GKN Automotive presenta su nuevo sistema de propulsión eléctrico con dos marchas

Uno de los principales problemas del coche eléctrico, es que la ausencia de marchas obliga a los vehículos a moverse con una única relación. Algo que tiene como resultado que al contrario de los modelos con motor de combustión, su menor consumo sea en ciudad, y el mayor a velocidades de autovía. Para tratar de solucionarlo empresas como GKN han desarrollado sistemas dotados de un cambio.

La última evolución de esta tecnología está siendo sometida estos días a unas pruebas en el invierno de Suecia, a donde han llevado un grupo de vehículos dotados de este sistema.

Uno de ellos es un Jeep Renegade al que han sustituido su motor gasolina por un sistema eléctrico. Este cuenta con una potencia de 120 kW (164 CV) está conectado a las ruedas delanteras y dispone de un par motor máximo de 3.500 Nm que le propulsan hasta una velocidad máxima de 250 km/h. Además cuenta con un sistema vectorizado, que permite enviar la potencia a cualquiera de las ruedas de forma independiente.

La clave de esta propuesta es una transmisión de dos velocidades, con cambio de doble embrague, que permite la entrega de potencia sin apenas pérdida durante el cambio de relación. El resultado es un sistema que permite incrementar de forma notable la autonomía de los coches eléctricos, sobre todo cuando circulan de forma habitual por autovías.

En cuanto al por qué de instalar el tren motriz en el eje delantero, desde GKN se ha indicado que la tracción delantera proporciona beneficios más notables que las configuraciones de tracción trasera o en las cuatro ruedas, debido a la mejora de la frenada regenerativa. A esto añaden la mayor facilidad y rapidez a la hora de corregir posibles errores en la tracción durante la aceleración gracias al sistema vectorizado.

GKN dice que el sistema coaxial de dos velocidades se puede integrar fácilmente en las plataformas de vehículos existentes. Algo que reduce su coste y facilita la electrificación de modelos ya desarrollados. Puede instalarse en configuraciones tanto de tracción delantera, tracción trasera o tracción total, que van desde pequeños urbanos, hasta grandes SUV e incluso superdeportivos eléctricos.

Una tecnología que ya están usando algunos modelos híbridos enchufables de marcas como BMW, Mitsubishi, Porsche y Volvo, y que ahora quiere continuar extendiendo su influencia también entre los coches eléctricos puros.

Por supuesto el sistema tiene sus beneficios, pero también sus inconvenientes. El más evidente es que se complica un sistema extremadamente sencillo. Algo que supondrá mantenimiento y averías en una parte que normalmente al cliente no le molesta en la vida útil del vehículo. También se incrementa el peso del conjunto, lo que puede hacer que en recorridos urbanos el consumo aumente.

A esto añadir que GKN no indica cuál es el porcentaje de mejora de la eficiencia de los vehículos al adoptar esta tecnología. Sin duda un dato clave para valorar su idoneidad. Unos pros y contras que cada fabricante, y cada usuario, debe valorar para saber si se adaptan a sus necesidades.

Fuente | GKN

Ver comentarios

  • ¿Qué va a decir una empresa que se dedica a esto? Pues que su producto es lo mejor y más conveniente.

    • "...es un sistema que permite incrementar de forma notable la autonomía de los coches eléctricos,"

      ¿Cuánto? ¿Un 5%? ¿Un 10%? ¿Un 50%?

      Ese es el "QUID" de la cuestión, si la mejora es inferior a un 25%, por favor, que me instalen más baterías por el coste de esta caja de cambios+embrague+electrónica, GRACIAS.

      PD: Tesla lleva demostrando más de 10 años que fue un error instalar caja de cambios en su primer Tesla Roadster.
      Rectificar es de sabios y los fabricantes de cajas de cambio pues, Renovar o Morir.

      Quitadme complejidad mecánica POR FAVOR.

  • Para los que tengan miedo de que el aumento de peso suponga una perdida de eficiencia... en un térmico de promedio cada 60kg de aumento de peso supone aproximadamente un 2% de perdida de eficiencia.

    Ese conjunto de cambio de marchas no creo que llegue a 60kg así que estariamos hablando de una perdida de eficiencia relativamente despreciable si con ello ganamos un 10, 15, 25% de eficiencia en autovia.

    • Ya le diré a mi cuñao que se ponga a dieta cuando entre en mi coche, que me quita casi un 4% de eficiencia, madremiadelamorhermoso!

