Técnica
Análisis técnico: vehículos eléctricos
La situación actual de cambio climático está animando a gobiernos de todo el mundo y a empresas del sector a dejar atrás los motores de combustión para buscar formas de propulsión alternativas.
Es cierto que, aunque las ventas de vehículos eléctricos en comparación con los automóviles de combustión sean muy bajas, poco a poco los fabricantes se animan a desarrollar y fabricar coches más sostenibles.
En este artículo se analiza de manera detallada todos los aspectos de un vehículo eléctrico con el fin de aportar una idea clara de los modos de carga, conexiones y conectores.
Tipos de coches eléctricos
- Vehículo Eléctrico de Batería (BEV, en inglés: Battery Electric Vehicle): cualquier vehículo impulsado por un motor eléctrico que extrae corriente de una batería o acumulador recargable. Carece de motor de combustión y tanque de gasolina.
- Vehículo Híbrido Eléctrico (HEV, en inglés: Hybrid Electric Vehicles): son los vehículos de fuente de potencia alternativa al petróleo más comunes. Funcionan mediante una combinación de motor de combustión (ICE, en inglés) y un motor eléctrico.
- Vehículo Eléctrico de Autonomía Extendida (REEV, en inglés: Range Extender Electric Vehicle): con las mismas características que los HEV, los REEV cuentan con un motor de combustión que hace de generador y entra en funcionamiento sin que el propio conductor lo determine.
Modos de carga
- Carga en modo 1 (corriente alterna): en el lado de la pared está el enchufe convencional y por el lado del vehículo existe un conector específico. Este modo es ideal para recargar pequeños vehículos eléctricos (bicicletas, ciclomotores o cuadriciclos) en garajes privados, pero no para coches eléctricos debido a que la instalación se puede sobrecargar debido a su larga duración de carga y su poca protección.
- Carga en modo 2 (corriente alterna): en el lado de la pared está el conector tipo Schuko y en el lado del coche hay un conector específico. El modo 2 no es más que el modo 1 pero integrando en el cable un sistema de protección, por lo que su ámbito de aplicación es el mismo.
- Carga en modo 3 (corriente alterna): tanto por el lado de la pared como por el lado del coche, los conectores son específicos. Este método es idóneo para entornos industriales y aparcamientos de flotas comerciales. Además, debido a su tecnología, permite una recarga inteligente y favorece el surgimiento de la Smart Grid (Red eléctrica Inteligente), lo cual hace que la UE quiera promocionarlo y estandarizarlo.
- Carga en modo 4 (corriente continua): tanto por el lado de la pared como por el del vehículo, el cable presenta unos conectores específicos. Cabe destacar que el conector está al lado de la infraestructura integrado en la estación. Debido a que la conversión se realiza fuera del vehículo, presenta las ventajas de que se ahorran problemas como la pérdida de energía y el calentamiento. Sin embargo, debido a sus características, este tipo de instalaciones tienen un gran tamaño y un elevado coste.
Tipos de conexiones cargador-coche
- Conexión caso A: conexión de un vehículo eléctrico a la red de suministro de corriente alterna mediante un cable de alimentación y una clavija permanentemente unidas al vehículo eléctrico. El cable puede estar conectado a una toma de corriente doméstica o industrial (Modo 1 o 2), o a una estación de carga específica tipo SAVE (Modo 3).
- Conexión caso B: conexión de un vehículo eléctrico a la red de suministro de corriente alterna utilizando un cable de carga desmontable con un conector del vehículo y un equipo de alimentación en corriente alterna. El cable puede estar conectado a una toma de corriente doméstica o industrial (Modo 1 o 2), o a una estación de carga específica tipo SAVE (Modo 3).
- Conexión caso C: conexión de un vehículo eléctrico a la red de suministro de corriente alterna utilizando un cable de alimentación y un conector del vehículo permanentemente unidos al equipo de alimentación. Es el único permitido para el modo 4 de carga.
Tipos de conectores más conocidos
- Schuko: es el conector utilizado por todos los aparatos eléctricos habituales en los domicilios europeos salvo en algunos países, como Reino Unido. Utilizado en los modos 1 y 2 en el lado de la pared.
- Tipo 1 o SAE J1772: es el más utilizado en vehículos eléctricos, debido a que es el estándar americano desde 2010. Tiene las mismas características de un enchufe monofásico normal y además dos pines extra para comunicarse con el coche y detectar proximidad.
- Tipo 2 o Mennekes: establecido por la ACEA (Asociación Europea de Construcciones) como estándar europeo, lo que ha dado lugar a una gran expansión a pesar de su elevado coste. Es compatible con todos los modos de carga, aunque el modo 3 es el favorito de la UE.
