La magia de los motores eléctricos Porsche

Un poco de técnica que nos explica las razones por las cuales los motores eléctricos de Porsche son tan especiales

Por favor, tome asiento, especialmente si pisa a fondo el acelerador de un Porsche Taycan Turbo S. Cuando la versión más potente del deportivo eléctrico transmite de golpe a sus cuatro ruedas el par generado de 12.000 Nm por los motores Porsche, una fuerza abrumadora empuja al conductor y a los pasajeros contra los asientos.

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Ese empuje procedente de los dos motores eléctricos situados en ambos ejes, se libera instantáneamente y de forma casi constante hasta alcanzar la velocidad máxima. Una dosis de adrenalina que es el principio activo de la tecnología de propulsión eléctrica de Porsche.

El innovador Ferdinand Porsche

Este enfoque por parte de Porsche surgió hace más de 120 años. En aquel entonces, el joven Ferdinand Porsche desarrolló sus primeros vehículos eléctricos con motores en los cubos de las ruedas, toda una novedad mundial. Las posibilidades de la movilidad eléctrica espoleaban su ambición deportiva. Su coche de carreras con cuatro motores eléctricos situados en las ruedas se convirtió en el primer automóvil con tracción total del mundo.

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No todos los tipos de motores eléctricos son adecuados para propulsar vehículos. Los sencillos motores de corriente continua de entonces, hace tiempo que fueron sustituidos por máquinas altamente sofisticadas.

Puro magnetismo

Sin embargo, el principio físico fundamental sigue siendo el mismo: el magnetismo. Un imán siempre se compone de un polo norte y un polo sur. Los polos distintos se atraen y los polos iguales se repelen. Por un lado, están los imanes permanentes, que se basan en el efecto de las partículas elementales. Por otra parte, los campos magnéticos también se crean cuando se mueve una carga eléctrica.

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Para amplificar el electromagnetismo, el conductor de corriente de un motor eléctrico está dispuesto para formar una bobina. Los electroimanes y, en función del diseño del motor, también los imanes permanentes, están dispuestos en dos componentes. La parte fija se llama estator, la parte giratoria es el rotor. La conexión y desconexión sucesiva de la tensión eléctrica crea fuerzas de atracción y repulsión que generan el movimiento de rotación del rotor.

El secreto está en los imanes

Porsche confía en el motor síncrono de imanes permanentes (PSM). En comparación con el motor asíncrono (ASM) o de inducción, más rentable de fabricación y la tecnología que se utiliza normalmente en todo tipo de motores.

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En este caso el motor PSM, que es el mismo estilo que utilizan los coches de Slot o Scalextric, ofrece un mayor rendimiento continuo porque es capaz de mantener su temperatura y, por tanto, no tiene que regular su rendimiento a la baja. El PSM de Porsche se alimenta y controla mediante una electrónica de potencia con corriente alterna trifásica: mediante la ampliación o reducción de la frecuencia (con un inversor de impulsos) de la tensión alterna se determinan las revoluciones del motor.

Rotor de imanes capaz de recuperar energía

El rotor de los motores Porsche tiene imanes permanentes de alta calidad con aleaciones de neodimio-hierro-boro, que se magnetizan permanentemente en el proceso de fabricación mediante un fuerte campo magnético direccional.

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Los imanes permanentes también permiten una recuperación de energía muy alta durante el frenado. En retención, el motor eléctrico pasa al modo regenerativo y permite que los imanes induzcan tensión y corriente en el bobinado del estator.

El bobinado, más cobre, más potencia

En el caso del motor del Taycan se apuesta por un bobina o especial que permite introducir más metros de sección de cobre ya que a diferencia de los motores normales, el cable no es de perfil redondo, sino cuadrado, lo que permite una vez plegado sobre si mismo, aprovechar mejor el espacio al disponible y por tanto introducir más metros de cable.

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Gracias a ello el factor de relleno de las bobinas de Porsche ronda el 70% frente al habitual 50% Eso permite aumentar las cifras de potencia y par motor en el mismo espacio de montaje. Otra ventaja importante es que el contacto homogéneo del cobre mejora la transmisión de calor y permite una refrigeración más eficiente. Los motores eléctricos convierten más de un 90% de la energía en propulsión. No obstante, al igual que en un motor de combustión interna, las pérdidas se convierten en calor que es preciso disipar. Por eso, los motores llevan una camisa de agua de refrigeración.

Y también un cambio mecánico

Por otro lado, y para aprovechar todo el potencial de los motores Porsche se apuesta por ofrecer por primera vez un eje trasero con una caja de cambios de dos marchas, de las cuales, la primera es muy corta. En el eje delantero, la fuerza es transmitida a las ruedas por un engranaje planetario de una sola marcha.

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Con esta combinación mecánica, el Taycan Turbo S genera una fuerza realmente increíble. En el eje delantero, la transmisión de una sola relación multiplica los 440 Nm de par máximo del motor, hasta convertirlos en cerca de 3.000 Nm a las ruedas. En el eje trasero, la primera marcha convierte los 610 Nm en aproximadamente 9.000 Nm a las ruedas. La segunda marcha sirve para garantizar la eficiencia a alta velocidad.

Tecnología de vanguardia que cuida hasta el más mínimo detalle: así mantiene Porsche su espíritu innovador en la era de la movilidad eléctrica.

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