¿Qué es un motor de flujo axial y cómo funciona?
La industria del automóvil ha estado cambiando rápidamente en los últimos años. El motor ahora está electrificado, la energía se almacena en una batería y los avances en tecnología han permitido la automatización, es decir, la conducción autónoma. Y solo es el principio: las investigaciones propician una evolución continua, y el motor de flujo axial es una de las opciones más prometedoras en el campo de los motores eléctricos.
¿Qué es un motor de flujo axial?
El motor de flujo axial es un dispositivo de propulsión eléctrica que utiliza un campo magnético para generar movimiento. Fue inventado por Michael Faraday hace más de doscientos años. Pero hubo desafíos y finalmente en la industria automotriz se impusieron los motores de flujo radial. Sin embargo, ahora sí que parece que podrían ser el futuro para los coches eléctricos porque facilitan algunas mejoras en ellos. Algunas de las empresas representativas en tecnología de motores axiales son YASA en el Reino Unido y Magnax en Bélgica. Empresas de otros países y la industria automotriz también están trabajando en el desarrollo y producción en masa de motores de flujo axial.
¿Cómo funciona un motor de flujo axial?
Los motores de flujo axial funcionan con un estator y un rotor que reacciona a un campo magnético. A diferencia del motor de flujo magnético radial, el motor de flujo axial genera un flujo axial en una dirección paralela al eje del rotor en lugar de perpendicular a él, lo que hace que el rotor reaccione. Dado que el principio del motor es diferente del existente, la estructura del motor también es diametralmente diferente. Los motores de flujo magnético radial existentes tienen un estator situado en el exterior y un rotor en el interior, de modo que el rotor responde al campo magnético giratorio generado por el estator. Las principales diferencias entre motores radiales y axiales incluyen la trayectoria del flujo magnético, el tamaño, el peso y el mecanismo de enfriamiento.
Ventajas de un motor de flujo axial
A diferencia de los motores radiales, los motores axiales tienen un diseño en forma de disco plano, lo que los hace más compactos y tienen una mejor relación potencia-peso. También favorecen la capacidad de respuesta y la disipación de calor, lo que los hace ideales para vehículos eléctricos.
Los motores axiales tienen muchas ventajas, como menos piezas, menos peso y mayor eficiencia de combustible, pero su mayor ventaja es que tienen mayor potencia y par. Al nivel de la tecnología desarrollada hasta la fecha, se sabe que tiene aproximadamente tres veces la potencia y el doble del par en comparación con los motores existentes.
Debido a que los componentes principales están organizados estructuralmente en la dirección axial, la miniaturización es posible basándose en el mismo rendimiento y la densidad de salida es alta. Como tiene una estructura simple, tiene un excelente rendimiento de enfriamiento mediante la descarga de calor. Esto tiene un impacto importante en el rendimiento y la eficiencia del motor. Además, son fáciles de mantener y reparar debido a su diseño accesible.
Actualmente, se señala como desventaja la dificultad para producir motores de flujo axial en masa. De hecho, hasta ahora, solo se han utilizado en coches deportivos caros debido a su coste. Los científicos trabajan para que pueda extenderse a la industria de los vehículos eléctricos, entre ellos los del proyecto MAXIMA. Esta iniciativa, financiada por la Unión Europea, incluye once equipos de investigación y empresas de seis países europeos (de España participa la Universidad Politécnica de Cataluña). Según este consorcio todavía es necesario superar los desafíos tecnológicos y científicos en los ámbitos electromagnético, mecánico y térmico para promover la integración en el mercado de esta tecnología.