Jeremy Fielding es un divulgador que se dedica a crear vídeos educativos sobre mecánica e ingeniería. En esta ocasión presenta una detallada explicación sobre el funcionamiento del motor eléctrico, ese invento que popularizara a nivel industrial el mismísimo Nikola Tesla.
Me dedico a la electricidad y cuando descubrí cómo funcionaba un motor eléctrico físicamente quedé fascinado. Ser capaz de parir un invento así es propio de una inteligencia superior.
#7 Pues a mi siempre me ha parecido que es más complicado desarrollar un motor térmico, con componentes móviles que pueden llegar a 17.000 revoluciones por minuto (F1, por ejemplo) y que se mida todo perfectamente (inyección, apertura y cierre de válvulas...) para que funcione sin fallos.
#14 El motor térmico tiene una complejidad brutal. Pero no deja de ser la evolución de mecánicas clásicas, todo superpuesto para ir solventando los distintos problemas: inyección, lubricación, refrigeración, la coordinación de las válvulas. Es como una gran orquesta.
El motor eléctrico es "simple" lo que es impresionante es la física que hay detrás de su funcionamiento. El haber diseñado una máquina que es capaz de convertir la corriente eléctrica en movimiento de una forma tan eficiente, tan precisa, tan perfecta. Sin grandes calentamientos, sin tanta maquinaria auxiliar, casi sin ruidos ni vibraciones,... Son distintas, ambas cosas son impresionantes pero por cosas diferentes.
#23 El de alterna incluso es más sencillo que (algunos de) los de continua o los motores universales al no tener escobillas que hay que cambiar. Eso sí, en trifásicos cuidado con respetar la conexión estrella triángulo si no te lo quieres cargar.
#41#42 Los engranajes planetarios se usan en cajas automaticas clasicas y en mas cantidad.
Es menos complejo que otros sistema, lo menos fiable es la electronica de potencia y la bateria.
#43 En la aventura del Saber habia un señor que hacia unos montajes increibles. Sus nietos deberian estar supercontentos. Miguel angel Baron. Murio hace unos pocos años.
#5 Pues porque la densidad energética hasta hace poco era ridícula, y ahora empieza a mejorar pero sigue a años luz de la versatilidad de los combustibles fósiles.
#8 Por eso digo que los Ampera y los Volt es un paso logico antes que los electricos puros y seguir investigando. El 80% de los viajes se harian con electricidad y solo los viajes mas largos con el generador de gasolina que funcionaria a revoluciones optimas siempre.
#8 La densidad energetica de una de litio es la de una zanahoria. Menos que una patata y mas que una berenjena.
Su hubiese baterias con automonia y coste razonable. Casi no habria motores de combustion. #10 Para viajes esporadicos, se podria usar un extensor de automia ( mas baterias o un generador) y asi no tener cargar con algo que el 90% no usas ( bateria extra o motor ) https://en.wikipedia.org/wiki/Range_extender
#5 Pues por la disponibilidad del combustible, porque se podian recorrer mayores distancias, repostar más rápido... Y la eficiencia pasó a segundo plano.
De hecho ya hubo eléctricos a principio del siglo pasado y sucumbieron a los motores térmicos por todo eso.
La suerte o maldición que hemos tenido durante todo el siglo XX es que había energía almacenada que gastar, los problemas vienen más a partir de este punto
#9 En el Volt y en el Ampera tienes esa disponibilidad y con una pequeña bateria tienes para hacer todos los kilometros que quieras. Habriamos ahorrado miles de millones de litros de combustible con coches con extensor de autonomia.
#12 Para trayectos con arranques y paradas o siempre en zonas urbanas, está bien.
En un trayecto por autopista vas a tirar más de motor generador que de motor eléctrico, ya que la batería te la pulirías en 50-60 km.
Tienes un motor de gasolina con una mayor eficiencia que un térmico normal, pero sigue estando al 35-40%, que es el que alimenta baterías o motor eléctrico.
