctricos siguen sin montar cajas de cambios para mejorar consumos y autonomías. Claro, como son tan obtusos que no saben hacer una caja de cambios eficiente ni se les ha ocurrido montarla para ver si mejoran los consumos… (ironic off)

    Cuando presentaron a la prensa el Golf GTE, un periodista preguntó a los ingenieros de VW porqué el consumo eléctrico del GTE era más alto que el del e-golf. La respuesta: por los neumáticos normales (frente a los de baja fricción del eGolf) y por la caja de cambios (más rozamientos y pérdidas).

    Reply

  3. Avatar
    September 26, 2015

    Yo personalmente en mi zoe prefiero quedarme con la autonomia que tiene y no meter una caja de cambio que me obligue a cambiarle el aceite cada no se cuantos kilómetros y cambiar la caja cada otros tantos. Gracias señores del sector recambios por preocuparse por mi. No me interesa.

    Reply

  4. Avatar
    September 26, 2015

    La caja de cambios tiene sentido en cuanto a que te permite usar un motor la mitad de potente y eso significa menor consumo y reducción de costes.

    Pero yo creo que es mejor meter 50 kg más de baterías que 50 kg de caja de cambios, a no ser que consiguieran reducir su tamaño, su peso y su complejidad hasta tal punto que realmente sus ventajas a corto y largo plazo fueran inapelables.

    Reply

    • Avatar
      September 26, 2015

      Un coche precisa una potencia determinada, que aumenta con el cubo de la velocidad. Si a un coche que tiene una potencia máxima X, para poder ir a una velocidad máxima Y, le pones un motor de la mitad de potencia, por mucha caja de cambio que le pongas solo podra alcanzar 0,79Y de velocidad máxima.
      Una caja de cambio no puede sacar la energia de la nada.

      Reply

    • Avatar
      September 26, 2015

      En un motor 100% eléctrico, en mi opinión la caja de cambios no tiene sentido.
      Abandonamos el pasado de los motores térmicos, no nos traigamos tecnología no necesaria como es la caja de cambios.

      Reply

  5. Avatar
    September 26, 2015

    +1,
    Lo que cueste el cambio me lo pone usted en más baterias

    Reply

    • Avatar
      September 26, 2015

      Exacto.
      O sino, lo que te gastes en investigar la caja de cambios, gástatelo en investigar baterías que saldrá más a cuenta a todos. Excepto a los que vendan piezas de recambio claro.

      Reply

  6. Avatar
    September 26, 2015

    Lo que realmente quieren es, con el engaña-bobos de un 18% más de autonomía, engañarte y meterte un 18% más de piezas, un 18% más de coste de compra, un 18% más de revisiones, un 18% más de averías, un 18% más de coste de reparaciones, y por lo tanto un 18% más que te tienen enganchado comprando recambios y pagando averías.

    Que se dejen de mandangas, que un motor eléctrico es ya muy muy eficiente, y mejoren las baterías y se acabará todo el problema de la autonomía.

    Reply

  7. Avatar
    September 26, 2015

    Por mucho que se niegue, una caja de cambios bien diseñada siempre aumentará la eficiencia. Otra cosa será si merece la pena o si aumenta el mantenimiento y el precio significativamente.
    Pero creo que muchos la rechazais de forma demasiado visceral. Todos lo coches eléctricos llevan ya un piñón de reducción, no és demasiado complicado añadirle dos mas y un selector incluso manual “Ciudad/carretera/Autopista”.
    Como tampoco sería extraño que fuera un complemento extra opcional para quien lo quisiera instalar. La sencillez de un sistema eléctrico permite eso y mas.

    Reply

    • Avatar
      September 26, 2015

      Las marcas si buscan eficiencia es porque les obligan a contaminar menos, sino los motores seguirían consumiendo un montón.
      Si se empeñan en aumentar la complejidad técnica un montón con la escusa de ganar un poquito de autonomía, que con el paso de los años y el desarrollo de las baterías ni hará falta, es para no tener que cerrar su muy beneficiosa industria de las piezas de recambio y talleres oficiales, y poder así perpetuar un negocio sangrante para los consumidores.

      Reply

      • Avatar
        September 26, 2015

        Os cegáis, hay sistemas de transmisión muy simples y longevos que ocupan muy poco espacio.
        En todo caso si fuera un complemento no hay discusión ninguna, si quieres lo montas si no, no.
        Y no es solo por eficiencia, los motores también sufren menos.
        Creo que en vehículos urbanitas no sería necesario, pero en un coche ya grande, que igual va por un atasco en la capital que a un ritmo “alegre” por la autopista no es una idea como para descartarla tan tajantemente.

        Reply

  8. Avatar
    September 26, 2015

    Y por qué los Formula-e llevan caja de cambios?

