Fórmula E: conociendo el increíble Gen4

 

Fórmula E: conociendo el increíble Gen4

El monoplaza para la  temporada 2026, con 800 cv y números de récord

La evolución de los coches de Fórmula E desde 2014 ha sido vertiginosa, pasando por cuatro etapas técnicas principales (Gen1, Gen2, Gen3 y Gen3 Evo) que han duplicado la potencia, aumentado drásticamente la autonomía y velocidad, eliminando el cambio de coche a mitad de carrera y mejorando la frenada regenerativa hasta el 40% de la energía total utilizada.

 

Gen1 (Temporadas 1-4, 2014-2018): Iniciaron con una potencia limitada (150 kW en carrera, 170 kW en clasificación) y baterías que no duraban toda la carrera, obligando a los pilotos a cambiar de coche a mitad de carrera.

Gen2 (Temporadas 5-8, 2018-2022): Introdujeron un diseño futurista sin alerón trasero, doble de capacidad de batería (54Kw-h) y más potencia (200-250 Kw), eliminando el cambio de coche.

Gen3 (Temporadas 9-10, 2022-2024): Más pequeños, ligeros y rápidos (350 Kw de potencia), destacando por ser los primeros monoplazas con motores delantero (solo regeneración) y trasero, eliminando frenos hidráulicos traseros.

Gen3 Evo (A partir de la temporada 11, 2024): Presenta una evolución con mejor aceleración (0-100 km/h en 1,82s), tracción a las cuatro ruedas en modo ataque y mayor eficiencia.

 Un viejo video que contaba que es esta nueva categoría, la Formual e:

 

Ultima tecnología

El GEN4 ha logrado una significativa mejora en términos de potencia. El nuevo monoplaza cuenta con 600 kW de potencia en competición  y 700 kW en el modo ATTACK, lo que marca un aumento considerable respecto a la generación anterior. Esta mejora en la potencia no solo optimiza la aceleración, sino que también incorpora tracción total activa en todas las fases de la carrera, brindando a los pilotos más control y mejor rendimiento durante las competiciones.

 

Una de las innovaciones más destacadas del GEN4 es su enfoque hacia la sostenibilidad. El monoplaza es el primero de su tipo en ser 100% reciclable, con un diseño que incorpora materiales con al menos un 20% de contenido reciclado. Además, su motor alcanza una eficiencia cercana al 100%, lo que le permite regenerar hasta el 40% de la energía durante la frenada. En cuanto a la batería, el GEN4 incorpora un sistema de energía más eficiente, con una capacidad de hasta 55 kWh.

 

Motor, transmisión e inversor

El sistema de propulsión, compuesto por el motor, la caja de cambios y el inversor, es la única área del monoplaza de Fórmula E en la que los fabricantes pueden desarrollar libremente, junto con la suspensión trasera y el software.

Si bien la batería solo puede generar corriente continua, los motores eléctricos  trifásicos, requieren una entrada de corriente alterna con una frecuencia muy precisa para convertir la energía disponible en potencia y transmitirla al eje motriz a través de la caja de cambios. Los fabricantes pueden determinar el número de marchas. El inversor se encarga de convertir la energía y crear este perfil de voltaje, actuando como elemento central entre la batería y el motor eléctrico.

El conductor puede elegir entre varios ajustes de potencia mediante un control giratorio en el volante. Por ejemplo, hay ajustes para el shakedown (máx. 130 kW), la clasificación (máx. 350 kW), la carrera (máx. 300 kW, antes 220) o el modo ataque (350 kW, antes 235).

 

Durante la recuperación de energía ( recuperación de energía durante la marcha por inercia y el frenado) el sistema de propulsión puede operar en sentido contrario: eje motriz >>> motor >>> inversor >>> batería. Se pueden recuperar hasta 600 kW (350 kW en el eje trasero, 250 con el motor delantero estandarizado). El proceso de recuperación en las zonas de frenado mediante la función "lift and coast" es una de las tareas más complejas para los pilotos durante una carrera de Fórmula E, aunque desde 2018 cuentan con el apoyo del software del vehículo mediante el sistema de frenado por cable. Con un buen sistema de recuperación durante la carrera, un piloto puede aumentar la autonomía de su batería en casi un 20 %.

