COCHEmania: [MyT] Ruedas con motores eléctricos integrados ¿Qué pueden aportar al vehículo eléctrico?

Una de las oportunidades que brinda el vehículo eléctrico es la de eliminar por completo el esquema de propulsión convencional con una única unidad propulsora, donde a día de hoy, la transmisión es la verdadera protagonista al enviar el par motor a cada una de las ruedas encargadas de mover el vehículo. Es decir, instalar el motor directamente en la rueda sin transmisiones intermedias es posible pero, ¿Merece la pena?
Prototipos como la Michelin Active Wheel ofrecen una ventaja única frente a los diseños convencionales ubicando todo el conjunto motopropulsor en el interior de la llanta que cubre el neumático. Tan sólo las conexiones eléctricas e hidráulicas que alimentarían los elementos de aceleración y frenado de la rueda seguirían siendo necesarios llegados a este punto. Todo, y repito todo el resto del vehículo, se vería libre de cargas permitiendo adquirir nuevos roles y ofreciendo espacio donde antes no existía.

Oportunidades de un diseño minimalista

Diseño de ruedas motorizadas empleado por Protean en prototipos Brabus
A través de un primer vistazo, este diseño parece ofrecer un "todo ventajas" apoyándose en la reducción máxima de la ocupación del propio espacio del vehículo. Todo ese espacio extra con el que contamos desde ese momento abre un nuevo mundo de ideas para albergar nuevos huecos de equipaje, emplazamiento de sistemas y subsistemas y por qué no, ofrecer más libertad a los diseños para no verse penalizados por las necesidades de volumen y espacio interior.

El traslado de todo el grupo motopropulsor al interior de la rueda ofrece libertad de diseño y espacio en el vehículo eléctrico

El tamaño de un propulsor eléctrico por muy potente que éste sea apenas ofrece una dimensiones superiores a la tercera parte de un propulsor moderno. Claro está que habrá que sumar la parte electrónica dedicada a la gestión energética, el sistema de almacenamiento energética (normalmente baterías) y en según que casos un circuito de refrigeración. Con los números en la mano, el espacio necesario para el sistema motopropulsor de un vehículo eléctrico es muy similar al de un vehículo convencional a la postre, sin embargo su capacidad modular permite más opciones a la hora de maximizar la distribución del espacio.
Otro aspecto vital en el vehículo eléctrico es cómo no, el peso y su distribución, de ahí que cada vez se apueste más por la inclusión de las baterías y los componentes de gestión bajo el piso del vehículo para favorecer un centro de gravedad extramadamente bajo.

Múltiples posibilidades para diferentes tipos de eléctricos

Diseño de ruedas motorizadas Michelin Active Wheel
Justamente es en el peso donde los propulsores eléctricos en la rueda encuentra un punto difícil de justificar, ya que ante la inclusión en los extremos de un peso no suspendido supeditado a las inercias del vehículo, verticales y horizontales, las reacciones ante cambios drásticos de apoyo no son precisamente favorables. Contar con un centro de gravedad lo más bajo posible y cercano al eje teórico de pivote del vehículo es una máxima al hablar de comportamiento y seguridad y, desplazar grandes masas a los extremos pone contra las cuerdas esta máxima.

A nivel dinámico, el aporte de peso a los componentes no suspendidos supone un grave contratiempo para el comportamiento del vehículo

La masa no suspendida, aquella que se encuentra entre el equipo de suspensión y el contacto con el asfalto, busca siempre la máxima ligereza para evitar tener que luchar con masas que lastren comportamientos y deformen las propiedades de los elementos durante la absorción de irregularidades. Un mayor peso en este lado del vehículo implica reacciones torpes y muy faltas de precisión conforme las irregularidades aumenten su magnitud y duración en el tiempo.
Volviendo al punto de partida de este artículo, la Michelin Active Wheel, encontramos un peso muy reducido de tan sólo 42 kilogramos por rueda incluyendo un sistema activo de suspensión, el sistema de propulsión/regeneración y el freno convencional mediante disco de fricción. Cada una de estas ruedas motorizadas aporta 40 CV, permitiendo un diseño completamente modular donde el fabricante podría definir infinitos tipos de vehículos empleando tracción delantera, trasera y total, contando además con un control pleno y en tiempo real sobre el par transmitido al asfalto por cada una de las ruedas motorizadas.

Desafiando los contratiempos para ofrecer tecnología de futuro

Junto a Michelin, otro de los fabricantes que más ha apostado por evolucionar esta tecnología ha sido Protean y su visión de las ruedas motorizadas enfocadas a un aspecto mucho más prestacional. Hablar de 110 CV por rueda con 800 Nm transmitidos de forma directa con mínimas pérdidas parece un diseño atractivo, y Protean habla de pesos máximos de 31 kilogramos sin inclusión de ningún tipo de suspensión.

Con posibilidad de ofrecer diseño modular y potencias de 110 CV por rueda y par de 800 Nm, la tecnología de ruedas motorizadas ofrece un alto potencial

Pero una vez más, el concepto de masa no suspendida vuelve a hacer acto de presencia, mostrando como el contacto directo de este conjunto con todo aquello que sucede en el asfalto necesita de un gran desarrollo técnico para ofrecer durabilidad en esta solución de propulsión. Un eje motriz que soporta alrededor de 40 kilogramos de masa sobre su rodamiento, absorbiendo desperfectos que pueden multiplicar la fuerza vertical por decenas de veces el peso en reposo, supone todo un desafío de cara a ofrecer rentabilidad frente a la disposición clásica de motor y transmisiones.
La conclusión parece más que evidente después de todo: reducir el peso al máximo. Y éste es el punto donde se encuentra la tecnología de ruedas motorizadas en este momento, desarrollando componentes más resistentes ante las exigencias de su ubicación, pero que a la vez sean más ligeros favoreciendo su desempeño como alternativa a la ubicación propulsora convencional. Y todo eso, sin abandonar la rentabilidad…
Ruedas con motores eléctricos integrados ¿Qué pueden aportar al vehículo eléctrico?

Fuente: Michelin | Protean | Schaeffler

Autor del articulo -Ruedas con motores eléctricos integrados ¿Qué pueden aportar al vehículo eléctrico?

de Tecmovia de David Clavero

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