Las cajas de cambios volverán a ser montadas en los coches eléctricos... pero solo en los de altas prestaciones | forococheselectricos

Las cajas de cambios volverán a ser montadas en los coches eléctricos… pero solo en los de altas prestaciones


Actualmente, la gran mayoría de coches eléctricos no disponen de caja de cambios. Esto es así debido a que gracias a su elevado par, los motores eléctricos no necesitan de ellas. Por otro lado, la ganancia en términos de eficiencia es mínima, pues ya de por sí es muy alta; además, las cajas de cambios producen ciertas pérdidas energéticas y aumentan la complejidad del sistema de transmisión. A pesar de ello, en el pasado algunos fabricantes apostaron por esta solución.

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Este es el caso de Tesla, que equipó a las primeras unidades de su Roadster con una transmisión automática de dos velocidades sin embrague, la cual llevó a varios retrasos en el lanzamiento del modelo debido a los problemas de fiabilidad que acarreaba. Finalmente, Tesla desistió en su intento de instalar dicha caja y simplemente dotó a su modelo de una transmisión con una única relación.

A pesar de que la mayoría de coches eléctricos disponen de un único motor, algunos como los Tesla con tracción total Dual Motor disponen de dos o más. La configuración de un motor por eje permite que cada propulsor disponga de una relación de transmisión diferente, lo que posibilita que uno de los motores esté enfocado a las tareas de aceleración, y otro a la circulación a alta velocidad.

Sin embargo, el proveedor alemán ZF se muestra convencido de que en el futuro ciertos coches eléctricos necesitarán caja de cambios. Ya está confirmado que algunos vehículos de altas prestaciones, como el Porsche Taycan o el Rimac C_Two, contarán con una caja automática de dos relaciones acoplada a alguno de sus motores eléctricos para maximizar la velocidad punta, una solución similar a la que está desarrollando ZF.

«Hasta ahora, con los motores eléctricos, los fabricantes de vehículos han tenido que elegir entre un alto par inicial y una alta velocidad máxima«, declara Bert Hellwig, jefe de sistemas de movilidad eléctrica de ZF. «Ahora estamos resolviendo este conflicto, pues la nueva unidad será compatible con los vehículos de alto rendimiento y elevado peso».

De acuerdo con ZF, la mejora en la eficiencia que permitirá su caja de cambios conllevará una autonomía un 5% superior. Como se puede ver, la mejora será muy pequeña, por lo que el principal atractivo de esta solución radicará en la posibilidad de alcanzar velocidades puntas más elevadas. Teniendo en cuenta que la presencia de una caja de cambios aumenta la complejidad de fabricación de un coche eléctrico, lo esperable es que sólo los vehículos de altas prestaciones cuenten con este tipo de solución, permaneciendo las transmisiones de una única relación en la mayoría de coches eléctricos.

Fuente | Teslarati

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30 comentarios en “Las cajas de cambios volverán a ser montadas en los coches eléctricos… pero solo en los de altas prestaciones”

  1. Supongo que esto solo tiene sentido en las competiciones de aceleración, y se trata de terminar de humillar a los superdeportivos, a los que les quedaba el recurso de la velocidad punta.

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  2. Yo cambiaría una de las frases del artículo (no en el artículo, que debe citar a la fuente, sino en la fuente):
    «Hasta ahora, con los motores eléctricos, los fabricantes de vehículos han tenido que elegir entre un alto par inicial y PODER CIRCULAR A UNA VELOCIDAD MUY SUPERIOR A LA LEGAL».

    No creo que se gane nada permitiendo velocidades ilegales muy superiores a la máxima permitida, de esas que te quitan 6 o más puntos de carnet si te pillan, pero qué sabré yo.

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    • Esos coches están pensados para ir al circuito o para circular por las autobahn alemanas, es así de simple, no son para circular por las carreteras normales, en las carreteras normales como mucho ayudan a tener una aceleración más fuerte cuando adelantas… esa es la teoría, aunque sabemos que en la práctica muchos el límite de velocidad lo toman como una sugerencia.

