Tesla contra General Motors: así es la refrigeración del motor eléctrico de cada marca
La refrigeración de los motores eléctricos es clave para evitar fallos, mejorar la eficiencia y reducir costes. Tesla y GM emplean soluciones distintas pero igual de avanzadas. Un vídeo nos permite sumergirnos dentro de la ingeniería que hay detrás de cada sistema para ver las profundas diferencias que hay en cada una.
En el desarrollo de coches eléctricos, uno de los aspectos que menos prestamos atención, pero más determinantes para el rendimiento y durabilidad, es la refrigeración del motor. Aunque desde fuera parezca una tarea sencilla, en realidad es un desafío técnico que requiere una enorme cantidad de ingeniería. ¿El objetivo? Evitar fallos, mejorar la eficiencia energética y reducir costes de producción. En este análisis de la ingeniería de Munro, vemos como son las soluciones adoptadas por fabricantes como Tesla y General Motors, que representan dos enfoques distintos pero igualmente sofisticados para resolver este problema crítico.
Por qué es fundamental refrigerar el motor eléctrico
El principal enemigo del motor eléctrico es el calor. Cuando las bobinas del estator se calientan en exceso, su aislamiento se deteriora rápidamente, lo que puede provocar cortocircuitos fatales entre fases. Esta clase de fallo no da avisos previos: ocurre en cuestión de milisegundos y deja el motor inutilizable. Lo mismo ocurre con los motores de imanes permanentes, en los que el sobrecalentamiento de los imanes puede llevar a su desmagnetización. Para evitarlo, es imprescindible mantenerlos por debajo de los 140 grados, o mejor aún, por debajo de los 120, lo que permite el uso de materiales menos costosos y sin tierras raras pesadas.
Por otro lado, está la cuestión de la eficiencia energética. A medida que las bobinas se calientan, su resistencia eléctrica aumenta. Por cada 100 grados de incremento térmico, esa resistencia puede crecer hasta un 50%, lo que se traduce directamente en pérdidas. Curiosamente, el acero del estator se comporta de forma inversa: su eficiencia mejora con la temperatura debido a una reducción de las pérdidas por histéresis magnética. El equilibrio ideal consiste en enfriar las bobinas y los imanes, pero mantener caliente el núcleo de acero. Y esa es una tarea que no se logra simplemente con un ventilador.
Dos caminos para un mismo destino: Tesla y GM
Tesla apuesta por un enfoque activo y de alta presión. En el motor de la Cybertruck, por ejemplo, emplea una combinación de motor de imanes permanentes y motores de inducción. Para refrigerarlos, integra canales de aceite directamente en el apilado del núcleo de acero. Estos canales permiten que el aceite fluya hacia el centro del motor —la zona más caliente— y, al mismo tiempo, se pulverice sobre las bobinas gracias a piezas de plástico que guían el flujo.
A esto se suma un sistema de refrigeración del rotor que utiliza el propio eje del motor, perforado para dejar escapar el aceite a presión que, al girar, sale proyectado hacia el interior del estator. Este método proporciona una transferencia térmica extremadamente eficiente, aunque requiere una bomba de alta presión que consume energía de la batería.
Por su parte, General Motors opta por una estrategia más pasiva y eficiente energéticamente. En lugar de utilizar bombas, GM aprovecha la propia rotación de los engranajes de la transmisión para lanzar el aceite hacia la parte superior del motor, desde donde cae por gravedad sobre las bobinas y el núcleo. Esta técnica, que tiene sus raíces en los sistemas híbridos de Toyota, ha sido refinada por GM con pasajes y orificios cuidadosamente diseñados para garantizar una distribución precisa del aceite, incluso en condiciones dinámicas como curvas cerradas o pendientes pronunciadas.
Aun así, este método conlleva su propio reto: simular el comportamiento del aceite en distintas temperaturas, viscosidades y condiciones de adherencia a las superficies internas del motor. Una mínima desviación puede dejar zonas críticas sin refrigeración adecuada.
Ambos sistemas tienen algo en común: la necesidad de una ingeniería extremadamente precisa, tanto en simulación como en validación real. La forma, el tamaño, la orientación y el número de orificios por donde fluye el aceite marcan la diferencia entre un motor fiable y uno vulnerable. Y aunque los métodos sean diferentes, el resultado final es similar: motores eléctricos duraderos, eficientes y competitivos.
En resumen, detrás del aparente silencio de un coche eléctrico se esconde un complejo sistema de gestión térmico que garantiza que el motor no solo funcione, sino que lo haga durante cientos de miles de kilómetros sin perder rendimiento ni fiabilidad.