- Tipo 3 o SCAME: utilizado en la Fórmula E, permite una carga semi-rápida en corriente alterna. Aunque no está muy extendido, la ACE recomienda situarlo en los postes de recarga junto al Mennekes.
- CHAdeMO: es el estándar de los fabricantes japoneses (Mitsubishi, Nissan, Toyota y Subaru). Está pensado específicamente para recarga rápida en corriente continua.
- CCS o Combo 2: propuesta norteamericana y alemana que se establece como la solución global para la recarga en corriente continua. Se basa en una toma Tipo 2 a la que se le añade 2 pines de potencia para la corriente continua.
- Inducción magnética: la recarga inductiva electromagnética es el futuro. Se basa en una recarga inalámbrica, transfiriendo la electricidad mediante ondas. Actualmente no resulta muy eficiente, por lo que sigue en proceso de investigación.
Mercado actual
A continuación se muestran varios ejemplos de autonomía y tipo de conexión de distintos automóviles aunque los datos de kilometraje se deben coger con pinzas pues están basados en el ciclo NEDC (New European Driving Cycle), en el cual se suponen condiciones ideales.
- Opel Ampera-e: 500 km de autonomía. Permite cargas con SAE COMBO o Schuko entre otros.
- Mercedes Benz Clase B EV: 200 km de autonomía. Permite cargas con CCS COMBO, Schuko o CHAdeMO entre otros.
- Faraday Future FF91: 700 km de autonomía. Permite cargas con Superchargers.
- Hyundai Ioniq Eléctrico: 280 km de autonomía. Permite cargas con Schuko y CSS Combo.
- Nissan Leaf 2018 (40KWh): 378 km de autonomía. Permite cargas con Schuko o CHAdeMO.
- Tesla Model S (100D): 613 km de autonomía. Permite cargas con Schuko y Superchargers entre otros.
Técnica
Petróleo, el recurso de oro en el automovilismo
De los GLPs a las parafinas pasando por los gasóleos
En este artículo vamos a hacer un breve repaso a lo que supone este oro negro en la industria del automóvil pues a partir de él no sólo se obtienen gasolinas y gasóleos.
El petróleo es un líquido viscoso que se presenta en la naturaleza con tonos verdes, amarillos, marrones y negros. Se compone por hidrocarburos, esto es, compuestos formados por átomos de carbono e hidrógeno en cantidades variables.
Una vez hechas las presentaciones, toca hablar de lo que de verdad importa ¿por qué el petróleo es el recurso de oro en el automovilismo?
Mediante su destilación se obtienen diferentes compuestos según su punto de cambio de fase. Algo parecido a lo que ocurre, por ejemplo, si calentamos agua y aceite de oliva en una olla: al cabo del tiempo veremos que el agua se evapora, pero el aceite se mantiene porque no se ha llegado a su temperatura de ebullición.
No obstante, el petróleo es algo más complejo que esa mezcla de agua y aceite de la que hablamos, ya que en temperaturas por debajo de 0 grados centígrados se obtienen los primeros compuestos. Es el caso de los GLPs (Gases licuados del petróleo), como el butano o el propano. Si calentamos el crudo, el siguiente compuesto en aparecer en escena es la gasolina, seguida del queroseno y de los gasóleos, con puntos de ebullición variables entre 30 y 400 grados centígrados. Tampoco se deben olvidar a los aceites lubricantes, obtenidos también de la destilación de este recurso.
De esta manera se consiguen los carburantes más utilizados hoy día en el automovilismo.
Estoy seguro de que algunos de vosotros ya estabais al tanto, pero ¿sabías que la parafina utilizada para medir el comportamiento del aire en los monoplazas también se obtiene del petróleo? En este caso se utiliza otro proceso llamado craqueo térmico o catalítico.
Y, por último, pero no menos importante, el asfalto. ¿Qué sería de las carreras sin asfalto? Este compuesto también se obtiene del petróleo siguiendo el mismo proceso que en el caso de la parafina.
Sin duda, este recurso no es uno más en la naturaleza, es una de las materias primas más importantes, objeto de comercio internacional.
Fórmula 1
De los fardos de paja a las barreras TecPro: así ha evolucionado la seguridad en los circuitos
Hoy analizamos cómo han ido evolucionando las barreras desde los comienzos de la categoría reina, y la reducción de desgracias con el paso de los años.
Corría el año 1975 cuando se celebró el último Gran Premio de España en el circuito de Montjuïc. Por esa época, la muerte de algún piloto estaba totalmente normalizada. Perdimos a pilotos como Jochen Rindt, Wolfgang von Trips, Alberto Ascari, Lorenzo Bandini… pero, antes de llegar al meollo del asunto, centrémonos en estos dos últimos casos.