#12 Hombre... En 1920 creo que no se veían las cosas igual, ahí fue cuando se dio la disyuntiva y se cogió el camino de los motores térmicos.
¿Que se podría haber transicionado a un modelo eléctrico o híbrido mucho antes y de forma más progresiva? Pues si, pero como había petróleo y lo del clima ya tal... Pues la industria siguió por el mismo camino.
Y a veces estas cosas tampoco siguen caminos muy razonables, el Volt y el Ampera llevan más de una década en el mercado y no sé cuántos se habrán vendido pero no estoy seguro de haber visto ninguno por la calle (y no me parece para nada una mala solución).
Incluso hablando de hibridación, se han tardado años en que fuese algo normal en automoción.
#18 Los hibridos son un cuento, no es la opción logica, es la opción barata para seguir vendiendo termicos. Les ha costado mucho dinero y hasta que no amorticen sus creaciones seguiremos viendo termicos, luego veras como desaparecen.
Es como el tema de las ruedas enormes, solo es una moda. No tiene sentido poner ruedas de 21 pulgadas a coches electricos, penaliza su consumo.
Cuando tu objetivo solo es ganar dinero y no hacer las cosas bien.... pasan estas cosas.
#24 Bueno, no se yo... Toyota si se la jugó un poco sacando su hibrido (y se la juega ahora con su vehículo de hidrógeno), los demás fabricantes tardaron años en tomar el camino de la hibridación, el primer Prius es del 97 y ahí se vendían los coches con motor de combustión sin más problemas.
Pero si, tienes razón en que al final el objetivo es ganar pasta, y como la gente compra lo que compra... Pues se hace, en cierto modo depende mucho de eso.
#25#18 los híbridos sólo tienen sentido en ciudad donde el motor eléctrico trabaja más, en carretera en cambio se ha demostrado que la mejora en consumos es inexistente comparado con un buen turbodiésel (que suelen gastar menos incluso) y muy marginal comparados con un motor gasolina tradicional "miniaturizado" (esos de 1 litro con turbo) si no le pisas mucho o un japonés bien afinado como los de Mazda, por ejemplo.
#5 Si piensas un poquito es muy fácil saberlo. Capacidad de almacenamiento, tiempos de carga y autonomía.
Aún a día de hoy necesitas 20kg de baterías para igualar la autonomía que te proporciona 1 litro de gasolina (y eso, teniendo en cuenta la baja eficiencia del motor térmico).
#13 Estamos hablando la eficiencia en el coche, si restas la eficiencia se extraer, transportar, refinar, volver a transportar,... la gasolina, sigue quedando mucho peor.
#28 La eficiencia en el motor da es la misma independientemente de como hayas obtenido la electricidad. Si quieres metemos mas variales, de como se genera, pero ese es otro tema, sigue siendo mas eficiente generar luz como sea, que los combustibles fosiles:
#30 Claro que es la misma. Pero no tiene sentido comparar uns fuente de energía de alto aprovechamiento como la electricidad a una como la gasolina. Como mínimo, tienes por medio el rendimiento de ciclo de Carnot
#32 La electricidad no es de alto aprovechamiento, lo es en este caso el aparato que la consume, los motores. La gasolina tiene mucha energia, el problema es que no sabemos como aprovecharla y la desperdiciamos en forma de calor.
#5 Fueron soluciones, pero escasamente válidas. Una vez se agota la batería el consumo era mucho mayor que en un gasolina equivalente, y eso en un vehículo que duplicaba en coste a su equivalente de gasolina. El problema es que la eficiencia de carga-descarga de la batería está lejos del 100% y el motor térmico tiene que cargar con el peso de todo el sistema eléctrico, en aquel caso, con baterías muy pesadas. Cosa que también pasa en los híbridos en paralelo, pero en menor medida.
Una aproximación algo más certera fue el i3 Rex, pero contaba con el mismo problema pese a tener un motor mucho más pequeño y optimizado para esa labor. Yo siempre creí que ese concepto triunfaría, pero la realidad es que lo descontinuaron porque no representaba ni un 5% de las ventas vs la versión sin generador. Mazda supuestamente lo va a hacer con el MX-30, pero no lo terminan de sacar al mercado.
