Otro beneficio para los vehículos eléctricos: no se agregan pesos muertos al automóvil

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No importa cuánto tiempo te gusten los autos, siempre hay algo nuevo que aprender. Recientemente, aprendí por qué algunos autos parecen tener lo que parece ser un peso muerto sin valor incorporado. Resulta que, a veces, hay buenas razones para agregar peso a un vehículo. Muy a menudo, es para compensar los problemas que trae un motor de combustión interna.

No voy a contar toda la historia (puedes encontrar eso en HACKADAY), pero la mayoría de las veces se trata de vibraciones. La mayoría de los motores de combustión tienen un peso que se mueve de un lado a otro rápidamente. Se debe tener mucho cuidado para equilibrar el peso. de pistones, bielas, cigüeñales y partes móviles del tren de válvulas. Si estos están un poco fuera de control, el motor funcionará mal y se destruirá lentamente. Los diseños de algunos motores (la mayoría de las veces, los 4 cilindros en línea comunes) están naturalmente desequilibrados y pueden requerir piezas móviles adicionales para reducir las vibraciones.

No importa cuánto lo intenten, algunos motores naturalmente vibrarán más que otros. Además, las vibraciones de la carretera y otras partes del tren motriz pueden generar sus propias vibraciones. Entonces, para compensar eso, los fabricantes tienen que encontrar otras formas de reducir las vibraciones que sienten los pasajeros del automóvil. En algunos casos, agregar algo de peso muerto interrumpe los armónicos de una vibración y la amortigua seriamente. En muchos vehículos más antiguos, el peso muerto se añadía después de diseñar el coche. Hoy en día, el diseño asistido por computadora facilita el diseño de ese peso extra en piezas existentes, ocultando efectivamente el peso muerto.

Ambos son papas pequeñas en comparación con los pesos activos que algunos vehículos están comenzando a tener. Al igual que los amortiguadores de masa sintonizada que se encuentran en algunos edificios grandes, algunos automóviles tienen pesos pequeños que se mueven electrónicamente de tal manera que anulan las vibraciones del motor o de la carretera. O la pesos verdaderamente masivos que vienen en algunos camiones para evitar que se den la vuelta.

La suavidad tiene un costo

Agregar peso extra no es gratis. Claro, el vehículo puede sentirse mucho más suave y lujoso con un peso extra bien ubicado, como los humanos. Pero llevar peso adicional significa menor economía de combustible, manejo reducido y costo adicional (tanto en el momento de la compra como con el combustible y el mantenimiento).

Esta no es la primera vez que la comodidad y el “refinamiento” se anteponen a la eficiencia. Otro gran ejemplo de esto es la transmisión automática promedio “slushbox”. Idealmente, una transmisión automática debería cambiar rápido y con fuerza, minimizando el desperdicio de energía, el exceso de calor y el desgaste prematuro que causan los resbalones. Sin embargo, muchas personas piensan que hay algo mal o incómodo si su automóvil da un cambio rápido y discordante que puede escuchar y sentir. Entonces, para hacer las cosas más suaves, la mayoría de los fabricantes decidieron hace décadas dejar que la transmisión se deslice un poco para mayor comodidad, pero a costa de la economía de combustible en la ciudad y la durabilidad general.

Otros fabricantes decidieron tratar de deshacerse de los cambios por completo instalando transmisiones CVT, pero como demostró Nissan, esa era una idea terrible que conducía a una durabilidad mucho menor.

Otras cosas, como la insonorización y el material que amortigua las vibraciones, la protección contra choques y las características de comodidad/conveniencia, hacen la misma compensación. Obtienes algo por el peso extra, pero aún tienes que llevar todo ese peso extra.

Los vehículos eléctricos (y algunos motores de combustión) en su mayoría evitan esto

Mientras que un motor de combustión puede tener cientos de piezas móviles, la transmisión completa de un motor eléctrico, desde los cables hasta las ruedas, solo tiene unas pocas. El rotor en el motor (la parte en el medio que se mueve) solo gira en una dirección mientras se mueve en lugar de moverse hacia adelante y hacia atrás rápidamente. Esto significa que no necesita todo el peso adicional, la insonorización, la amortiguación de vibraciones y otras medidas para aumentar la suavidad. Obtienes un motor suave desde el primer momento.

¿Y la transmisión? Por lo general, es solo un reductor de engranajes de una sola velocidad y un diferencial, sin cambios reales. Incluso cuando ocurre el cambio, solo hay 2 o 3 velocidades, con estimaciones de la industria para el futuro con un máximo de alrededor de 4 velocidades. En comparación con los vehículos de gasolina de 6, 8 e incluso 10 velocidades que vienen ahora (ahora hay patentes para las automáticas de 11 velocidades), no solo hay mucho menos que pueda salir mal, sino que no hay necesidad de medidas estúpidas para aumentar suavidad.

No sería honesto no mencionar que existen diseños de motores de combustión alternativos que son inherentemente suaves como un motor eléctrico, pero hay buenas razones por las que no los vemos tanto en los automóviles.

Los motores de turbina son un gran ejemplo, y si su EV no funciona con energías renovables, probablemente obtenga parte de su electricidad de las turbinas masivas en una planta de energía. Pero estos son caros y no son adecuados para impulsar directamente un automóvil con su energía mecánica. El otro problema es el ruido. Casi nadie quiere un pequeño motor a reacción que actúe como extensor de rango, pero para algunos entusiastas, es divertido.

Hablando de RX-7, también está el motor rotativo Wankel. Puede leer todo sobre ellos en mi otro artículo aquí, pero en resumen, son motores de combustión con solo unas pocas partes móviles. Son bastante suaves, son compactos y fáciles de trabajar, pero no tienden a ser muy eficientes o duraderos a la variedad de velocidades que necesita un automóvil, pero si pueden moverse a RPM constantes, hacerlo mucho mejor. Así que Mazda tiene previsto utilizarlos en algunos vehículos eléctricos de gama extendida en los próximos años.

Los vehículos eléctricos tienden a pesar mucho

Si bien los vehículos eléctricos son la opción razonable más suave en la ciudad, tienen sus propios problemas de peso, pero no son causados ​​por el peso muerto. La tecnología de las baterías ha avanzado mucho, pero las densidades de energía siguen siendo mucho más bajas que las de la gasolina o el diésel. Esto significa que para lograr un rango razonable solo con la energía de la batería, necesita mucha batería. Esto hace que el peso de los vehículos eléctricos sea más alto que el de los automóviles de gasolina en promedio. Pero esto es algo que sigue mejorando y no va a ser un problema para siempre.

A pesar de esto, siguen siendo la mejor opción para la mayoría de las aplicaciones. Aunque son más pesados, siguen siendo más eficientes y respetuosos con el medio ambiente porque no convierten entre el 60 y el 80 % de su combustible en calor residual. Además, el peso se puede colocar donde sea mejor para el manejo y la seguridad del vehículo en lugar de tener que colocarlo estratégicamente en el vehículo para reducir la vibración y el ruido.

El peso extra que tiene un propósito (baterías) es definitivamente superior al peso extra que está ahí para compensar las deficiencias de las tecnologías antiguas.

Imagen destacada: El Active Tuned Mass Module que viene en las camionetas Dodge Ram 2019+. Mueve su peso para cancelar las vibraciones del motor y la carretera. Imagen proporcionada por Stellantis NA.

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