    Reply

    • Avatar
      September 26, 2015

      El señor Agag dijo que era porque sus motores, los McLaren, eran muy pequeños (hechos así por falta de espacio de la batería) y tenían poquísimo par, unos 140 Nm.

      De todas formas, eso era en la primera temporada 2014-2015. Ya no, el DS Virging y el Nextev llevan reductora simple de una velocidad, y el Renault lleva caja de 2 velocidades, el ABT de 3 velocidades, Venturi de 4 velocidades…etc
      Esta temporada hay mucha variedad en cuanto a propulsión y transmisión… De hecho hay alguno que está usando bi-motores, es decir, dos motores eléctricos de unión permanente en vez de uno solo.

      Reply

      • Avatar
        September 28, 2015

        Interesante lo que dices, Habrá que ver que sistemas funcionan mejor y peor. ¿De donde sacas esa info?

        Reply

        • Avatar
          September 28, 2015

          De ElectricAutosport, a en esa web hay toda la info de coches deportivos eléctricos y Formula e.

          Reply

    • Avatar
      September 26, 2015

      Por otra parte, cuando se cambia la relación se origina un característico cambio de silbido que recuerda a los F1, por estética vamos…

      Reply

  9. Avatar
    September 26, 2015

    Pues estos porcentajes hay que compararlos en casos reales , circulando por la calle porque eso de hacer pruebas en ” laboratorio ” … no sea que les de también por usar sofweares maliciosos .

    Está claro que a más complicaciones mecánicas peor .
    A mí ya me tocó cambiar una y no hace ni puñetera Gracia

    Reply

    • Avatar
      September 27, 2015

      Quise decir software y no esa palabra rara …

      Reply

  10. Avatar
    September 26, 2015

    los de Fallbrooktech con su Nuvinci o los de WrightSpeed podrían dar algunas respuestas al respecto

    Reply

  11. Avatar
    September 26, 2015

    La caja de cambios en un térmico es necesaria porque el rango de revoluciones en el que su eficiencia es “razonable” es muy estrecho, y especialmente a bajas revoluciones funciona muy mal. El precio es mayor peso, más complejidad y peor eficiencia a régimen óptimo.

    Los motores eléctricos tienen un rango de velocidades de funcionamiento mucho más grande y especialmente a bajas revoluciones funcionan muy bien (por eso se inventaron los híbridos). Esto significa que aunque un cambio de marchas usado muy bien pueda “rascar” un poco la eficiencia, nunca va a suponer una ventaja del copón.

    Curiosamente, algunos trenes de gasoil grandes, que tienen enormes motores térmicos, en vez de poner un cambio de marchas, que serían muy complicados de engranar con suavidad y muy proclives a fallos por la enorme potencia, resuelven el problema por una via muy simple: el motor de gasoil acciona un eléctrico, que a su vez mueve las ruedas. Algo parecido a lo que hace el Opel Ampera.

    En resumen, que yo no me veo pagando más precio y mantenimiento para “rascar” un supuesto 18% en “condiciones óptimas”, sabiendo que las “condiciones óptimas” no se van a dar en la vida. Y peor, que en “condiciones “muñonas” , el 18% de “mejora” se va a convertir en un 3 ó un 4% de ” peora” por usar mal el cambio.

    Así, al pronto, no lo veo, pero claro, todo dependerá de lo difíciles que se pongan las baterías y lo que suba la electricidad, claro.

    Reply

    • Avatar
      September 26, 2015

      Algunos trenes de gasoil no, todos son así desde hace décadas xD
      Solo los pequeños tractores ferroviarios térmicos, no todos, el motor diésel tracciona directamente el vehículo, pero todas las locomotoras diésel son de tracción eléctrica o hidráulica, y con los automotores pasa lo mismo, en los coches o en los bogies se instalan un sistema diésel-eléctrico o hidráulico para propulsar, muy muy pocos usan un motor diésel directamente.
      Es mucho más eficiente y menos costoso que el motor diésel genere la electricidad o que bombee el fluido hidráulico para mover un tren con motores eléctricos o sistemas hidráulicos.

      Se podría decir que el +90% del material rodante ferroviario está propulsado por motores eléctricos o sistemas hidráulicos.

      Reply

      • Avatar
        September 27, 2015

        Muchas gracias por la aclaración.

        Mi primera intención fue poner “todos”, pero me “tembló el pulso” porque no estaba seguro., así que decidí poner “casi todos” para no arriesgarme. Ahora ya tengo claro el asunto: los grandes nunca llevan cambio, y los pequeños sí.

