El porqué de la eficiencia del motor eléctrico (VÍDEOS)

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La diferencia entre la eficiencia de un motor eléctrico y un motor de combustión es clara y evidente, pero siempre la hemos visto representada con números. En los vídeos que incluimos en este artículo tenemos la explicación en imágenes.

Si se considera el rendimiento del pozo a la rueda (Well to Wheel), en el mejor de los casos, la tracción con motor de combustión interna tiene un rendimiento que no llega al 15% (en operación), mientras que un vehículo de baterías alimentado con electricidad proveniente del mix energético actual se acerca al 30%.

Pero si esta operación la hacemos del tanque a la rueda (tank to well)  las diferencias son mucho mayores. Un vehículo convencional muy eficiente podría alcanzar el 20% mientras que un eléctrico no muy eficiente podría rondar el 80%.

En este primer vídeo podemos ver la recreación de un motor V8 en el que la gasolina ha sido sustituida como fuente de energía por la electricidad, mediante 8 solenoides que hacen la función de pistones, pero incluyendo casi todas las partes móviles necesarias para convertir en movimiento dicha energía. Cada una de esas partes móviles conlleva una pérdida de energía por rozamiento y disipación de calor causantes de la baja eficiencia:

Sin embargo podemos ver un  motor eléctrico mucho más simple (excesivamente simple) en este otro vídeo. Como vemos las partes móviles son mínimas lo que provoca rozamientos casi inexistentes. De hecho el giro del motor es debido a campos magnéticos por lo que la eficiencia es muy superior:

No descubrimos nada nuevo al decir que el mayor hándicap de los vehículos eléctricos está en su batería, que es incapaz de almacenar tanta energía como lo hace un tanque de combustible.

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El petróleo tiene una densidad energética de 42.000 kj/kg mientras que las baterías de ion-litio, las más utilizadas actualmente, están entre los 325 y los 650 kj/kg. Esto quiere decir que para almacenar la misma energía que un 1 kg de petróleo  necesitaríamos entre 65 y 130 kilogramos de baterías. Considerando una densidad media de la gasolina de 0,760 kg/l (0,845 kg/l el gasoil) un depósito de 60 litros pesaría unos 45 kilogramos y almacenaría 1.890.000 kj. Con un consumo medio de 6 l/100 km recorrería 1000 kilómetros, es decir 22 km/kg.

Un coche eléctrico con una batería de 200 kilogramos almacenaría tan entre 65.000 y 130.000 kj. Con  22 kWh de energía  y un consumo medio de 15 kWh/100 km  tendría una autonomía de 146 kilómetros, es decir sería capaz de recorrer 0,73 km/kg. Sin embargo es capaz de sacar mucho mayor rendimiento a la poca energía que almacena. Así mientras el motor de gasolina recorre 0,0005 kilómetros con cada kilojulio el eléctrico recorre entre 0,001 y 0,002, es decir el doble.

Fuente: insideEVS

Vídeos: Youtube (davidrobert2007 y Randy C)

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