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  3. Hablemos de la realidad, donde se montan manetas retráctiles (aumentan la complejidad por cuatro, así como el peso) para tener una mejor aerodinámica, así como faros saltones para dirigir el aire.
    También montan deflectores traseros para el flujo.
    No hablemos de chasis de carbono o aluminio y sus carrocerías complicada de reparar.
    Todo en aras de la eficiencia.
    ¿Me estás diciendo que una caja de cambios, de dos velocidades, que aumenta la eficiencia 5% no interesa?
    ¿que aumenta la complejidad del coche?
    Ya es complejo, ya montan infinidad de sistemas complejos e inútiles para el uso real del coche, son solo para el «confort» (siempre insisto, un asiento con regulación eléctrica, calefactable, ventilado y en cuero puede pesar unos 50kg, como poco)
    Es más, yo esto lo veo más interesante en coche más pequeños, así no hace falta sobredimensionar el motor, que implica mayor material, mayor peso, y de consecuencia, menor eficiencia.

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      • No es cierto, en el otro artículo, donde presentaban la caja de cambios en cuestión, el cambio de marchas se hacía a los 70km/h.
        Velocidad perfectamente legal.
        Y el enfoque de esta caja de cambios no es precisamente para «Las altas prestaciones», está enfocada en la eficiencia.
        Teniendo en cuenta que la resistencia aerodinámica empieza a ser «Importante» a partir de los 80-90 km/h (a menos velocidad es «despreciable») hacer el cambio a los 70km/h tiene todo el sentido del mundo.
        He, pero es una cosa que han presentado los ingenieros idiotas de una fábrica de gaseadores, que por definición son tontos, y lo único que saben hacer es engañar a la gente y envenenar al planeta…
        ¿Te has preguntado alguna vez donde se ha formado todos los ingenieros de Tesla?

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        • Mark2911: «el cambio de marchas se hacía a los 70km/h. Velocidad perfectamente legal.»

          Por supuesto, si montas el sistema, ya que lo montas lo montas bien. Y si a 70 cambiar el régimen ya te permite ahorrar algo, aunque sea una ridiculez, pues lo aprovechas, que para algo le has metido el sistema, no lo vas a tener de adorno. Pero la cuestión es que lo que te ahorra sólo te compensa lo que te cuesta y el peso extra que llevas a velocidades muy altas, por encima de 120. Sólo tiene sentido montarlo en coches que van a circular habitualmente a velocidades no legales. Si vas a 90, lo que ganas con la levísimamente mejor eficiencia del otro régimen lo pierdes por otro lado con las ineficiencias energéticas que conlleva el uso del mismo sistema que te permite cambiar de régimen.

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          • No es que «ya que lo montas, lo montas bien»
            Esta es un sistema para mejorar la eficiencia del motor. No es para ir más rápido, como dicen por ahí.
            No está pensado para un uso deportivo.
            Es más, tiene un tope de potencia de 250kW (que si bien es mucho, es mucho menos que lo que montan las versiones «Deportivas»)
            Se hace el cambio a los 70km/h justamente porque es la velocidad donde la resistencia del aire empieza a ser importante y es, a partir de alli, que conviene cambiar la relación.
            Ahora bien, hay que analizar los pros y los contras para ver si es ventajoso montarlo.
            Si el ahorro es, como dicen ellos, del 5% (me quiero imaginar que será en WLTP), yo lo veo interesante.
            Y con respecto a las «Ineficiencias» energéticas, te recuerdo que el coche debe llevar, si o si, una relación, que lleve dos no creo que sea una diferencia abismal.
            Pero se supone que en la cuenta de la mejora se tiene en cuenta.
            Si no recuerdo mal, cuando salió el Model S dual motors, con dos relaciones, una por motor y que usaba un motor hasta los 70km/h y luego usaba el otro (O sea, dos marchas) la mejora en autonomía fue superior a ese 5%, a pesar de aumentar el peso por tener dos motores.

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  4. Que queréis que diga ZF, acaso no se dedica a la fabricación de cambios?, Por favor que no somos tontos!!!!!!!!!.
    El artículo debiera haber sido más inquisitivo.
    Saludos.

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  5. Correcto, lo que he defendido varias veces en este mismo foro, no hace falta para coches de calle, pa los bugati veyron chairons julairons pos fale.

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    • De acuerdo contigo. Nissan y BMW ya han demostrado que sin cambio de marchas pueden hacer el 0-100 en unos 7-8 segundos y Tesla ha demostrado que lo hace en unos 5-6 (con un motor). No creo que nadie fuera de un circuito necesite más aceleración en su día a día.

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  6. Pues yo creo que seria en los coches pequeños donde mas rendimiento se le puede sacar a una caja de cambios, y me explico.

