Elementos, ingeniería y experiencia:
Los tres conceptos clave para ventilar correctamente un módulo de accionamiento eléctrico

El futuro de la industria automovilística se acelera hacia la transición a los vehículos eléctricos. A medida que aumentan los índices de adopción de los vehículos eléctricos, también lo hace la demanda de componentes esenciales que los impulsen, haciéndolos eficientes y accesibles para quienes desean dar el paso hacia opciones de transporte alternativas.

Los módulos de propulsión eléctrica son uno de los muchos componentes de la cadena cinemática de un vehículo eléctrico. Este mecanismo único es fundamental para las operaciones del vehículo y requiere una tecnología de ventilación adecuada para mantener la funcionalidad, la eficacia y el rendimiento de la batería.

¿Qué es un módulo de accionamiento eléctrico (EDM, por sus siglas en inglés)?

Un EDM es una combinación de motor eléctrico de vehículo eléctrico (VE), caja de cambios y electrónica de potencia. Este componente también puede denominarse unidad de accionamiento eléctrico (EDU, por sus siglas en inglés), 3 en 1 o eje eléctrico, y a menudo se considera «único» con respecto a otros componentes de los VE, ya que es una caja sellada que también contiene aceite.

¿Por qué es necesario ventilar adecuadamente los módulos de accionamiento eléctrico?

La ventilación desempeña dos funciones clave que ayudan a garantizar que un EDM pueda funcionar como es debido:

1. Ecualización de la presión: Un EDM está sometido a cambios de presión causados por las fluctuaciones de temperatura. La ecualización de la presión es una función de ventilación crítica, ya que permite la entrada y salida de aire de la carcasa, protegiendo las juntas y sellos necesarios en el proceso.
   
   
2. Control de la contaminación: Una ventilación satisfactoria del EDM proporcionará a la carcasa protección frente a la entrada de contaminantes tales como el agua, el polvo y las partículas.

El funcionamiento en tándem de estas funciones clave es crucial para el correcto funcionamiento de la ventilación. Por ejemplo, la ecualización de la presión podría lograrse simplemente creando un

agujero en un componente, sin embargo esto no proporcionaría ninguna protección frente a la contaminación. Un sistema de ventilación ofrece la solución perfecta, al permitir la correcta ecualización de la presión con la protección necesaria.

Los elementos y la ingeniería: Garantizar la compatibilidad de los materiales de ventilación con el EDM

Donaldson lleva muchos años trabajando con fabricantes de vehículos eléctricos, y durante este tiempo nos hemos convertido en expertos en las complejidades y la evolución de los componentes en los que se aplica la ventilación.

En el caso de los EDM, hemos asistido a un cambio de uso de los fluidos de transmisión tradicionales a los fluidos electrónicos especializados. Estos fluidos los formulan los fabricantes de equipos para garantizar que los fluidos (o aceites) utilizados en los EDM cumplen los niveles de viscosidad del aceite requeridos y son adecuados para las velocidades de funcionamiento, las temperaturas térmicas y la longevidad del componente.

La naturaleza cambiante de los EDM y los respectivos fluidos electrónicos plantean un nuevo desafío para la tecnología de ventilación. Hay que tener en cuenta varios factores clave:

• Cambios en los aerosoles de petróleo: Los EDM utilizan aceite de baja viscosidad para lograr una transferencia de calor eficaz y, cuando esto se combina con altas revoluciones por minuto, se forman pequeñas gotas de aceite que son arrastradas por el flujo de aire hasta el sistema de ventilación.

• Cambios en los vapores de aceite: Las altas temperaturas localizadas dentro de los EDM crean mayores niveles de vapor de aceite. Este vapor de aceite se desplaza hacia el sistema de ventilación durante los diferenciales de presión positiva.

• Expectativas de longevidad: El nivel de aceite de un EDM suele estar «lleno de por vida», lo que hace innecesarios los cambios de aceite. Los usuarios no quieren alterar el componente simplemente para cambiar la ventilación, lo que genera mayores expectativas de longevidad para la tecnología de ventilación.

• «Nuevos»aditivos para fluidos: El rendimiento de un sistema de ventilación variará en función de la formulación del fluido electrónico y de las condiciones de funcionamiento. Por eso es tan importante probar un sistema de ventilación de acuerdo con las especificaciones de la aplicación para asegurarse de que es compatible con el EDM.

Los métodos de ventilación estándar del sector, es decir, los tapones oscilantes, los respiraderos de manguera y los respiraderos de membrana, a menudo solo abordan una parte del problema como solución de ventilación del EDM.

