Autor: JULIO MARCELO BRITO ALVISO | 13/12/2018
El 15 de diciembre, el nuevo BMW iFE.18 y el equipo BMW i Andretti Motorsport Team competirán en su primera carrera en el Campeonato ABB FIA Formula E en Ad Diriyah (Arabia Saudita). En el corazón del vehículo, que fue desarrollado para la Temporada 5, se encuentra el tren motriz: “The Racing eDrive01”. Reúne el espíritu pionero, la innovación y la experiencia tecnológica de BMW Motorsport y BMW i. En una colaboración sin precedentes, los ingenieros de automovilismo deportivo y de desarrollo de producción han incorporado el conocimiento y la experiencia de BMW i en un tren motriz de alto rendimiento. Aquí hay una descripción general de los detalles técnicos detrás del “Racing eDrive01”.
Desarrollo del “Racing eDrive01” y la transferencia de tecnología.
El trabajo para desarrollar el tren motriz de BMW para la Fórmula E comenzó a principios de 2017. El “Racing eDrive01” comenzó con el desarrollo previo de los sistemas de propulsión de producción y se produjo en las mismas instalaciones de construcción de prototipos que la próxima generación de modelos de BMW i. Como tal, se beneficia de la experiencia de los ingenieros de producción en las áreas de fabricación manual y mecánica de motores eléctricos y sus componentes. Más de una cuarta parte del equipo de desarrollo previo también está trabajando en el proyecto de Fórmula E. Los primeros conceptos para el “Racing eDrive01” estaban en el banco de pruebas por primera vez a mediados de 2017, el mismo banco de pruebas que se utiliza para la preproducción. Después de la entrega del chasis de prueba y la batería estándar, se iniciaron los trabajos de montaje del auto de prueba a principios de 2018. En el momento en que se produjo el lanzamiento del BMW iFE.18 en abril de 2018, el tren motriz se había sometido a varias rondas. de desarrollo y optimización durante extensas pruebas de banco.
Si bien el “Racing eDrive01” se benefició enormemente de la experiencia de los ingenieros de producción durante su desarrollo, el conocimiento adquirido por los ingenieros de BMW i Motorsport en el difícil entorno competitivo de la Fórmula E fluyó directamente hacia el desarrollo de futuros “E-drives” para los vehículos de producción de BMW. Las carreras automovilísticas permiten probar nuevos materiales, tecnologías y métodos en condiciones extremas y sin tener que tener en cuenta factores restrictivos. De esta manera, la transferencia de tecnología entre el deporte motor y el desarrollo de la producción se complementa. Esta transferencia de tecnología es más intensiva que nunca en en la historia del Grupo BMW, durante el proyecto de Fórmula E.
En particular, el hecho de que BMW Group haya desarrollado la quinta generación de su propia propulsión eléctrica nuevamente, ha creado una excelente infraestructura para la producción y el desarrollo, por lo qye ofrece grandes ventajas para el proyecto de Fórmula E. Esta fábrica de desarrollo hace posible proporcionar soluciones tecnológicas diseñadas específicamente para el deporte motor en un período muy corto. En el caso particular de la Fórmula E, por ejemplo, se generaron docenas de variantes matemáticas de desarrollo y mediante simulación casi de la noche a la mañana, los ingenieros pudieron seleccionar con precisión la solución perfecta para el proyecto.
Componentes del tren motriz: motor eléctrico, sistema de refrigeración e inversor.
El “Racing eDrive01” consta del motor eléctrico, el sistema de refrigeración y el inversor. Los objetivos al diseñar todos estos componentes fueron la máxima eficiencia, la mayor densidad de energía posible y un diseño liviano que sea lo más compacto posible. Estos objetivos se lograron principalmente mediante el uso de materiales, tecnologías y procesos de vanguardia.
El motor eléctrico se compone principalmente de tres partes: el rotor, el estator y la carcasa. Para reducir el peso y fortalecer, entre otras cosas, el rotor tiene soportes hechos de compuestos de fibra. Además, se utilizan materiales innovadores, como resinas de alta conductividad térmica, titanio y cerámica. La combinación de todas las tecnologías de vanguardia utilizadas da como resultado una alta densidad de energía gravimétrica.
El motor eléctrico se enfría mediante una geometría de enfriamiento virtualmente de 360 ° en la carcasa de aluminio fabricada a través del procedimiento de fabricación aditiva. Además, se utilizan materiales con alta conductividad térmica, como cerámica y resina. Gracias a la optimización de CFD, la pérdida de presión es mínima y se garantiza la máxima eficiencia.
El inversor convierte la corriente continua de la batería estándar en corriente alterna, que alimenta el motor eléctrico. Partes de su carcasa también están hechas de compuestos de fibra. MOSFETS múltiples (transistores de efecto de campo de óxido de metal-semiconductor) con tecnología de carburo de silicio de vanguardia se utilizan en el interior para el semiconductor. Gracias a esta tecnología, el inversor alcanza una fuerza dieléctrica muy alta al tiempo que reduce el tamaño y las pérdidas de energía son mínimas, por lo que es más pequeño y liviano. Un sistema de enfriamiento efectivo y un diseño de circuito de baja pérdida ayudan a hacer que el inversor sea lo más eficiente posible.