      • Ojo, que el 2% hace referencia a circuito urbano, si vamos en autopista la cifra es bastante inferior... creo que no llegaba ni al 0,5%

        Tambien hay que recordar que ese 2% se refiere a térmicos ya que no son capaces de recuperar energía con la frenada. Pero en el caso de los eléctricos sí podemos gracias a la frenada regenerativa por lo que en teoría son menos sensibles al aumento de peso.

    • Yo prefiero gastar ese peso en poner otro motor, así tendríamos 2, uno optimizado para ciudad y otro para velocidades de autopista, y además tracción total. Y si se estropea uno podríamos seguir circulando con el otro.

      • y por uqé no 2 motores y con cambio de marchas...?

        La cuestion es valorar ambos sistemas con sus pros y contras. Habrán casos en los que combinar varios motores con distintas optimizaciones resulte mejor que poner una caja de cambios y otros casos en los que resulte más eficiente la caja de cambios.

      • Opino lo mismo, prefiero 2 motores con distintas relaciones que un cambio

      • Es es teóricamente lo que Tesla hace con sus modelos. Sin embargo, en el Model 3 se ha visto que el LR RWD con un único motor tenía menores consumos y mayor autonomía que el LR AWD con dos motores. La autonomía EPA del primero era de 537 km frente a 499 del segundo. Es decir, la mejor eficiencia y mejor relación autonomía/precio se lograba con un solo motor en el LR RWD. Una pena que Tesla lo descatalogara (¿temporalmente?) para favorecer modelos AWD y Performance con mayor margen de beneficios.

  • Todo es mejorable, y la actual unica marcha lo es. Una caja de cambio, bien realizada y con su casi nulo mantenimiento debe de durar toda la vida del vehículo, así que tanto no es de cara al cliente.

    Esta demostrado que colocar la traccion delantera ayuda en la frenada regenerativa, ahí lo dice hasta Tesla.

    Entonces, yo esto lo veo una gran noticia

    • Ya te digo que CASI NULO MANTENIMIENTO, nada de nada, te lo dice uno que sus últimos 3 coches han sido automáticos.

      Cada 60.000 kms a "endiñarles" casi 200 €urazos de cambio de aceite del cambio automático al concesionario.

      NO GRACIAS, el eléctrico sin marchas va de lujo.

  • ¿Un motor eléctrico con caja de cambios de dos marchas o dos motores eléctricos de distinto funcionamiento como hace Tesla?

    A mi a priori me entusiasma más la idea de dos motores (uno en cada eje), por todas las ventajas adicionales que ello conlleva.

    • Muchas veces olvidamos que Tesla lleva años de ventaja a las demás, y que el tener 2 motores tiene ventajas adicionales como un peso menor, mejor capacidad para controlar el par en la salida, mejor recuperación, etc, y nos parece que podrían consumir menos pero olvidamos fácilmente que llevan 300cv como poco. No me extrañaría que el Roadster 2.0 tenga entre otras cosas una mejora en la configuración de los motores que lo haga más eficiente a alta velocidad.

      • O sea, según tú, ¿dos motores, con sus dos reductoras y sus dos electrónicas de potencia pesan menos que agregarle una marcha a un motor? ¿En serio?
        Tendrá sus cosas los dos motores, sin duda, pero que pese menos no es una de ellas.
        Otra cosa es que el aumento de peso, en un Model S es insignificante, porque ya pesa sus 2.300kg...

  • Que pierdas eficiencia en ciudad no lo veo un problema, normalmente en el día a día no se hacen más de 50km, con lo que no supone un problema de autonomía, y el mayor coste de la energía tampoco creo que suponga mucho teniendo en cuenta que casi siempre se cargará en casa a precios más bajos.

    Lo que no dicen es cuanto aumenta la autonomía en autovía, y el coste del sistema de dos marchas, porque si el coste del sistema, te proporciona el mismo extra de autonomía que ampliar la batería con ese mismo coste, la ventaja sería nula, más bien todo lo contrario, por el posible aumento del coste del mantenimiento y posibles averías.

    Según vaya bajando el precio de las baterías, este tipo de sistemas si irán haciendo innecesarios (quizás sólo en deportivos si con esto consigues mejores prestaciones), con 1000km de autonomía como el roadster, no creo que compense por el aumento del coste y por la posibilidad de averías al tener un sistema mas complejo.

  • No veis un poco extraños los dato con solo 164 cv?? Primero la salvajada de 3500 N/m solo a las ruedas delanteras y despues la velocidad maxima de 250 km/h.
    El Jeep Rennegade de 170 cv gasolina solo llega a 195km/h. Se me hace extraño tantas mejoras solo por poner 1 marcha mas a ese motor.