Ahora hay algunos vehículos que funcionan bajo ese principio (híbrido en serie) , como los híbridos de Honda, pero con una batería muy pequeña que no es enchufable. Probablemente incluyendo una batería más grande y enchufable te quedes como cualquier híbrido enchufable.
#40 Pues no pienso lo mismo. Si te soluciona el 90% de tus viajes solo usando electricidad, para ir a trabajar y solo tienes que gastar gasolina exporadicamente o en el desplazamiento de vacaciones... es una solución valida, igual para todos no, pero si una gran mayoria.
Sigo creyendo que la autonomia extendida es mejor que los hibridos, un mecanico me dijo que ya veremos que pasa con los conjuntos de engranajes planetarios que llevan estos coches y que creeia que iban a dar muchas averias.
#41 Precisamente el sistema planetario que tienen los híbridos de Toyota es una genialidad en términos de diseño. Simplifica todo el sistema de transmisión de un modo absurdo. Y precisamente los Toyota y Lexus son año tras año los coches más fiables del mundo. Como contrapartida, tiene un feeling para el usuario muy peculiar, como si estuviese acelerando un scooter.
Ahora también tienen versiones enchufables, vienen a ser lo que tu comentas. 100% eléctrico hasta que la batería se agota (60-80km) y a partir de ahí híbrido.
El problema es el coste, que no es para todos los públicos.
Este tio tiene muchisimo material en su canal, tiende a aburrirme del copón pero está claro que le pone ganas. Algunos de los ejemplos que muestra me han sorprendido porque no me parecen obvios. Por ejemplo, lo de usar un transformador de microondas como electroimán es raro porque el núcleo del transformador crea un circuito magnético cerrado. Sería mucho mejor si hubiera usado un núcleo partido como hizo Colin Furze:
Pero el montaje que hace luego con un disco de aluminio está de puta madre.
Helen Brubaker, una amiga especial de Henry Ford ya conducía un coche eléctrico en 1915 hasta 1930,hace 90 años,lo sigo diciendo hay motores de propulsión más li.puos que el eléctrico,pero de ellos no se podría sacar el beneficio que le están sacando el eléctrico en un par de años,entre la obsolescencia programada,va a ser una fiesta para las compañías automovilísticas,que tendrán sus fábricas en la India o China ,pagando sueldos de esclavos y vendiendo coches como los de combustibles fósiles.
Comentarios
#15 Si, no te lo niego, solo que pienso que ese 95% requería alguna matización.
El gran Nikola Tesla inventó un tipo de motor eléctrico, quizás el más frecuente usado hoy en día, pero ya existían otros antes:
https://en.wikipedia.org/wiki/Timeline_of_the_electric_motor
Incluso Benjamin Franklin trabajó en ello, además de dominar los rayos con una cometa y una llave:
https://en.wikipedia.org/wiki/Benjamin_Franklin#/media/File:Benjamin_West,_English_(born_America)_-_Benjamin_Franklin_Drawing_Electricity_from_the_Sky_-_Google_Art_Project.jpg
Quizás el primero de todos es este:
https://en.wikipedia.org/wiki/Barlow%27s_wheel
#1 Joder con las "ruedas" del motor ese de Barlow
#2 Las pilla Bruce Lee y la lía parda
#1 Anda, el mismo Barlow de la lente de su nombre.
Me dedico a la electricidad y cuando descubrí cómo funcionaba un motor eléctrico físicamente quedé fascinado. Ser capaz de parir un invento así es propio de una inteligencia superior.
#7 Pues a mi siempre me ha parecido que es más complicado desarrollar un motor térmico, con componentes móviles que pueden llegar a 17.000 revoluciones por minuto (F1, por ejemplo) y que se mida todo perfectamente (inyección, apertura y cierre de válvulas...) para que funcione sin fallos.
#14 Sobre todo cuando ves que el ciclo de cuatro tiempos a partir de ciertas rpm deja de ser cierto...