 

Principales características del coche Gen4

- El Gen4, en cuanto a diseño, cuenta con dos configuraciones aerodinámicas distintas, con una alta carga aerodinámica para las sesiones de clasificación, cuando las posiciones se las juegan en vueltas a fondo, y otra de baja carga aerodinámica para las carreras.

-  El Gen4 tiene  450 kW de potencia máxima en carrera, 600 kW durante el Modo Ataque para adelantar, frenada regenerativa mejorada hasta 700 kW y una capacidad de energía en carrera de hasta 55 kWh.

- El Gen4 de Fórmula E estrena neumáticos Bridgestone (dejando atrás los Hankook).

- El chasis del Gen4  seguirá a cargo de Spark Racing Technology.

- La batería del Gen4 no será de Williams, sino de la empresa italiana Podium.

- En el Gen4 es más importante que nunca la aerodinámica, casi el doble que en los anteriores coches.

- El alerón delantero es mucho más grande, y tiene una abertura para dirigir los flujos lejos de las ruedas.

-  El alerón trasero del Gen4 es más similar a los de otras categorías.

- La parte inferior del Gen4 es más grande para producir más carga

- El peso del Gen4 es superior a 1000 kilos.

-  La velocidad punta del Gen4 de Fórmula E es superior a 320 km/h.

 

Vincent Gaillardot, director técnico de la Fórmula E de la FIA, dijo: "El Gen4 es el monoplaza de Fórmula E más avanzado hasta la fecha, con una tecnología de vanguardia que lo convierte en el coche de carreras eléctrico más rápido y potente que los aficionados hayan visto jamás. Con pilotos capaces de desplegar más de 815 CV en Modo Ataque, así como tracción permanente a las cuatro ruedas, aerodinámica mejorada y mayores niveles de agarre gracias a neumáticos más grandes, el Gen4 se sitúa en la punta de la pirámide de los monoplazas de la FIA y es uno de los coches de carreras de mayor rendimiento en cualquier parte del mundo".

 

La Fórmula E está más cerca que nunca de establecer un verdadero desafío para la Fórmula 1 en términos de rendimiento, velocidad y tecnología. Si bien los monoplazas de la Fórmula E aún están lejos de alcanzar los niveles de velocidad máxima de los F1, la brecha se está reduciendo de manera acelerada.

 

Ricardo Berizzo

Ingeniero Eléctricista                                                                       2026.-

 

 

El transporte público urbano más novedoso de Sudamérica: es eléctrico

El transporte público  urbano más novedoso de Sudamérica: es eléctrico

La ciudad de Curitiba (Brasil) dio un paso adelante con la presentación de un nuevo transporte que resulta más que innovador.

Se trata del Bondi Urbano Digital (BUD), este medio de transporte tiene la particularidad de mezclar tecnología de primer nivel, sostenibilidad y eficiencia para mejorar los traslados de los habitantes de la ciudad.

 

Este sistema es 100% eléctrico, inspirado en base a los vehículos Leves sobre Trilhos (VLT), aunque sin tener los coches  ni las vías habituales. Su traslado se hace gracias a la inducción magnética sobre el asfalto, una tecnología que permite ahorro en costos y aceleró el tiempo de instalación.

Este “carril virtual”  está formado por imanes y sensores bajo la superficie, y actúa como guía para el bus autónomo, permitiéndole moverse con precisión sin necesidad de rieles visibles o intervenciones mecánicas pesadas en la infraestructura urbana.

El recorrido de la ruta que se inauguró fue de 10 kilómetros, aunque se espera que se extienda aún más en los próximos años. La elección del sitio que recorrió tiene que ver con la alta densidad en la demanda de la zona.