Alberto Ascari, cuatro días antes de perder la vida probando un Ferrari en Monza, tuvo otro accidente del cual salió ileso, pero por los pelos. En Mónaco, circuito que por aquel entonces no contaba con apenas protecciones (como la gran mayoría), Ascari perdió la tracción del monoplaza al encarar la Nouvelle Chicane, pero hasta tal punto… ¡que se fue al agua! Por fortuna, Ascari logró sobrevivir. Quién diría que tan solo cuatro días después perdería la vida.
Por otro lado, tenemos el caso de Lorenzo Bandini. En 1967, las medidas de seguridad implementadas en los trazados consistían mayoritariamente en poner fardos de paja como protecciones alrededor del circuito. Estos fardos absorbían gran parte del impacto, y obviamente, la deceleración del monoplaza al chocar era menos brusca que si el coche en cuestión chocara contra un árbol. Bandini, curiosamente en la misma recta que Ascari, perdió el control del monoplaza y volcó. Su Ferrari se incendió, prendiendo fuego así las barreras de paja que conformaban los exteriores del circuito y provocando un incendio masivo. Bandini perdió un brazo, y a los 3 días, la vida. Estos fardos de paja serían prohibidos tres años más tarde.
Muchos recordamos el accidente de Robert Kubica en Canadá. Viniendo de accidentes de gravísimas consecuencias a lo largo de los años, todos nos hicimos la siguiente pregunta: ¿cómo pudo Robert tener consecuencias tan leves? O lo que es lo mismo, vimos a Fernando Alonso volver andando tras su espectacular accidente en Melbourne hace ya cuatro temporadas. Es cierto que la seguridad en los monoplazas es algo vital, algo que hemos visto en accidentes como el acontecido en Spa en 2012 y 2018, y el de Romain Grosjean en Baréin hace un mes. Pero, dejando los monoplazas de lado… ¿cómo han ido evolucionando los circuitos en el apartado de la seguridad?
Pocos pueden imaginar una sola carrera de Fórmula 1 sin barreras. No obstante, lo cierto es que las barreras de seguridad no fueron obligatorias… ¡hasta 1974! Las escasas medidas de seguridad tomadas en los circuitos hasta establecerse la obligatoriedad de las barreras de seguridad se saldaron con terribles consecuencias, como el ya conocido desastre de Le Mans de 1955, donde el monoplaza de Pierre Levegh salió volando y 83 espectadores fallecieron.
Un año después de declarar obligatorias las barreras de seguridad en el gran circo, llegó el Gran Premio de España de 1975. En este Gran Premio, ya hubo múltiples quejas antes de la carrera, cuestionando la validez de los guardarraíles del circuito, y alegando que la sujeción entre los guardarraíles era muy débil y que un desafortunado golpe podría acabar en tragedia si algún piloto chocaba contra el muro. Los comisarios del circuito trataron de solventar esta situación arreglándolos, pero igualmente, pocos se fiaban de la seguridad del circuito. En la vuelta 26, Rolf Stommelen perdió el control de su Embassy GH1 y atravesó por completo el muro, atropellando a unos cuantos espectadores, de los cuales cinco perdieron la vida.
Durante esta época, además de los guardarraíles, eran frecuentes las vallas alambradas en los circuitos. Hubo otro susto parecido en la clasificación del Gran Premio de Sudáfrica de 1981, cuando Carlos Reutemann quedó atrapado y estrangulado entre los alambres tras colisionar contra las vallas. Los comisarios salvaron la vida del argentino. No obstante, lo peor llegaría en la carrera, cuando Geoff Lees impactó contra las vallas, cayéndose uno de los postes que sostenía el alambrado y golpeando en la cabeza del piloto británico, dejándolo inconsciente. Finalmente, Lees salió ileso y no hubo consecuencias graves.
Durante los años 80, otra medida de seguridad implementada en los circuitos fue la ya más familiar barrera de neumáticos. Lo cierto es que esta manera de proteger a los monoplazas estuvo vigente durante muchos años, y parecía la manera más segura de frenar el impacto de los monoplazas, para evitar mayores consecuencias. Las barreras de neumáticos contaban, obviamente, con un tubo protector en el que se ensartaban varios neumáticos, como si de una brocheta se tratase. Sin embargo, el riesgo de que algún neumático se saliera de la barra aun existía, y sucedió en muchas carreras, pero la más icónica fue en Interlagos, en 2003.
