La caja de cambios en una moto eléctrica

La caja de cambios en una moto eléctrica

¿Sabes cómo funciona una caja de cambios? Seguramente sí… ¿Pero sabes cómo funciona una caja de cambios en una moto eléctrica? ¿Merece la pena cambiar de marchas? El equipo de MotoSpirit, uno de los incritos en Motostudent 2016, nos lo explica con detalle.

Autor:
MotoSpirit UPC
Foto:
MotoSpirit UPC
Publicado el 23/12/2015
La caja de cambios en una moto eléctrica

Continuamos con el proyecto de nuestros amigos de Motospirit, el equipo de Motostudent con el que colabora Moto1pro en esta edición. La moto con la que competirán será eléctrica y poco a poco nos van mostrando más detalles sobre ella. Uno de sus ingenieros nos cuenta cómo funciona una de las partes clave de la moto: la caja de cambios.

El motor eléctrico se caracteriza por sus altos valores de par (fuerza con la que empuja al vehículo) y su forma de entregarlo: constante en la mayoría del régimen de revoluciones. De esta forma, una moto eléctrica dispone de una aceleración espectacular, ya que desde el primer momento en el que se abre el acelerador el motor entrega toda su fuerza disponible. Como es de esperar, esta fuerza no puede suministrarse durante todo el rango de funcionamiento y disminuye a partir de ciertas revoluciones.

Es esta característica la que hace plantear una caja de cambios. Este sistema sirve para modificar la fuerza que llega a la rueda, mediante relaciones de transmisión. De esta forma, las marchas más bajas potencian el par que se suministra a la rueda, mientras que las más altas sacrifican dicho par para ganar más velocidad de giro (más velocidad de la moto). No hay que olvidar que a diferencia de un motor de combustión se puede elegir qué par suministrar en cada momento, es decir, para unas ciertas revoluciones se cuenta con un par mínimo y uno máximo. Dicho esto, se plantea la pregunta decisiva… ¿Merece la pena un cambio de marchas en una moto eléctrica?

La caja de cambios en una moto eléctrica

¿Merece la pena?

Esto se responde estudiando las ventajas y los inconvenientes que aporta al vehículo en cuestión:

Uno de los factores positivos de acoplar este sistema es que se puede encontrar el comportamiento óptimo de la motocicleta dependiendo de la velocidad en la que se encuentre rodando. Gracias a ello, el piloto puede elegir la marcha que mejor se adecua en cada circunstancia de la carrera.

En definitiva, la incorporación de una caja de cambios permite diseñar un funcionamiento mucho más controlado de la motocicleta, pues se puede definir el comportamiento del vehículo en relación a la velocidad con la que circule en cada instante.

El principal inconveniente de este sistema es el volumen, ya que al tratarse de una moto de competición se intenta que tenga las dimensiones más pequeñas posibles para que la fuerza que ejerce el aire sobre el vehículo a altas velocidades sea el mínimo posible. El gran espacio que ocupan las baterías dentro de la moto hace que los demás elementos cuenten con un volumen muy limitado. También hay que tener en cuenta el peso que éste sistema aporta, no hace falta explicar que cuanto más pese la moto, más difícil será moverla ya que necesitará más energía. 

Caja cambios moto eléctrica

El problema de la refrigeración

La refrigeración cuenta con un peso elevado dentro de los inconvenientes, ya que al tratarse de un sistema mecánico comporta que éste se caliente haciendo que el rendimiento decrezca. Por ello si se decide incorporar una caja de velocidades se debe diseñar un buen método para evacuar el calor hacia fuera de la motocicleta.

Otro problema es la lubricación de los componentes internos. Una mala lubricación comportará el desgaste prematuro de los engranajes que componen el cambio, haciendo que se tenga que sustituir el sistema antes de tiempo. Por último y no menos importante, se encuentra el precio. No hay que olvidar que al tratase de un proyecto dentro del ámbito universitario contamos con un presupuesto muy limitado y por eso se debe de escoger cada componente de la moto con máximo cuidado.

Como se puede apreciar no es un tema sencillo, dejando de lado las ventajas e inconvenientes de los datos técnicos, también tenemos que tener en cuenta otros aspectos que tienen una mayor variabilidad. Además del tiempo de investigación aplicado en encontrar cuál es la mejor opción, se tiene que valorar el tiempo disponible para la fabricación de los componentes junto con el ensamblaje en la moto. Todo ello hace que se deba de estudiar con mucha atención la viabilidad de este sistema, ya que cada equipo contamos con un tiempo y unos recursos limitados.

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Texto:

MotoSpirit UPC

Fotos:

MotoSpirit UPC

Publicado el 23/12/2015

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