Schaeffler presenta estos días en el Salón Internacional del Automóvil de Frankfurt, IAA 2017, sus soluciones para vehículos de cero emisiones y bajas emisiones. La compañía asegura que sus tecnologías, listas para entrar en producción, no sólo están dirigidas a la movilidad 100% eléctrica, sino que son capaces de reducir significativamente las emisiones de los motores de combustión interna. La compañía afirma que hasta el 30% de vehículos nuevos podrían usar sistemas de tracción 100% eléctricos hacia el 2030.
Los gobiernos de todo el mundo están endureciendo la legislación de control de emisiones con un objetivo claro: mejorar la calidad del aire en zonas urbanas. Por poner un ejemplo, la Unión Europea está exigiendo, desde el 1 de septiembre de 2017, que las pruebas de emisiones en condiciones se lleven a cabo en condiciones reales de conducción (RDE), y no simplemente en bancos de ensayo, recuerda el proveedor mundial de los sectores de la automoción y la industria Schaeffler. China, por su parte, está pensando en establecer cuotas fijas para vehículos eléctricos con cero emisiones locales, añade en un comunicado.
“Las tecnologías necesarias para satisfacer estos nuevos requisitos ya están disponibles”, ha afirmado Peter Gutzmer, director tecnológico de Schaeffler, que ha asegurado que la compañía ya tiene varios pedidos de producción de sus sistemas de accionamiento eléctrico, “gracias a que se trata de soluciones muy compactas y potentes”, afirma . Schaeffler prevé que los sistemas de propulsión eléctricos para vehículos aumentarán su presencia en los próximos años de manera significativa.
Sistemas de tracción 100% eléctricos
Según sus estimaciones, hacia 2030, hasta el 30 por ciento de todos los vehículos recién fabricados podrían usar sistemas de tracción totalmente eléctricos, de acuerdo con un escenario propuesto recientemente. En dicho caso, solo el 30 por ciento estaría equipado exclusivamente con un motor de combustión interna, y el 40 por ciento restante tendría una transmisión híbrida.
“Incluso en este escenario extremo, dos de cada tres vehículos nuevos todavía tendrían un motor de combustión interna a bordo”, según Gutzmer. “Por lo tanto, tenemos que hacer todo lo que esté a nuestro alcance para seguir reduciendo las emisiones de los motores de combustión interna”.
El módulo de gestión térmica: una solución inteligente
“Cuando el aceite del motor y el líquido de transmisión todavía están fríos al comienzo de un viaje, la fricción en estas unidades aumenta considerablemente -explica PeterPleus, director general de Automoción en Schaeffler-, y, como resultado, también se incrementan el consumo de combustible así como las emisiones perjudiciales”.
El módulo de gestión térmica de segunda generación presentado por Schaeffler en la feria del automóvil IAA y que ahora se estrena en la producción en serie ofrece una solución a este problema. Este módulo controla los circuitos de refrigeración del motor, la transmisión y unidades de accionamiento eléctrico adicionales y, si procede, los de la batería. Al inicio de la fase de calentamiento, todos los circuitos de refrigeración pueden apagarse por completo para permitir un calentamiento acelerado de los distintos sistemas.
Las mediciones han mostrado que la utilización de un módulo de gestión térmica permite lograr un mayor ahorro de combustible de hasta el tres por ciento.
Ajuste electrohidraúlico de válvulas
También es cierto que gran parte de las emisiones totales se generan en las fases de aceleración. Los diseñadores de motores pueden contrarrestar esto de forma eficaz mediante el ajuste a corto plazo de los tiempos de apertura y cierre de las válvulas de admisión a través de las cuales el aire y el gas de salida recirculado fluyen en el cilindro. Para permitir un ajuste rápido incluso en modos de conducción dinámica, Schaeffler ha desarrollado un regulador eléctrico del árbol de levas y lo ha introducido con éxito en la producción en serie.
“Al usar la tecnología electromecánica, ahora es posible ajustar el árbol de levas a una velocidad angular del cigüeñal de entre 600 y 800 grados por segundo -explica Pleus-. Y este ajuste incluso es posible en la dirección opuesta a la rotación del motor”.
48 voltios, un camino accesible a la elecrificación
Para generaciones futuras de vehículos, Schaeffler también ofrece la integración del motor eléctrico de 48 voltios en la unidad motor-transmisión y en el eje. Siempre y cuando se utilicen un motor eléctrico con la potencia de salida necesaria y una batería con capacidad suficiente, soluciones como esta incluso permiten la conducción activa en punto muerto o “sailing” a mayores velocidades, manteniendo el vehículo su velocidad a pesar de que el motor de combustión interna se apague, explica.
Además de permitir lograr reducciones considerables en el consumo de combustible, la energía generada en las fases de desaceleración puede recuperarse de forma más efectiva. Por ejemplo, la potencia eléctrica obtenida puede utilizarse para hacer funcionar un convertidor catalítico calentable eléctricamente y de este modo conseguir niveles de emisiones muy por debajo de los actuales límites legales.
El concepto de híbrido enchufable
Una transmisión híbrida enchufable permite conseguir incluso un mayor ahorro de consumo de combustible, así como una conducción con cero emisiones locales en distancias más largas. Durante más de diez años, Schaeffler ha estado trabajando en el elemento central de dicha transmisión, el módulo híbrido de alto voltaje.
Ya en 2010, Schaeffler suministró los componentes principales para dicho sistema de propulsión. Ahora, está a punto de iniciarse la producción de la siguiente generación del módulo híbrido, que permitirá transferir pares muy elevados de hasta 800 Nm.
Especialmente adecuados para los vehículos eléctricos con baterías son los sistemas de tracción integrados en el eje o incluso en las ruedas. Su producción por la compañía es inminente. En la actualidad, los ingenieros del proveedor están trabajando en cuatro proyectos de producción en paralelo.
“En este momento, nadie puede predecir dentro de cuándo los vehículos eléctricos estarán ampliamente aceptados en el mercado -afirma el director tecnológico de Schaeffer, Peter Gutzmer-. No obstante, está claro que toda la industria de la automoción está en marcha hacia la movilidad con cero emisiones. Nuestra intención es ayudar a esta tendencia con tecnologías listas para la producción.”