#14 El motor térmico tiene una complejidad brutal. Pero no deja de ser la evolución de mecánicas clásicas, todo superpuesto para ir solventando los distintos problemas: inyección, lubricación, refrigeración, la coordinación de las válvulas. Es como una gran orquesta.
El motor eléctrico es "simple" lo que es impresionante es la física que hay detrás de su funcionamiento. El haber diseñado una máquina que es capaz de convertir la corriente eléctrica en movimiento de una forma tan eficiente, tan precisa, tan perfecta. Sin grandes calentamientos, sin tanta maquinaria auxiliar, casi sin ruidos ni vibraciones,... Son distintas, ambas cosas son impresionantes pero por cosas diferentes.
#23 El de alterna incluso es más sencillo que (algunos de) los de continua o los motores universales al no tener escobillas que hay que cambiar. Eso sí, en trifásicos cuidado con respetar la conexión estrella triángulo si no te lo quieres cargar.
#38 En electricidad, como en cualquier otra disciplina funciona la regla "Manolete, si no sabes torear pa qué te metes?".
Si uno no sabe lo que es estrella y triángulo lo mejor que puedes hacer es no tocar nada.
Chavales, no toquéis cosas eléctricas en casa, que os va a dar un calambre o vais a romper algo.
#7 Así es, como dice el del video, aún sabiendo como funciona, nunca dejo de admirarme con él.
#7 Tenemos contenido patrio desde mi punto de vista mucho mas didáctico.
https://canal.uned.es/video/5a6f123ab1111ff1528b47c0
Ojo, que este es "Youtuber" desde los '70.... y sigue: Inteligencia artificial: Clasificador de bolas
Tuve la enorme suerte de haber sido su alumno en tiempos de la EGB.
#41 #42 Los engranajes planetarios se usan en cajas automaticas clasicas y en mas cantidad.
Es menos complejo que otros sistema, lo menos fiable es la electronica de potencia y la bateria.
#43 En la aventura del Saber habia un señor que hacia unos montajes increibles. Sus nietos deberian estar supercontentos. Miguel angel Baron. Murio hace unos pocos años.
#11 Y está el tema de disponibilidad de materias primas para electrificar todo el parque automovilístico.
Hace poco leí Watchmen y me resultó curioso que se mencionaba ya ese problema cuando hablaban de coches eléctricos.
Con una eficiencia del 95%, no se como hemos estado años con los diesel y gasolina con eficiencias muy por debajo del 30%.
Coches como el Volt o el Ampera con pequeñas baterias han sido una solución muy valida antes que meter 800 kilos de baterias en los coches.
#5 Pues porque la densidad energética hasta hace poco era ridícula, y ahora empieza a mejorar pero sigue a años luz de la versatilidad de los combustibles fósiles.
#8 Por eso digo que los Ampera y los Volt es un paso logico antes que los electricos puros y seguir investigando. El 80% de los viajes se harian con electricidad y solo los viajes mas largos con el generador de gasolina que funcionaria a revoluciones optimas siempre.
#8 La densidad energetica de una de litio es la de una zanahoria. Menos que una patata y mas que una berenjena.
Su hubiese baterias con automonia y coste razonable. Casi no habria motores de combustion.
#10 Para viajes esporadicos, se podria usar un extensor de automia ( mas baterias o un generador) y asi no tener cargar con algo que el 90% no usas ( bateria extra o motor )
https://en.wikipedia.org/wiki/Range_extender
#5 Pues por la disponibilidad del combustible, porque se podian recorrer mayores distancias, repostar más rápido... Y la eficiencia pasó a segundo plano.
De hecho ya hubo eléctricos a principio del siglo pasado y sucumbieron a los motores térmicos por todo eso.
La suerte o maldición que hemos tenido durante todo el siglo XX es que había energía almacenada que gastar, los problemas vienen más a partir de este punto
#9 En el Volt y en el Ampera tienes esa disponibilidad y con una pequeña bateria tienes para hacer todos los kilometros que quieras. Habriamos ahorrado miles de millones de litros de combustible con coches con extensor de autonomia.
