La razón por la que los motores pueden sustituir a los motores de combustión y convertirse en la principal fuente de energía de los vehículos eléctricos reside en sus amplias ventajas en eficiencia de conversión de energía, características de potencia de salida, propiedades de protección ambiental y su alta adaptabilidad al sistema de suministro de energía de los vehículos eléctricos. Estas ventajas se derivan de los principios de funcionamiento claramente diferentes entre los motores de combustión y los motores de combustión, y también se reflejan en sus características técnicas, que satisfacen las necesidades de los viajes modernos.
I. Diferencia esencial: el principio de funcionamiento determina la disparidad central
En cuanto a su principio de funcionamiento, existe una diferencia esencial entre los motores de combustión y los motores de combustión. Los motores de combustión se basan en un ciclo mecánico de "combustión": aspiran una mezcla de combustible y aire, la encienden y la queman en el cilindro para generar gas a alta presión que impulsa el pistón y, posteriormente, transmiten potencia a las ruedas a través de complejas estructuras mecánicas como el cigüeñal y la caja de cambios. En este proceso, la energía química se convierte primero en energía térmica y luego en energía mecánica, lo que genera una gran pérdida de energía. Además, la complejidad de la estructura mecánica reduce la eficiencia de transmisión de potencia. Sin embargo, el principio de funcionamiento de los motores se basa en la ley de la inducción electromagnética. Con la energía eléctrica proporcionada por la batería de a bordo, la corriente forma un campo magnético giratorio en los devanados del estator. La interacción entre este campo magnético y los imanes permanentes o la corriente inducida del rotor genera par, que impulsa directamente la rotación de las ruedas. Su proceso de conversión de energía es una conversión directa de "energía eléctrica a energía mecánica", eliminando complejos enlaces mecánicos intermedios y mejorando significativamente la eficiencia energética.
II. Ventaja principal 1: Un salto cualitativo en la eficiencia de conversión de energía
La enorme diferencia en la eficiencia de conversión de energía es la principal razón por la que los motores se han convertido en la principal fuente de energía. La eficiencia térmica de los motores de combustible tradicionales generalmente oscila entre el 20 % y el 40 %, lo que significa que la mayor parte de la energía del combustible se desperdicia en forma de calor en los sistemas de escape y refrigeración. En cambio, la eficiencia de los motores de propulsión de vehículos suele alcanzar entre el 85 % y el 95 %, e incluso algunos motores síncronos de imanes permanentes de alta gama pueden mantener una eficiencia superior al 90 % de forma estable. Esto significa que, con el mismo consumo de energía, los motores pueden generar más potencia, lo que se refleja directamente en la ventaja de autonomía de los vehículos de nueva energía. Cuando la capacidad de la batería es la misma, los motores de alta eficiencia pueden ampliar significativamente la autonomía del vehículo y resolver la preocupación de los usuarios por la autonomía.
III. Ventaja principal 2: Las características de potencia satisfacen las necesidades de conducción
Las excelentes características de potencia de salida de los motores les permiten lograr una experiencia de conducción mucho mejor que la de los motores de gasolina. Estos motores presentan el problema del retardo de potencia: necesitan alcanzar una velocidad determinada para generar el par máximo. Al arrancar o acelerar, a menudo necesitan aumentar la velocidad, lo que resulta en una potencia débil. Sin embargo, los motores pueden generar el par máximo desde el momento del arranque. Esta característica de "retardo cero" permite que los vehículos de nueva energía arranquen rápidamente y aceleren con suavidad, proporcionando una retroalimentación de potencia más flexible, ya sea al seguir vehículos en vías urbanas congestionadas o al adelantar en autopistas. Además, los motores tienen un rango de regulación de velocidad extremadamente amplio, que puede cubrir fácilmente todas las condiciones de trabajo, desde baja hasta alta velocidad. No requieren la compleja caja de cambios multivelocidad de los vehículos de gasolina y pueden transmitir potencia únicamente a través de un reductor de una sola velocidad, simplificando aún más la estructura del sistema de potencia y reduciendo el riesgo de fallos mecánicos.
IV. Ventaja fundamental 3: La protección ambiental y la adaptabilidad energética lideran el futuro
La protección del medio ambiente y la adaptabilidad energética son ventajas aún más importantes que hacen que los motores se adapten al desarrollo del transporte futuro. Los motores de combustión queman gasolina o diésel para producir contaminantes como el dióxido de carbono y los óxidos de nitrógeno, que son las principales fuentes de emisiones de escape de los vehículos. En contraste, los motores no producen emisiones de escape durante su funcionamiento, logrando así "cero emisiones" y contribuyendo al objetivo de neutralidad de carbono desde el enlace terminal. Al mismo tiempo, la fuente de energía de los motores es altamente flexible. Pueden recargarse mediante la generación de energía limpia, como la fotovoltaica, la eólica y la hidroeléctrica, conformando un sistema de ciclo verde de "energía limpia-energía eléctrica-energía". Sin embargo, los motores de combustión dependen en gran medida de los recursos petrolíferos no renovables.
V. Iteración tecnológica: apoyo clave para consolidar la posición central
Cabe mencionar que la iteración tecnológica de los motores de vehículos ha consolidado aún más su posición dominante. Los motores síncronos de imanes permanentes actuales utilizan materiales de imanes permanentes de tierras raras, lo que reduce considerablemente su volumen y peso, a la vez que logra una mayor densidad de potencia y par, adaptándose perfectamente al espacio limitado de instalación de los vehículos. Los motores asíncronos, por otro lado, se utilizan ampliamente en algunos sectores de vehículos comerciales gracias a su estructura simple y bajo costo. Además, la actualización inteligente de las unidades de control del motor (MCU) permite ajustar la potencia de salida y la velocidad de los motores en tiempo real según las condiciones de conducción, logrando un equilibrio preciso entre potencia y consumo de energía.
En resumen, gracias a su eficiente conversión de energía, sus excelentes características de potencia, su modo de funcionamiento ecológico y su alta adaptabilidad al nuevo sistema energético, el motor se ha convertido en una fuente de energía esencial e insustituible para los vehículos de nueva energía. Son precisamente estas ventajas las que impulsan a la industria automotriz a acelerar su transformación de la era de los combustibles fósiles a la era eléctrica.