  • Desde el principio se me ha hecho raro que los VE no tengan marchas, pensaba que llevaban un sistema de cambios por poleas tipo scooter o los que llevan los Toyotas híbridos, pero luego vi que no era así, que al desarrollar tanto par partían los engranajes. Para coches de menos de 200CV, si se controla la potencia que se entrega no debería partir.
    ¿No sería posible que al sistema de marchas que tiene un Toyota, la potencia entregada por el sistema térmico se sustituyera por un motor eléctrico? En la salida del cigüeñal del térmico poner un motor eléctrico. El resultado sería que cuando las necesidades de par son menores el consumo bajaría notablemente. Lo mismo con un sistema así se puede bajar el consumo en autovía al 50%. Técnicamente no conozco las limitaciones, pero estaría muy agradecido de que alguien que maneje el tema me lo pueda explicar.

    Saludos.

  • Lo veo matar moscas a cañonazos, el principal factor de ahorrar consumo en ciudad, es por las pocas perdidas aerodinámicas viajando a 50 o 60, no por la relación de cambios.
    Una de las a bases del éxito del eléctrico es la sencillez mecánica.

    • Este sistema no pretende mejorar la eficiencia en consumo urbano, sino en autopista.

  • Es todo muy absurdo. Jamás compraría un coche eléctrico con un cambio de marchas y dos embragues.

    Por supuesto, el motivo fundamental de que un coche eléctrico tenga menos autonomía en autopista que a baja velocidad es que se necesita más energía por km recorrido para mover un coche a alta velocidad. Esto es debido a la resistencia aerodinámica, que crece mucho más que linealmente con la velocidad. Realmente, lo que nos debería extrañar es que los combustión gasten más en ciudad, lo cual es debido a la extrema ineficiencia de los motores térmicos a cargas parciales junto a la no recuperación de la energía de frenado.

    Los coches eléctricos no necesitan cambio de marchas. La mejora que se puede obtener es mínima, ya que los motores eléctricos se pueden diseñar para que sean eficientes en un rango de velocidad muy amplio. No compensa el aumento de complejidad mecánica.

    • Totalmente de acuerdo. La resistencia aerodinámica aumenta con el cuadrado de la velocidad concretamente, a igualdad del resto de parámetros. Y con rendimientos tan altos en todo el rango de funcionamiento del motor eléctrico, no tiene ningún sentido meter por en medio un sistema que te aumentará el peso, la complejidad, el mantenimiento y las pérdidas mecánicas.

      Podría llegar a tener sentido en coches deportivos o de competición donde quieras alcanzar altas velocidades y la zona del motor de potencia constante no te dé el par suficiente, pero poco más.

      • Corrijo, aumenta con el cubo de la velocidad, como ha dicho Sergio.

        • No , lo has dicho bien, la resistencia aerodinámica ( la fuerza que se opone al avance) aumenta con el cuadrado de la velocidad, y es igual a 1/2 de la densidad del aire por el coeficiente de resistencia aerodinámica, por la superficie perpendicular a la corriente y por la velocidad al cuadrado . Por otro lado para calcular la potencia necesaria para ir a esa velocidad hay que multiplicar la resistencia por la velocidad, osea toda la formula anterior se multiplica otra vez por la velocidad y quedaría potencia= 1/2 de la densidad del aire por el coeficiente de resistencia aerodinámica, por la superficie perpendicular a la corriente y por la velocidad al cubo.
          Resumiendo, la resistencia aumenta con el cuadrado de la velocidad y la potencia con el cubo.

    • Iba a decir exactamente lo mismo que tu, solo añadir que debida a la resistencia aerodinámica la potencia necesaria para vencerla crece con el cubo de la velocidad, como ejemplo si vamos a 80km/h y queremos ir a 160km/h (el doble) debemos multiplicar la potencia del motor por 8 (2 elevado al cubo). El problema es de consumo energético y no de engranajes.

  • " GKN no indica cuál es el porcentaje de mejora de la eficiencia de los vehículos al adoptar esta tecnología" pues eso, suena a humo ya que pone solución justo al mayor problema de los BEV pero no dice nada sobre lo que es capaz de lograr, a cambio ellos fabricarán un componente que normalmente es caro y supone averías importantes y mantenimiento, al final quedará en que las ventajas no compensan la desventajas. Si todas las marcas se han centrado en la aerodinámica en lugar de integrar una caja de cambios como hasta hoy por algo será.

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