La eficiencia lo es todo.
cc #11
#12 Para trayectos con arranques y paradas o siempre en zonas urbanas, está bien.
En un trayecto por autopista vas a tirar más de motor generador que de motor eléctrico, ya que la batería te la pulirías en 50-60 km.
Tienes un motor de gasolina con una mayor eficiencia que un térmico normal, pero sigue estando al 35-40%, que es el que alimenta baterías o motor eléctrico.
#12 Hombre... En 1920 creo que no se veían las cosas igual, ahí fue cuando se dio la disyuntiva y se cogió el camino de los motores térmicos.
¿Que se podría haber transicionado a un modelo eléctrico o híbrido mucho antes y de forma más progresiva? Pues si, pero como había petróleo y lo del clima ya tal... Pues la industria siguió por el mismo camino.
Y a veces estas cosas tampoco siguen caminos muy razonables, el Volt y el Ampera llevan más de una década en el mercado y no sé cuántos se habrán vendido pero no estoy seguro de haber visto ninguno por la calle (y no me parece para nada una mala solución).
Incluso hablando de hibridación, se han tardado años en que fuese algo normal en automoción.
#18 Los hibridos son un cuento, no es la opción logica, es la opción barata para seguir vendiendo termicos. Les ha costado mucho dinero y hasta que no amorticen sus creaciones seguiremos viendo termicos, luego veras como desaparecen.
Es como el tema de las ruedas enormes, solo es una moda. No tiene sentido poner ruedas de 21 pulgadas a coches electricos, penaliza su consumo.
Cuando tu objetivo solo es ganar dinero y no hacer las cosas bien.... pasan estas cosas.
#24 Bueno, no se yo... Toyota si se la jugó un poco sacando su hibrido (y se la juega ahora con su vehículo de hidrógeno), los demás fabricantes tardaron años en tomar el camino de la hibridación, el primer Prius es del 97 y ahí se vendían los coches con motor de combustión sin más problemas.
Pero si, tienes razón en que al final el objetivo es ganar pasta, y como la gente compra lo que compra... Pues se hace, en cierto modo depende mucho de eso.
#25 #18 los híbridos sólo tienen sentido en ciudad donde el motor eléctrico trabaja más, en carretera en cambio se ha demostrado que la mejora en consumos es inexistente comparado con un buen turbodiésel (que suelen gastar menos incluso) y muy marginal comparados con un motor gasolina tradicional "miniaturizado" (esos de 1 litro con turbo) si no le pisas mucho o un japonés bien afinado como los de Mazda, por ejemplo.
#27 Los híbridos tienen sentido en uso mixto.
En ciudad, lo que tiene sentido es un eléctrico puro. Como mucho un híbrido serie si hay problema de autonomía, que no suele ser el caso.
En carretera lo que tiene sentido es un motor térmico con transmision lo más simple posible.
Cuando haces parte y parte, el híbrido tiene todo el sentido.
#5 Si piensas un poquito es muy fácil saberlo. Capacidad de almacenamiento, tiempos de carga y autonomía.
Aún a día de hoy necesitas 20kg de baterías para igualar la autonomía que te proporciona 1 litro de gasolina (y eso, teniendo en cuenta la baja eficiencia del motor térmico).
#5 A ese rendimiento hay que restarle las pérdidas para generar y transportar esa electricidad, me imagino que ahí está el tema.
#13 Estamos hablando la eficiencia en el coche, si restas la eficiencia se extraer, transportar, refinar, volver a transportar,... la gasolina, sigue quedando mucho peor.
#15 Depende con qué generes esa electricidad. La electricidad no se encuentra en la naturaleza.