Tabla 1: Valores de clasificación de protección contra intrusión (IP)

	Tapón oscilante / Respiradero de manguera	Ventilación exclusiva con membrana	Sistema de ventilación para VE de Donaldson
Fijación directa
Protección frente a la penetración de agua y polvo
Resistencia al aceite de los VE

Aquí es donde la amplia experiencia de Donaldson en el sector de la ventilación ha demostrado ser beneficiosa para los fabricantes de EDM. Nuestra solución de ventilación ofrece protección frente a la contaminación y capacidad para fluidos electrónicos, al tiempo que permite ecualizar la presión. En nuestros sistemas de ventilación para EDM aplicamos dos tecnologías básicas desarrolladas internamente que lo hacen posible.

1. Membrana de ePTFE Tetratex®: La membrana de ePTFE Tetratex tiene una estructura microporosa única. Se compone de pequeñas fibrillas conectadas al azar que hacen que un tamaño de poro efectivo sea muchas veces más pequeño de lo que se puede ver a simple vista. De este modo, se protege el EDM evitando la entrada de agua, suciedad y otros contaminantes.

2. Filtro previo Synteq™ XP: El medio de prefiltración Synteq XP protege el ePTFE Tetratex de la contaminación por aceite. Las propiedades del material del medio y el número de capas están optimizados para proporcionar un alto flujo de aire y eficiencia en la captura de aceite. El grado de medio específico utilizado en el sistema de ventilación para cadenas cinemáticas de Donaldson se ha probado exhaustivamente para garantizar la compatibilidad con una amplia gama de fluidos de los VE.

La experiencia: Aplicación de métodos de prueba internos

Las pruebas son fundamentales en el desarrollo y la evaluación de los sistemas de ventilación para garantizar el mantenimiento de la funcionalidad en las aplicaciones de EDM. Con más de 100 laboratorios de pruebas en todo el mundo, podemos probar nuestras tecnologías de ventilación en una amplia gama de aceites y condiciones para ayudar a garantizar que funcionan en muchas aplicaciones diferentes.

Los métodos generales de prueba de ventilación evalúan factores como el flujo de aire, la protección contra la penetración, la capacidad de fluctuación de la temperatura y la integridad estructural. También realizamos pruebas adicionales específicas para el aceite que evalúan la carga de aerosoles y vapores de aceite, que son dinámicas importantes a la hora de evaluar la ventilación de los componentes de un EDM.

La prueba de aerosoles de aceite evalúa la capacidad del sistema de ventilación para capturar pequeñas gotas de aceite con el medio de filtrado previo. En esta prueba, se desafía al sistema de ventilación con gotas de aceite transportadas por el flujo de aire.

La prueba de vapor de aceite evalúa la capacidad del sistema de ventilación para capturar vapor de aceite. En un EDM, se crea vapor a través del aceite que entra en contacto con los componentes calientes. En esta prueba, se hace pasar aire a través de un recipiente de aceite calentado y luego al sistema de ventilación.

Tanto en las pruebas de aerosoles como en las de vapores, se mide la caída de presión a través del sistema de ventilación para determinar la cantidad de aceite que puede contener antes de alcanzar la presión nominal de sellado del EDM. El resultado ideal es un aumento mínimo de la caída de presión con el paso del tiempo.

Hable con nuestros expertos cuando busque una solución de ventilación para el EDM

La compleja naturaleza de los EDM plantea desafíos únicos. Los métodos tradicionales de ventilación no siempre son adecuados para una aplicación de EDM, ya que deben tenerse en cuenta múltiples consideraciones, como los niveles de vapor de aceite y aerosol producidos, las expectativas de longevidad y la compatibilidad con el fluido específico para el EDM.

Gracias a una exhaustiva labor de investigación, pruebas e intercambio de información con nuestros clientes, hemos creado soluciones de ventilación óptimas para los EDM y muchos otros componentes del sistema de propulsión de los vehículos eléctricos. Nuestras técnicas de prueba están diseñadas para reproducir los escenarios reales a los que pueden enfrentarse los componentes de un EDM tanto en entornos cotidianos como en otros más exigentes, lo que le ofrece la tranquilidad de saber que nuestras soluciones de ventilación están preparadas para satisfacer las necesidades cambiantes de este componente de los VE.

Póngase en contacto con nosotros hoy mismo y descubra cómo las soluciones de ventilación de Donaldson pueden ayudarle a conseguir un rendimiento y una protección optimizados del EDM.