Probamos en Bélgica el Ford con motores eléctricos en rueda

Ford nos ha invitado a conocer un nuevo prototipo de coche eléctrico, el Ford Fiesta eWheelDrive, que desarrollan en colaboración con Shaeffler, un importante fabricante alemán de componentes para automóvil. Se trata de un coche con motores eléctricos en rueda (también llamadas ruedas motorizadas).

Es importante recordar que el Fiesta que hemos conducido es un primer prototipo de trabajo e investigación, no un coche eléctrico totalmente depurado que se vaya a vender. Todavía hay aspectos que depurar y es sobre todo un ejercicio de prueba de la tecnología con vistas a futuro. Seguirán trabajando en él varios años para ver sus posibilidades.

Ford Fiesta eWheelDrive: prototipo de investigación

Para la ocasión se ha utilizado un Ford Fiesta convencional al que le faltan todos los elementos propios de un coche de gasolina o gasóleo: el motor, la caja de cambios, el tubo de escape, el depósito de combustible, y se han montado los elementos necesarios para convertirlo en eléctrico.

En lugar de utilizar un motor eléctrico convencional que iría en el vano motor, a cambio del motor de combustión interna, se han utilizado dos motores eléctricos que van montados en las ruedas traseras, desarrollados por Shaeffler.

Estos motores circulares de unos centímetros de espesor caben en el hueco interior que deja la llanta de la rueda de 16 pulgadas, un diámetro que empieza a ser bastante convencional hoy en día. El motor va atornillado al eje, y luego se atornilla de manera independiente la llanta, de modo que si se pincha una rueda se puede quitar la llanta con el neumático como cualquier otra rueda y el motor permanece en su sitio.

Para ser justos conviene recordar que los motores eléctricos en rueda de Ford y Shaeffel no son los únicos que se están desarrollando, Protean Electric y Michelin también han presentado prototipos similares, aunque no iguales.

En el espacio vacío del vano motor se coloca un paquete de baterías de iones de litio de 17 kWh de capacidad. También se añade un puerto de recarga bajo la tapa de lo que sería el depósito de combustible y se añade un cargador estándar.

Las baterías también se pueden cargar mediante recarga rápida, pero al ser un prototipo de trabajo el cargador rápido no está integrado dentro del coche.

Cada motor eléctrico en rueda tiene una potencia pico de 54,4 CV (40 kW) y 700 Nm de par. En potencia continua son casi 45 CV (33 kW) y 350 Nm de par. Así que en total el Ford Fiesta eWheelDrive tiene casi 110 CV (80 kW) de potencia y hasta 1.400 Nm.

Los motores son de imanes permanentes con estator exterior e incluyen el inversor y un sistema de refrigeración por líquido. Se han instalado sin necesidad de modificar la geometría estructural del tren de rodaje posterior.

Puede alcanzar una velocidad máxima de 130 km/h, con los motores girando a 1.200 rpm. Sobra decir que la transmisión es directa y no se utiliza ningún tipo de caja de cambio ni engranaje reductor.

Se incluye un control de tracción un poco especial con control independiente de par de cada motor en rueda, capaz de regular la entrega de manera instantánea para evitar que las ruedas derrapen.

En total el Ford Fiesta eWheelDrive pesa unos 240 kg más (aproximadamente) que un Ford Fiesta con motor de combustión.

Las baterías suponen cerca de 200 kg y cada motor eléctrico pesa 45 kg. Este es el peso que se añade a cada rueda. En total (rueda y motor) con respecto a una rueda tradicional viene a pesar el doble.

Este aspecto es un poco delicado, ya que al aumentar la masa de las ruedas se está aumentando la masa no suspendida del coche, y esto puede afectar negativamente al comportamiento dinámico del coche.

En Ford han tenido en cuenta esta cuestión y han intentado que la conducción y comportamiento de este coche sea muy similar a la de cualquier otro. Aseguran que para un coche de calle que no pretende ser deportivo, y a velocidades moderadas (hasta 130 km/h), no se nota diferencia ni hay problemas de comportamiento o confort (exceso de vibraciones).

