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La gran mayoría de los coches eléctricos funcionan con una marcha, en casos individuales la transmisión ofrece una segunda etapa. Pero hay mucho más que se puede hacer utilizando una técnica conocida.
¿Caja de cambios manual de seis velocidades? ¿DSG de ocho etapas? ¿Automática de diez velocidades? Cuando se trata de coches eléctricos, buscará en vano estas excelentes soluciones de transmisión. Para los vehículos eléctricos, una marcha simple y económica con una relación fija suele ser suficiente para casi todas las áreas de aplicación. Pero en Bosch también ve oportunidades de transmisiones más allá de esta simple dieta. Específicamente, el proveedor quiere hacer que la transmisión CVT continuamente variable para futuros autos eléctricos sea más atractiva para los fabricantes de automóviles. El sistema automático sin relaciones de cambio fijas podría aumentar la gama de usos de los vehículos eléctricos y al mismo tiempo garantizar más comodidad, mejores prestaciones y menor consumo. Pero pasarán unos años más antes de que eso suceda.
Primer intento en golf
El impulsor del proyecto CVT es la subsidiaria holandesa de Bosch, Transmission Technology BV, que desarrolló el concepto “CVT4EV” y lo implementó en un primer automóvil de demostración manejable. La empresa con sede en Tilburg se especializa en el desarrollo y la producción en serie de correas push-link, que son responsables de la transmisión de potencia dentro de una transmisión continuamente variable. Para su primer vehículo de prueba eléctrico, los holandeses han confiado en la tecnología de serie probada y comprobada, porque la entrada original de la base del vehículo, un VW e-Golf, fue reemplazada por una transmisión CVT del Mitsubishi Eclipse Cross. En algunos puntos, la tecnología del vehículo se adaptó a la nueva transmisión, por ejemplo, la que antes era mecánica fue reemplazada por dos bombas de aceite eléctricas.
El compartimiento del motor del e-Golf convertido es bastante estrecho. La operación también agregó unos buenos 100 kilogramos de peso. "Una versión en serie sólo pesará alrededor de 20 kilogramos", dice la directora de marketing Caro Roeffen. Quiere disipar más prejuicios y señala que, aunque las transmisiones CVT tienen una mala reputación en Europa y especialmente en Alemania, ocurre lo contrario en China, Estados Unidos y Japón. "En todo el mundo, una de cada cuatro transmisiones es CVT, y la tendencia va en aumento", dice Roeffen. Bosch Transmission Technology lleva mucho tiempo suministrando algunos componentes clave de esta tecnología de transmisión. “El año pasado alcanzamos un hito importante con la correa de eslabones de empuje número 80 millones”, dice el gerente. "Es una tecnología probada y comprobada".
Ligero ahorro de energía
Esto es conocido sobre todo por su eficiencia, que también debería ayudar a que los coches eléctricos sean más económicos. La transmisión continuamente variable permite que la relación de transmisión se adapte al punto de funcionamiento óptimo del motor eléctrico con la mayor frecuencia y durante el mayor tiempo posible. Según Dirk Van den Heuvel, Director de Desarrollo Comercial de Bosch Transmission Technology, las ventajas de eficiencia dependen de varios factores diferentes y, por lo tanto, del caso individual, pero en general, sería posible hasta un cuatro por ciento menos de energía en el sector de los automóviles de pasajeros. y más del seis por ciento menos en vehículos comerciales ligeros. En consecuencia, el uso de un CVT podría proporcionar un rango más largo o baterías más pequeñas.
Otra ventaja se relaciona con la comodidad, porque una relación de transmisión variable permite velocidades del motor más bajas en muchos rangos de velocidad en comparación con la solución de entrada. En el caso de las unidades eléctricas ya muy silenciosas, esta es una cifra insignificante, pero durante una prueba de manejo en el sitio de prueba de Bosch en Boxberg, el vehículo de prueba dio la impresión de que estaba haciendo su trabajo de propulsión acústicamente de manera más discreta y suave que con la caja de cambios de una velocidad. Y aunque la transmisión CVT puede variar las relaciones de transmisión, no se notan reacciones de cambio de carga ni cambios de marcha. Por lo tanto, las características de conducción del automóvil eléctrico se mantienen a pesar de la tecnología de transmisión (con un número infinito de relaciones de transmisión). También agradable: el efecto de goma, que a menudo se critica con las transmisiones CVT, no se notó en la demostración del Golf, porque mientras que un motor de combustión con esta tecnología de transmisión aumenta significativamente la velocidad del motor cuando se consulta la potencia, el par del motor eléctrico se puede llamar directamente sin el molesto rugido del motor.
