Qué aportan los motores eléctricos de flujo axial.

En esta oportunidad, me voy a centrar en los motores eléctricos que son de flujo axial, iniciando la charla con una aclaración que es importante y sustancial: los motores eléctricos que se emplean normalmente tienen una construcción tradicional que reciben el nombre “de flujo radial”, mientras que la que nos convoca hoy, es la de construcción de tipo “axial”. Esta tecnología (de flujo axial) se diferencia de los motores radiales tradicionales, porque el campo magnético que se genera resulta en paralelo al eje de rotación del motor, mientras que en los de flujo radial, el campo magnético se desarrolla en forma perpendicular al eje de rotación. A vistas claras, y de acuerdo con esta simple diferenciación, el aprovechamiento y rendimiento de los campos magnéticos generados por ambos sistemas, son bastante diferentes. En adelante, me voy a centrar en las particularidades que ofrece el motor con una construcción de tipo axial.

Si bien hace tiempo que este tipo de motor viene desarrollándose y evolucionando de forma contundente, es importante aclarar que tiene particularidades constructivas que lo diferencian y mucho de los de flujo radial. Dadas las características técnicas constructivas que lo diferencian, y que el flujo magnético se desarrolla en paralelo con el eje de rotación, en el mercado se los conoce con el nombre de “motores panqueque”, dado que la forma resultante del motor es compacta y de forma plana. Su diseño y forma constructiva permite obtener un producto con resultados asombrosos, ya que son significativamente más livianos, hasta casi un 50 % más compactos, pero lo más destacado es que pueden generar hasta cuatro veces más de par y disponer del doble de densidad de potencia que los motores convencionales del tipo radial. Respecto a su menor volumen constructivo, permite una mayor flexibilidad a los diseñadores para la disponibilidad de espacio en el maletero y habitáculo en general, como así también permite reducir la masa total de la estructura del tren motriz donde va montado el motor, mejorando la autonomía y hasta la dinámica de la conducción en general. Pero dado que el rendimiento tanto de potencia como del par que entregan es muy superior, es esperable que este tipo de impulsor se aplique en vehículos totalmente eléctricos que son de alto rendimiento. Una vez expuesto en líneas generales algunas particularidades de este tipo de motor eléctrico axial, ahora me voy a referir a un motor en particular que patentó y desarrolló una empresa de origen inglesa de nombre YASA, que posteriormente en el 2021 adquirió Mercedes Benz.

YASA es una empresa que se especializó en la fabricación de motores eléctricos, pero de flujo axial. Para entender el propósito de este desarrollo en particular del motor axial de YASA, hay que hacer hincapié en particularidades que posicionan a este grupo propulsor como algo muy particular. Recordemos que, en los motores convencionales, el estator (la parte exterior del motor eléctrico) está compuesto por un componente de hierro llamado “yugo”, que incorpora un considerable peso y masa. En particular, YASA elimina gran parte de este yugo del estator, reduciendo la masa de hierro en hasta un 80 %. En una simple consideración, esta reducción de material de hierro genera una menor pérdida magnética y en consecuencia, un menor peso del motor, que a su vez libera una potencia y par motor elevadísima. Para lograr esto, constructivamente YASA aplica un diseño “segmentado” que mejora el rendimiento, facilita en conjunto los procesos de producción en serie y también reduce el rubro coste de material, debido a que utiliza menos hierro y cobre, como así también utiliza menos cantidad de imanes permanentes respecto a los fabricantes de motores radiales.

Esta construcción del tipo de armadura segmentada sin yugo, son parte de los fundamentos que le permiten alcanzar unos extraordinarios valores de potencia de hasta 80 CV por kilogramo de peso del motor eléctrico. A su vez, éste tiene un peso constructivo de 12.7 kilogramos, lo que representa en conjunto una entrega de aproximadamente 750 Kw (unos 1.000 CV) de potencia: una verdadera locura. Otra consideración relevante para tener en cuenta es la consistencia de la potencia en el tiempo, es decir, con un uso constante de alta demanda como puede ser en un circuito de carrera. Para ello, YASA implementó un sistema de gestión térmica para evitar el sobrecalentamiento. Éste se basa en un sistema de refrigeración por aceite directo de alto contacto térmico, lo que le permite al motor mantener niveles de potencia elevados en tiempos de exigencia considerables. Precisamente por esta particularidad, este tipo de motor puede aplicarse en vehículos que son considerados de alto rendimiento. Precisamente por esto, Mercedes Benz pensó de forma estratégica, y seguramente su objetivo más claro estaría centrado en aplicar esta tecnología en una futura generación de sus autos eléctricos de altas prestaciones que elaborará a través de Mercedes-AMG.

Bueno, a modo de cierre, deseo manifestar mi admiración por la oferta de alternativas que van marcando una constante evolución y desarrollo en tecnologías que seguramente demorarán un tiempo en efectivizarse en la práctica, pero que van marcando diferentes caminos que van sorteando dificultades de todo tipo, aceptando que estratégicamente tienen el firme objetivo de entregarnos la mejor tecnología para nuestro futuro cotidiano.