Con 30 metros de largo, el bus autónomo BUD es enorme incluso para los estándares de los modelos articulados más largos. Gracias a ese tamaño, puede transportar a alrededor de 280 pasajeros por recorrido, lo que lo ubica cerca o incluso por encima de muchos trenes ligeros urbanos en términos de capacidad operativa. El BUD tiene una  longitud de 30 metros, con aire acondicionado en sus vagones y una capacidad de hasta 280 pasajeros. Cuesta lo mismo que el servicio tradicional de transporte.

Según las autoridades metropolitanas y estatales presentes en la inauguración, el BUD representa una síntesis inteligente entre varios modos de transporte: tiene la capacidad de carga de un tren, la flexibilidad de un bus y la velocidad de un sistema moderno de tránsito urbano.

Cabe remarcar que el BUD es autónomo, ya que es operado a través de sensores, radares y cámaras que monitorean el entorno en el que transite en tiempo real. De todos modos, por cuestiones de seguridad, actualmente cuenta con conductores.

Más allá de las ventajas para viajar, el BUD también es una pieza clave en la reducción de las emisiones de gases contaminantes. Curitiba da un paso al frente en lo que tiene que ver con la renovación de su transporte, así como también con el crecimiento en la sustentabilidad de sus servicios.

 

Tecnologia

Este bus autónomo fue desarrollado con tecnología de la empresa CRRC Nanjing Puzhen para desplazarse sin intervención humana directa.

CRRC Nanjing Puzhen Co., Ltd., fundada en 1908, es una empresa especializada en la investigación y fabricación de equipos de transporte ferroviario en China, y es la empresa de primera clase a gran escala en la industria de fabricación de equipos de ferrocarriles de China.

Gracias a una serie de sensores, radares y cámaras distribuidos a lo largo de su estructura, este vehículo es capaz de “leer” su entorno en tiempo real y responder a estímulos de tráfico, obstáculos o cambios en la ruta.

Pero quizás lo más llamativo no es solo su sistema de control que prescinde de la mano del chofer, sino la forma en que se desplaza. En lugar de trenes o vías físicas tradicionales, este bus autónomo utiliza un sistema de guiado por inducción magnética implantado en el asfalto.

 

Este “carril virtual”  está formado por imanes y sensores bajo la superficie, y actúa como guía para el bus autónomo, permitiéndole moverse con precisión sin necesidad de rieles visibles o intervenciones mecánicas pesadas en la infraestructura urbana.

Este tipo de tecnología ofrece un doble beneficio: por un lado, reduce de manera notable los costos asociados a construir y mantener sistemas ferroviarios; por el otro, facilita una implementación mucho más rápida, algo que se viene demostrando con el tramo inicial de unos 10 a 13 km donde se están realizando las pruebas.

Es 100 % eléctrico (con baterías de litio, 600 kWh, que se recargan en estaciones y, en algunos esquemas planteados, con autonomía estimada de hasta unos 40 km entre cargas), la experiencia completa del BUD todavía está siendo  adaptada a al recorrido local. Al reducir emisiones y requerir menos infraestructura pesada, se propone como una alternativa viable para otras ciudades de América del Sur que enfrentan desafíos de congestión, emisiones y crecimiento poblacional.

Tecnología, planificación y gobernanza para el desarrollo

Curitiba,  es un referente global por su sistema de Bus Rapid Transit (BRT), implementado desde principios de los años 1970. Aunque inicialmente no dependía de tecnologías avanzadas, la ciudad ha incorporado big data para monitorear flujos de pasajeros y optimizar rutas. Sensores en paradas y buses recopilan datos en tiempo real, permitiendo ajustes dinámicos en los horarios y frecuencias.

La gobernanza en las ciudades inteligentes puede clasificarse en enfoques top-down (liderados por el gobierno) y bottom-up (impulsados por la ciudadanía).

Santiago de Chile ejemplifica un modelo top-down, donde el gobierno municipal ha liderado iniciativas como la electrificación de buses y la implementación de sistemas de monitoreo de tráfico.

Curitiba ha combinado elementos top-down y bottom-up. El diseño del BRT fue una iniciativa gubernamental, pero su éxito se ha sostenido gracias a la participación ciudadana en la planificación urbana.