De todos modos uno de los retos de la investigación sobre el que los ingenieros siguen trabajando es aligerar más los motores en rueda.

Al volante

Tuve ocasión de conducirlo en una de las pistas del circuito de pruebas de Lommel, una que simula una carretera de montaña con muchas curvas, con diferentes radios, subidas y bajadas, donde se puede circular como mucho a hasta 80 o 90 km/h.

La verdad es que en general con una conducción normal, no he notado un comportamiento extraño, ni tampoco he sentido que el coche fuera incómodo.

Pero en cambio sí se nota que el coche es pesado, de hecho uno tiene la sensación de que es la parte trasera la pesada. Aun así los 110 CV de potencia mueven razonablemente bien a este Fiesta.

En cuanto a dirección o suspensión tampoco he notado cambios extraños. La dirección es de dureza intermedia y la suspensión se percibe firme.

Sí es un poco curioso el ruido que generan los motores eléctricos en rueda. Un coche eléctrico convencional es muy silencioso, sin hablar de decibelios, solo de sonido percibido, uno tiene la clara sensación de que es algo más ruidoso, y el sonido es algo más grave.

Cuando en este Ford Fiesta eWheelDrive se pasa de pisar el acelerador a levantar el pie (y al revés), se nota un pequeño ruidito que procede de las ruedas, que indica que el motor cambia de modo empuje a modo regeneración de energía. Al levantar el pie del acelerador el coche retiene un poco, pero no mucho.

En estos aspectos Ford sigue trabajando, no olvidemos que es solo un primer prototipo, y nos reconocieron que también siguen pensando en cómo reducir el ruido. Creen que los motores podrían pasar a producción allá por 2018, quizás en un modelo nuevo (aunque esto último no es oficial ni está confirmado).

Los ingenieros nos han explicado que la eficiencia de un coche eléctrico con motores en rueda puede ser incluso algo más alta que en un eléctrico (que ya es muy alta, más que cualquier otro tipo) debido a que no hay un elemento mecánico de transmisión intermedio que cause algunas pérdidas por rozamiento (el engranaje reductor que comenté antes).

Preguntados sobre el precio de este tipo de motores, nos respondieron que ahora mismo son algo más caros, pero que al industrializarlo y con una producción en serie mayor, podrían reducir algo su precio, y la diferencia con un motor eléctrico convencional no sería muy grande.

Sobre su fiabilidad y durabilidad, aunque aún hay que hacer muchas pruebas, entre otras hacer más y más kilómetros al coche, estiman que son muy similares a las de un motor eléctrico de coche convencional y su mantenimiento es igualmente mínimo. Entre otras cuestiones trabajan para ver qué tal soportan el agua y el polvo los motores montados en la ruedas.

¿Por qué motores eléctricos en las ruedas?

Ford cree que este tipo de motores puede facilitar nuevos diseños de coches en el futuro. La principal ventaja es que ahorran espacio ya que van colocados en un lugar que no se aprovecha, y a cambio así el espacio del vano motor queda libre.

En el prototipo se colocan ahí las baterías, pero en un coche diseñado para ser eléctrico la batería se colocaría bajo el suelo del habitáculo, así que se podría utilizar como segundo maletero, o bien se puede redistribuir el espacio y ganar habitáculo, o bien incluso podría prescindirse casi por completo del “morro” del coche.

Nos indicaron que se pueden hacer coches aproximadamente 80 cm más cortos. Pero además se pueden diseñar los ejes para permitir el giro a 90º de las ruedas y que el coche se mueva en perpendicular, por ejemplo para aparcar en línea en espacios mucho más justos (no es el caso del Fiesta que hemos probado, pero podéis ver en el vídeo final el concepto).

Esta es la idea que tienen Ford y Shaeffel en mente, un nuevo concepto de coche urbano, pequeño y muy maniobrable.

Los gastos del viaje y alojamiento para visitar la pista de pruebas de Lommel (Bélgica) y asistir a la prueba de conducción del Ford Fiesta eWheelDrive han sido asumidos por la marca. Para más información consulta nuestra política de relaciones con empresas.

Vídeo | YouTube (Ford)