Algunos km / h más rápido
Sin embargo, es probable que el argumento a favor más importante sean las ventajas de rendimiento que se pueden lograr con la CVT. Las simulaciones muestran que para los vehículos del segmento C en la clase de 150 kW, la velocidad máxima puede aumentar en un 11 por ciento. En el caso del vehículo de prueba, por ejemplo, es 170 en lugar de 150 km / h. Bosch también promete ventajas a la hora de salir adelante. El sprint desde parado a 100 km / h se puede acortar en un 3 por ciento, de 100 a 150 km / h es incluso un 20 por ciento más rápido. Para hacer tangibles estas ventajas de rendimiento, condujimos en el Golf de prueba con un total de 290 Newton metros y una caja de cambios de entrada simulada, así como con una potencia reducida a 203 Newton metros en modo CVT. A pesar de un par significativamente menor, el e-Golf condujo notablemente más vivo en el modo CVT de potencia reducida. La instalación de la transmisión continuamente variable permitiría al fabricante de automóviles optar por un mejor rendimiento o por motores más pequeños, más ligeros y más baratos. Estos últimos, a su vez, ofrecen un potencial de ahorro de peso y costes.
Sin embargo, en términos de costos, la solución de transmisión CVT funciona comparativamente mal. En el caso de los vehículos eléctricos, están ligeramente por encima del costo de una transmisión de doble embrague y son incluso dos veces y media más altos que para una transmisión de un solo embrague. Con el dimensionamiento correcto de la batería y el motor, se podría absorber al menos parte de los costos adicionales, pero los costos del sistema serán incluso más altos que con la caja de cambios de una sola velocidad, admite Van den Heuvel.
Solo para vehículos premium
En consecuencia, Bosch ve la oportunidad para los autos eléctricos CVT principalmente en segmentos de precios más altos. Van den Heuvel excluye los micro y pequeños coches. Los vehículos premium del segmento C / D o superior son el grupo objetivo. La transmisión sería entonces una opción que el cliente querría pagar porque promete mejores características de conducción. Además, según Van den Heuvel, varios modos de conducción se pueden representar mejor utilizando el tren de transmisión CVT. Los conductores podían elegir entre los modos de caravana, alta velocidad o ahorro de energía en un vehículo. Gracias a la CVT, también se pudo lograr una mayor carga de tracción en el funcionamiento del remolque, mientras que se pudo mejorar la capacidad de ascenso de los vehículos todoterreno.
Los autos deportivos tienen más torque del que la transmisión puede soportar
La solución CVT también podría ofrecer ventajas para los fabricantes de automóviles desde un punto de vista económico. En lugar de desarrollar diferentes unidades de propulsión para diferentes modelos, una sola propulsión podría ser suficiente para muchos modelos y segmentos de vehículos, porque la CVT ofrece la posibilidad de adaptar una propulsión a los diferentes requisitos de un SUV, furgoneta o automóvil deportivo y también para dar cada uno un personaje específico de la marca. Hablando de coches deportivos: sus propulsores eléctricos suelen ofrecer más par total que el máximo de 600 Newton metros que puede soportar la CVT. Sin embargo, en el caso de los vehículos eléctricos deportivos, la potencia suele ser generada por varios motores. En un vehículo de tracción total con un motor por eje, la transmisión CVT solo se usaría en un eje, mientras que el otro motor eléctrico impulsa el segundo eje sin una relación variable. Por tanto, la transmisión también sería concebible en vehículos con pares muy elevados.
Queda por ver si los numerosos argumentos presentados por Bosch se harán populares entre los fabricantes de automóviles. Por el momento, hay muchas discusiones con OEM y fabricantes de transmisiones que definitivamente están interesados en proyectos futuros. Pero no habrá una solución lista para el mercado antes de 2025, dice Van den Heuvel.