Quito, Ecuador, promueve ciudades sostenibles, inclusivas y resilientes, alineándose con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS). En América Latina, UN-Habitat impulsa el programa "People-focused Smart Cities", que busca utilizar tecnologías digitales para garantizar equidad y sostenibilidad. Tanto Santiago como Curitiba reflejan este enfoque, pero con matices. Santiago ha priorizado la sostenibilidad ambiental mediante la movilidad eléctrica, alineándose con el ODS 11 (Ciudades y Comunidades Sostenibles).

En Europa, ciudades como Madrid han adoptado soluciones como carriles reversibles desde 1995, un proyecto pionero que optimiza el flujo vehicular en horas pico. Aunque América Latina aún no ha adoptado ampliamente este tipo de soluciones, el caso de Madrid ofrece lecciones sobre la importancia de adaptar la infraestructura a las demandas dinámicas del tráfico.

 En resumen, Santiago lidera con un enfoque top-down apoyado en big data y movilidad eléctrica, Curitiba combina gobernanza participativa con un sistema de transporte icónico. Ambos casos reflejan los principios de la Nueva Agenda Urbana, pero requieren mayor inversión en infraestructura digital y participación ciudadana para garantizar el desarrollo inclusivo.

 

Fuentes:

https://g1.globo.com/pr/parana/noticia/2026/01/07/bonde-urbano-digital-operacao-regiao-metropolitana-de-curitiba.ghtml

https://www.crrcgc.cc/pzen/52_3264/52_3297/index.html

https://supertruck.com.ar/buses/bud-bus-autonomo-con-guiado-magnetico-traslada-hasta-280-pasajeros/

https://www.ellitoral.com/opinion/americalatina-ciudadesinteligentes-bigdata-inteligenciaartificial-transporte-curitiba-santiagodechile_0_gTrsRuXPrB.html

 

Ricardo Berizzo

Ingeniero  Eléctricista                                                                      2026.-

Inverter mal seteado permite tomar más corriente del banco de baterías LiFePO4 ocasionando daños.

 

Inverter  mal seteado  permite tomar más corriente del banco de baterías LiFePO4 ocasionando daños.

 

 Breve descripción del funcionamiento de  una celda básica de LiFePO4

El funcionamiento de las baterías de ión-litio depende de un flujo de iones de litio entre el ánodo (-) y el cátodo (+).  El ánodo es generalmente un polo de grafito mientras que el cátodo puede tener una composición diferente para aceptar iones litio: óxido de cobalto (LCO), óxido de manganeso (OLM) o fosfato  de hierro (LFP). El material del cátodo es determinante para el rendimiento, la fiabilidad y la seguridad.

 

Durante la carga, los electrones se mueven del cátodo al ánodo. Durante la descarga, se mueven en sentido opuesto.

Una  SEI (Interfase Electrolítica Sólida) se forma en la superficie del ánodo a partir de la reducción electroquímica del electrolito y juega un papel crucial en la ciclabilidad a largo plazo de una batería a base de litio.

 

Cuando una batería de iones de litio comienza a cargarse y descargarse, los iones de litio se extraen del material activo del electrodo positivo. En ese momento, entran en el electrolito, penetran en el separador y finalmente se incrustan en el espacio intercalado del material de carbono negativo. Los electrones salen del electrodo positivo por el bucle terminal exterior y entran en el material de carbono del electrodo negativo.

En este punto, se produce una reacción de oxidación-reducción entre los electrones, el disolvente del electrolito y los iones de litio. A medida que el espesor del SEI aumenta hasta el punto en que los electrones no pueden penetrarlo, se forma una capa de pasivación que impide la continuación de la reacción redox.

 

 Enunciado del problema

Un  banco de baterías de LiFePO4 provee de energía  aun inversor que controla a un motor trifásico en un vehículo eléctrico. Un error involuntario en el seteo del inverter, esto es,  el establecimiento de los datos básicos necesarios para el funcionamiento del mismo,  permitió que el motor tomara más corriente a través del inversor del que el banco de baterías podía entregar. Como consecuencia se produjo un daño irreversible en algunas celdas del mismo.