        Reply

    • Avatar
      September 28, 2015

      En tu frase “el motor de gasoil acciona uno eléctrico, que a su vez mueve las ruedas.” falta un paso, deberia poner “el motor de gasoil acciona un generador eléctrico que alimenta a un motor electrico, que a su vez mueve las ruedas”.
      Estoy de acuerdo contigo en el resto del mensaje.

      Reply

  12. Avatar

    A mi me parece positivo que se ofrezca la opcion del cambio de marchas en determinados coches, no olvidemos que a partir de 110 por hora el consumo electrico sube de mala manera y no todo el mundo podra o le interesa montar un Dual engine para tener 4×4 como el estilo de Tesla.

    Minimo 2 o 3 relaciones no irian mal , fijaros en las conversiones que aprovechan el cambio de marchas como aumentan su velocidad maxima, su autonomia otro poco y sus prestaciones en cualquier velocidad.

    Obviamente a nivel urbanos o compactos pelaos veo mas interesante no contar con cambio de marchas y en compactos de segmento C y segmento D que existan ambas opciones.

    En deportivos tambien ambas opciones .

    Obviamente el embrague va sobrando, pero si se trata de cambios secuenciales y duros (los hay que no tienen apenas mantenimiento ) y especificos para el V.E no veo porqué no.

    Repito TESLA usa 2 MOTORES para emular 2 rangos de rpms y eficiencias a distintas , es obvio que con eso vale para una gran mayoria, pero no todo el mundo podra adquirirlo o le interesara y si para hacer kms para mi es la mejor opcion ahora mismo, pero estoy que no cago con las conversiones que mantienen el cambio de marchas xDDDD

    No seamos tan talibanes , aparte no hay tanto gasto aun teniendo marchas un electrico , o serian pocas o bien , ya que incluso salian en quinta marcha de parados.

    Reply

    • Avatar
      September 27, 2015

      “Minimo 2 o 3 relaciones no irian mal , fijaros en las conversiones que aprovechan el cambio de marchas como aumentan su velocidad maxima, su autonomia otro poco y sus prestaciones en cualquier velocidad.”

      ¿Y cuánto aumenta el coste inicial? ¿Y cuanto aumenta el peso? ¿Y cuánto aumenta el coste de mantenimiento? ¿Y cuánto aumenta el coste de las averías?
      ¿De verdad compensa todo esto para mejorar, en condiciones reales, un poquito la autonomía?
      No, gracias.

      Reply

      • Avatar

        Hay cajas de cambio automaticas-secuenciales que no se averian nunca y apenas tienen mantenimiento , si se simplifica y reducen mas los engranajes o marchas podria valer para ciertos Evs
        Obviamente para mi el coche EV es un coche para ahorrar, viajar, conduccion autonoma y de vez en cuando meterle achuchones.
        Esto vendria a ser algun tesla con Doble motor, satisface mis necesidades y la de todos pero y las marcas que no tengan doble motor?’?????

        Y ademas Tesla ha dado con la solucion a al 4×4 , los ladrones no te pueden robar un motor en medio del eje, y si si van en las ruedas y España es el pais del robo por excelencia!!!, aparte que si tienes un golpe o pinchazo prefiero tener el motor en el centro del eje tambien.

        Reply

  13. Avatar
    September 26, 2015

    Personalmente considero más cómodo que no tenga marchas o al menos que sea automático. Del resto, coincido con los comentarios de que el coste y peso de la caja de marchas es preferible invertirlos en las bacterias.

    Reply

  14. Avatar
    September 27, 2015

    Lo de los dos motores, que menciona anonimus pro tesla, me recuerda algo.

    Hace ya años, cuando el coche electrico comercial no existía, leí un artículo de investigación (no ligada a ningún fabricante) que planteba algunos principios que serían claramente diferenciales para el diseño de futuros coches eléctricos. Uno de ellos era, justamente, la facilidad para usar varios motores a la vez.

    Un motor térmico es muy complejo, poner varios y coordinarlos es impensable, y por eso la opción más sensata es un motor, aunque eso signifique que la transmisión y la distribución sean un dolor de cabeza.

    Pero un motor eléctrico no. Y eso abre posibilades que hay que explorar. Por ejemplo, el artículo planteaba la posibilidad de poner un motor pequeño en cada rueda, casi embebido en ella y no necesariamente iguales.

    Dicho así, suena extraño, pero la trasmisión y la distribución desaparecen y se sustituyen por un control electrónico que se ocupa de distribuir la potencia y coordinar las ruedas. Diferenciales, cardan, bloqueos de diferencial, etc, etc, se vuelven innecesarios.