    En todas las pruebas de los EV vemos como a velocidades de autopista, 120-130km/h el consumo se dispara, vease el Zoe, Leaf etc.., a esta velocidad los motores, sobretodo los pequeños van mas apretados, lo que hace el cambio de velocidad es que a velocidades altas y sobretodo por autopista es que estos motores funcionen de manera desahogada, y esto en principio deberia repercutir en el consumo.

    Para coches como los Teslas, el e-tron o el futuro Taycan que les sobran los cv. pues igual no tienen tanto sentido.

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    • No, eso no es por culpa del motor, si no de la aerodinámica.
      Por debajo de 120 kmh una caja de cambios solo dará pérdidas por rozamiento.

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      • Si, claro, los 120km/h son la cifra mágica…
        Por curiosidad ¿en cuánto aumenta la pérdida por rozamiento de una caja con una relación y una de dos?

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    • Si y no, estás extrapolando el funcionamiento de un motor ICE a uno EV.
      Y los rendimientos son diferentes.
      Voy a tratar de explicarte como funciona (Lo leí hace tiempo, espero no meter la pata)
      Un motor eléctrico tiene un potencia y un par (depende de su diseño), que están relacionados.
      Cuando arranca, tiene el 100% del par y el 0% de potencia. (Evidentemente hablamos de bajas revoluciones, con el coche parado es todo 0%, claro)
      A medida que aumenta la potencia (Con las revoluciones) disminuya el par.
      Por eso tienen una salida tan fulgurante, con respecto a un ICE.
      Así que cuando va a muy rápido, el motor tiene potencia, pero poco par.
      Por eso parece que está «forzado».
      La idea de la segunda marcha es que el coche baje las revoluciones, ya está en movimiento.
      Al bajar las revoluciones, aumenta el par disponible, lo que da sensación de «Desahogo».
      Por supuesto, al disminuir las revoluciones, gastas menos, está claro.
      Más o menos esa es la cuestión.

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      • Muy bien explicado.
        La mayoria de los EV tienen la velocidad maxima lumitada, la razon es muy simple, el consumo se dispara a altas velicidades, sencillamente «funden» la bateria a partir de lis 130-140km/h y esto es mas acusado en modeos con baterias y motires pequeños y la razon es la que expone Mark.
        Tesla no las usa, sencillamente porque sus modelos van sibrados se cv. Pero creo que a la mayoria de los EV, no les sentaria nada mal.

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        • A velocidades de 130-140 km/h (velocidad ilegal en España) la aerodinámica te destroza el consumo real (no el que dice el ordenador) en cualquier coche, ya sea eléctrico o térmico. Tú tienes que vencer ese rozamiento con el aire y el valor de ese rozamiento no va a cambiar porque pongas una relación de transmisión diferente.

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      • Bastante de acuerdo con tu explicación física pero sigo sin ver claro que desde un punto de vista práctico el incremento de coste/complejidad/peso compense a largo plazo al usuario medio.

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        • Que al poner una relación menor, el motor gira más despacio, y eso significa menos consumo.
          Lo que pasa es que una relación óptima para ir de 80km/h hasta los 130km/h, no es la misma relación para arrancar y llegar a los 80km/h
          O arrancas muy lento o consumes más.
          Con una caja con dos relaciones, tienes el punto óptimo para cada caso.
          Y no te olvides que el coche ya lleva una de una relación, así que el amento de peso y complejidad tampoco es tanto. Piensa que ni embrague lleva, con la electrónica actual es capaz de hacer el cambio sin embrague.

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          • Pero vuelvo a lo mismo: a esa velocidad tu principal motivo de consumo es el rozamiento aerodinámico y el valor de ése rozamiento no va a cambiar porque cambies la relación de transmisión.

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          • EV4EVer, por supuesto que la resistencia del coche no cambia.
            Ahora bien, al igual que en un Ice, para ir a 120km/h lo puedes hacer en 4, 5 o 6.
            Irás siempre a la misma velocidad.
            Lo que varía es la relación de la caja de cambios que hará que el motor vaya más forzado o más holgado.
            Y variará tu consumo.
            Por supuesto la respuesta del motor no es la misma, en 6 no tienes casi reprís, y a veces, en 4 el coche no dá más de sí.
            En este caso es lo mismo.

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  7. Tesla aprendió de sus errores, las demás necesitan equivocarse por sí mismas. Las cajas de cambio están más que sentenciadas, aunque algunos modelos las montasen, al final sería un mercado de nicho y por pura costumbre nadie querrá tener que meter cambios perdiendo comodidad para la pequeñísima ganancia que supone, simplemente la balanza no sale a su favor.

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