 

Descripción detallada y resultados

El inverter permitió circular, aunque fuera por milisegundos, una corriente mayor a la admisible desde el banco de baterías. Lo que provocó de manera inmediata  tres acciones clave:

.- Un  sobrecalentamiento local

Por exceso de corriente (efecto Joule)

.- Un gradiente de corriente entre celdas

Es decir una variación de la corriente en función del tiempo muy acentuada, esto es, cómo varía la corriente con el tiempo entre celdas que conforman el banco.

.- Un desbalance irreversible

Esta descarga de corriente anómala somete a las celdas más débiles provocando que se degraden más rápido

 Hay que tener en cuenta que el punto crítico de las baterías de litio es la temperatura, NO toleran sobrecorrientes.

 

Entonces nos preguntamos ¿qué pasó eléctricamente dentro del banco?

Para responder dicha pregunta  debemos tener en cuentas que en un banco real las celdas no son idénticas.

Algunas tienen: mayor resistencia interna que otras, menor capacidad real, peor disipación térmica. Aunque en nuestra limitada inspección visual nos parezcan todas iguales.

Es por ello que cuando el inverter pide excesiva corriente para suministrar al motor, la corriente se reparte desigualmente entre celdas que conforman el banco por lo que las celdas “más débiles”  experimentan más calentamiento, más caída de tensión, más estrés electroquímico. Como resultado de tal situación  esas celdas cruzan su límite seguro antes que el resto.

 

Químicamente sucedió lo siguiente en el banco de baterías  LiFePO₄

 Durante la sobrecorriente:  

.-Aumento brutal de temperatura interna por resistencia interna (I²R) y reacciones parasitarias. La temperatura puede subir localmente aunque el sensor del banco no lo vea.

 .- Degradación de la capa SEI (Solid Electrolyte Interphase)

Con un episodio de  sobrecorriente la SEI se fractura, se vuelve inestable y se vuelve a formar consumiendo litio activo. Lo que provoca pérdida permanente de capacidad

 .-  Plating (formación de) de litio metálico Cuando la corriente es mas alta de la admisible, como en este caso, los iones Li⁺ no alcanzan a intercalarse en el grafito y se depositan como litio metálico.

Lo que produce  pérdida de capacidad, aumento de resistencia interna y riesgo de micro-cortocircuitos (dendritas). Este daño (nefasto) es irreversible.

 .- Descomposición del electrolito

El electrolito orgánico comienza a oxidarse o reducirse generando gases (CO₂, CH₄, etc.). Trayendo peligrosas consecuencias como: hinchamiento de la celda, aumento de presión interna, separación de electrodos

 .-  Posibles daño en el cátodo

En celdas  NMC/NCA (Níquel Manganeso Cobalto - Níquel Cobalto Aluminio): migración de metales (Ni, Mn, Co), colapso parcial de la estructura cristalina

En celdas LiFePO₄: más estable térmicamente pero igual pierde litio ciclado

 

 Qué se percibe  después del evento

Los síntomas típicos de las celdas dañadas son: caída rápida de tensión bajo carga, no mantienen balance, se cargan “rápido” y se descargan “rápido”, aumento de temperatura de forma anormal, el  BMS las bloquea o las marca como falladas. Aunque funcionen para su cometido, ya no son confiables.

 Nos podríamos preguntar: ¿Por qué fallaron solo algunas celdas?

En términos   generales podemos decir que: eran las de mayor resistencia interna,  las más usadas,  las peor refrigeradas,  las que ya estaban mínimamente degradadas

  

Resumen

Por todo lo visto más arriba, podemos deducir que la sobrecorriente fue solo el disparador final. El inverter administró un exceso corriente que provocó un  sobrecalentamiento local, con posible  ruptura de la SEI, depósito de litio metálico y degradación del electrolito; esas celdas perdieron litio activo y aumentaron su resistencia interna, quedando eléctricamente y químicamente con un funcionamiento errático, en el mejor caso e inutilizables en el peor caso.

 

 Ricardo Berizzo

Ingeniero Electricista                                                                                               2026.-