    El resultado es un coche diferente. Ya no se parece a un térmico con otro motor “bajo el capó”, porque ya no hay motor bajo el capó. Ni siquiera hay capó. Y, liberado el espacio del motor, el cambio y la transmisión, un coche de 4 metros se convierte en un coche enorme (piensa en una habitación de 4 metros)

    Los primeros térmicos eran como coches de caballos a los que se les acoplaba un motor, aunque el diseño básico no cambiaba: el coche era alto como un caballo, el conductor iba fuera en el centro, el freno era una palanca en la mano, etc. Lo mismo pasa con los primeros eléctricos, que son iguales que los térmicos pero con un motor diferente.

    ¿Estamos seguros de que eso tiene que ser así?. Yo no.

    Reply

    • Avatar
      September 27, 2015

      Me ha gustado mucho lo que comentas.
      Como opinión personal añadiría, que los cambios de marchas, embragues, etc, son/serán reminescencias del pasado tecnológico (el de los motores térmicos) y aunque en un primer momento habrá un intento de perpetuarlo para seguir sangrando a los consumidores en piezas, mantenimiento y averías, al final la lógica (y empresas como Tesla que no tiene a nadie que venda piezas a quien devolver favores) se impondrán y desaparecerá todo eso innecesario.

      Reply

    • Avatar
      September 28, 2015

      Estoy completamente de acuerdo contigo, y me extraña que no haya salido ya, alguien con la historia de las masas no suspendidas en las ruedas, problema que esta resuelto gracias al bajo peso conseguido en los motores electricos actuales.

      Reply

  15. Avatar
    September 27, 2015

    Lo único que le veo lógica es disponer de dos engranajes reductores, uno “modo ciudad” y otro “modo autopista” y cuando vayamos a emprender la marcha elijamos uno u otro para así optimizar según el recorrido que vayamos a realizar.

    En mi caso, siempre lo llevaría en “modo autopista” ya que prácticamente siempre utilizo el coche en carretera y casi nunca en ciudad, por lo que así optimizaria aún más el consumo.

    Reply

  16. Avatar
    September 28, 2015

    La solución ideal ya la ha conseguido Tesla con su sistema de dos motores, uno por eje y con relaciones distintas. Uno esta optimizado para el arranque y el otro para la alta velocidad.

    2 marchas y tracción total 2 en 1 INMEJORABLE

    Reply

    • Avatar
      September 28, 2015

      Sin embargo es una solución que no termino de entender, (a no ser que se desembrague un motor para meter el otro), por que si los dos motores van conectados a la vez a las ruedas, uno de los dos va a sufrir por ir demasiado revolucionado.

      Reply

      • Avatar
        September 28, 2015

        No si se usa el de menor potencia, el delantero, para la alta velocidad, el otro de 470 CV no sufriría. Depende de la relación que tengan las reductoras, puede que a 250 km/h ambos motores vayan a las 15000 rpm al unísono o incluso menos.

        Reply

        • Avatar
          September 28, 2015

          Si los dos motores tienen diferente relación de desmultiplicación y van conectados a ruedas iguales no pueden ir nunca a las mismas revoluciones.

          Reply

          • Avatar
            September 28, 2015

            No es el caso del Model S pero sí que pueden ir a las mismas revoluciones los motores, imagina el motor delantero de 259 HP con una relación directa 1:1 que a 250 km/h vaya a 15000 rpm y el trasero de 503 HP con una relación de 1:6, por poner un valor…, vaya también a 15000 rpm a 250 km/h. Obviamente son ejemplos sin cálculos ni nada, desconozco a que rpm tendría que ir un motor de 259 HP con una relación de 1:1 para ir a 250 km/h en el caso del Model S y con el otro motor pues lo mismo.

            Bueno, dejando a un lado eso, a lo que me refería es que se puede hacer sin que uno supere las 15000 rpm, todo depende del juego de las relaciones de la reductoras y de la potencia de cada motor. Elon dijo que uno de los motores lo dejaba en rueda libre, el trasero creo, y dudo que lo llegue a desembragar.

            Reply

            • Avatar
              September 28, 2015

              Cuando digo que no es el caso del Model S es que no se qué relaciones de reductora tiene, me he inventado los valores.

            • Avatar
              September 28, 2015

              Vamos a ver, si un motor tiene una relacion de transmision 1:1, quiere decir que a cada vuelta del motor la rueda da una vuelta, si el otro motor tiene una relacion de 1:6, quiere decir que a cada vuelta del motor, la rueda da 6 vueltas. Si las dos ruedas son de igual diametro daran las mismas vueltas, de lo que se deduce que por cada vuelta que da un motor el otro dara 6, por lo tanto es imposible que vayan a las mismas revoluciones, si el de 1:6 va a 15000rpm, el de 1:1 va a ir a 90000rpm

            • Avatar
              September 28, 2015

              Cierto, tienes razón. Esto de las reductoras y las rpm se me dan fatal…

Leave a comment