#28 La eficiencia en el motor da es la misma independientemente de como hayas obtenido la electricidad. Si quieres metemos mas variales, de como se genera, pero ese es otro tema, sigue siendo mas eficiente generar luz como sea, que los combustibles fosiles:
#30 Claro que es la misma. Pero no tiene sentido comparar uns fuente de energía de alto aprovechamiento como la electricidad a una como la gasolina. Como mínimo, tienes por medio el rendimiento de ciclo de Carnot
#32 La electricidad no es de alto aprovechamiento, lo es en este caso el aparato que la consume, los motores. La gasolina tiene mucha energia, el problema es que no sabemos como aprovecharla y la desperdiciamos en forma de calor.
#33 ¿Sabes lo que es el ciclo de Carnot y el segundo principio de la termodinámica?
#34 No soy fisico.
#35 Pues aquí se respetan las leyes de la termodinámica.
#36 Gracias Homer.
No he violado ninguna ley de la termodinamica.
#5 Fueron soluciones, pero escasamente válidas. Una vez se agota la batería el consumo era mucho mayor que en un gasolina equivalente, y eso en un vehículo que duplicaba en coste a su equivalente de gasolina. El problema es que la eficiencia de carga-descarga de la batería está lejos del 100% y el motor térmico tiene que cargar con el peso de todo el sistema eléctrico, en aquel caso, con baterías muy pesadas. Cosa que también pasa en los híbridos en paralelo, pero en menor medida.
Una aproximación algo más certera fue el i3 Rex, pero contaba con el mismo problema pese a tener un motor mucho más pequeño y optimizado para esa labor. Yo siempre creí que ese concepto triunfaría, pero la realidad es que lo descontinuaron porque no representaba ni un 5% de las ventas vs la versión sin generador. Mazda supuestamente lo va a hacer con el MX-30, pero no lo terminan de sacar al mercado.
Ahora hay algunos vehículos que funcionan bajo ese principio (híbrido en serie) , como los híbridos de Honda, pero con una batería muy pequeña que no es enchufable. Probablemente incluyendo una batería más grande y enchufable te quedes como cualquier híbrido enchufable.
#40 Pues no pienso lo mismo. Si te soluciona el 90% de tus viajes solo usando electricidad, para ir a trabajar y solo tienes que gastar gasolina exporadicamente o en el desplazamiento de vacaciones... es una solución valida, igual para todos no, pero si una gran mayoria.
Sigo creyendo que la autonomia extendida es mejor que los hibridos, un mecanico me dijo que ya veremos que pasa con los conjuntos de engranajes planetarios que llevan estos coches y que creeia que iban a dar muchas averias.
#41 Precisamente el sistema planetario que tienen los híbridos de Toyota es una genialidad en términos de diseño. Simplifica todo el sistema de transmisión de un modo absurdo. Y precisamente los Toyota y Lexus son año tras año los coches más fiables del mundo. Como contrapartida, tiene un feeling para el usuario muy peculiar, como si estuviese acelerando un scooter.
Ahora también tienen versiones enchufables, vienen a ser lo que tu comentas. 100% eléctrico hasta que la batería se agota (60-80km) y a partir de ahí híbrido.
El problema es el coste, que no es para todos los públicos.
Este tio tiene muchisimo material en su canal, tiende a aburrirme del copón pero está claro que le pone ganas. Algunos de los ejemplos que muestra me han sorprendido porque no me parecen obvios. Por ejemplo, lo de usar un transformador de microondas como electroimán es raro porque el núcleo del transformador crea un circuito magnético cerrado. Sería mucho mejor si hubiera usado un núcleo partido como hizo Colin Furze:
Pero el montaje que hace luego con un disco de aluminio está de puta madre.
¿Ya estamos otra vez con la inclusión forzada?
Helen Brubaker, una amiga especial de Henry Ford ya conducía un coche eléctrico en 1915 hasta 1930,hace 90 años,lo sigo diciendo hay motores de propulsión más li.puos que el eléctrico,pero de ellos no se podría sacar el beneficio que le están sacando el eléctrico en un par de años,entre la obsolescencia programada,va a ser una fiesta para las compañías automovilísticas,que tendrán sus fábricas en la India o China ,pagando sueldos de esclavos y vendiendo coches como los de combustibles fósiles.
El teorema de Ferraris.