En medio de una torrencial lluvia que sacudía el trazado brasileño, Mark Webber perdió el control de su monoplaza e impactó contra el muro, perdiendo las cuatro ruedas, que quedaron esparcidas por la curva. Tras el accidente, ondearon banderas amarillas y el coche de seguridad salió a pista. Fernando Alonso, que rodaba tercero, no vio las banderas amarillas porque estaba discutiendo por la radio respecto a qué neumáticos calzar para el tramo final de la carrera, llegó a 270 kilómetros por hora a la última curva, e impactó contra uno de los neumáticos de Webber, yéndose contra el muro y haciendo saltar decenas de neumáticos que se esparcieron por la pista. Tras el incidente, se suspendió la carrera.
Por aquel entonces, se iba desarrollando el tipo de protección que tenemos hoy día en los circuitos: las barreras TecPro. Estas barreras comenzaron a ser producidas en 1998, y se han ido perfeccionando con el paso de los años tras diferentes accidentes. Consisten en varias capas de bloques de poliestireno que reducen de forma considerable los efectos del impacto de un monoplaza. Estas barreras han ido mejorando su función durante los últimos años y, ante el miedo de que algún piloto se quede atrapado bajo las barreras, como ya le pasó a Sainz en Sochi en 2015, se han ido desarrollando evoluciones.
De esta manera, con la implementación de las barreras TecPro, escalofriantes accidentes como el que sufrió Pastor Maldonado en Mónaco, en 2013, curiosamente en la misma curva que Ascari y Bandini, han quedado en simples sustos. Lejos quedan los fardos de paja que contribuyeron a que se incendiara el coche de Bandini. Hoy, gracias a las constantes investigaciones que se realizan acerca de la seguridad en lo que a monoplazas, pilotos y circuitos respecta, podemos disfrutar de una Fórmula 1 infinitamente más segura.
Automovilismo
5 cosas que no sabías del mundo del motor
Damos respuesta a curiosidades del mundo del motor
Hoy en MomentoGP os traemos un artículo diferente, dando respuesta a algunas preguntas que seguro, cualquier aficionado del mundo del motor se ha hecho alguna vez. O incluso nunca se las ha planteado. Seas del grupo que seas, de invito a que te quedes a leer este artículo. Como dice el dicho, ¡nunca te acostarás sin saber una cosa nueva!
Bien está lo que bien acaba
En comparación con la zona delantera, el diseño de la parte trasera de un vehículo es más importante en materia de reducción de consumos y resistencia aerodinámica. El principal motivo es que en la parte trasera se generan turbulencias (vórtices de Von Karman), principalmente a la salida del pilar C, que tienen una estrecha relación con el ángulo de la luneta trasera. Dependiendo de cómo giren estos vórtices, se genera un efecto arrastre en el conjunto que aumenta la drag y, por tanto, el consumo. Como apunte, para ángulos de la luneta trasera mayores de 15 grados, se incrementa la resistencia aerodinámica debido a las líneas de flujo.
A falta de pan, buenas son tortas (o no)
Si a un motor que está diseñado para usar gasolina de 95 octanos, se le alimenta con una de 98 octanos, éste no tiene porqué sufrir daños. Sin embargo, en el caso contrario, diseñado para 98 octanos y alimentado con 95, el motor podría sufrir un fallo catastrófico. ¡No es necesario que lo probéis en vuestros coches!
No es oro todo lo que reluce
La válvula EGR presente en los vehículos diésel permite disminuir la concentración de NOx (Óxidos de Nitrógeno), gases extremadamente nocivos para el ser humano. Sin embargo, como contrapartida, aumentan las emisiones de HC (Hidrocarburos) por reducirse la temperatura de la llama.
El fin justifica los medios
La disposición de los cilindros en los motores actuales (en línea, estrella, V, W, etc) depende de multitud de factores, pero los más influyentes son: equilibrado de fuerzas y pares, compacidad y facilidad de refrigeración. Por lo general, veremos motores de mayor potencia con configuraciones en V o W y configuraciones en línea para el resto.
Divide y vencerás
¿Cuál es el criterio para que un coche sea tracción delantera o trasera? El motivo principal es el espacio disponible y el reparto de pesos, aunque hay otros que dicen que los coches de tracción trasera dan más sensación premium pues se suele reservar a vehículos de alta gama. Marcas generalistas como Renault, Peugeot o Fiat cuentan en sus filas con vehículos de tracción delantera porque sus motores son compactos: 3 o 4 cilindros y 1 o 2 litros de cubicaje. Esto permite que el espacio disponible en la zona delantera para montar el conjunto sea más que suficiente. Sin embargo, en marcas como Mercedes o BMW, vemos vehículos con tracción trasera o incluso total. La ventaja de esto es que liberas espacio en la zona delantera, permitiendo obtener mayores grados de giro. Podéis fijaros que un Mercedes-Benz gira más que un Dacia, por ejemplo.
¡Os invito a que nos contéis vuestras inquietudes sobre aspectos del mundo del motor a través nuestras redes sociales!
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