Tesla Model S

El Tesla Model S es un sedán eléctrico fabricado por Tesla Motors, que inició sus entregas en el mercado estadounidense el 22 de junio de 2012.

Fue diseñado por Franz von Holzhausen, que anteriormente trabajó en Mazda. El chasis, carrocería, motor y almacenamiento de energía son propios de Tesla Motors.

La EPA estableció que la autonomía del Model S equipado con una batería de 85 kWh es de 426 km (265 millas), convirtiéndose en el automóvil eléctrico con la mayor autonomía del mercado.

El modelo base (60 kWh) tiene una autonomía de 370 km y una aceleración de 0 a 100 km/h de 6.2 segundos, mientras que el modelo P85D acelera de 0 a 100 km/h en 3.4 segundos y tiene una autonomía de 426 km.

Diseño:

El Tesla Model S está diseñado y fabricado en California. Franz von Holzhausen es el responsable del departamento de Diseño de Tesla Motors y diseñó el Model S.

 El coeficiente aerodinámico del Model S es de 0,24,  el menor de los coches de serie fabricados en 2012.

Tesla solicitó a los reguladores estadounidenses sustituir los retrovisores exteriores por cámaras y en 2 años no obtuvieron respuesta.

El centro de gravedad con dos ocupantes está a 445 milímetros del suelo. Esto es similar al centro de gravedad del superdeportivo Ford GT.

El paquete de baterías tiene 10 centímetros de grueso y está bajo el suelo protegido por una plancha de 6,35 mm. de grueso.

Dimensiones:

- Longitud: 4 976 mm.
- Anchura: 1 963 mm.
- Altura: 1 435 mm.
- Distancia entre ejes: 2 959 mm.
- Capacidad de maletero trasero: 812 litros.
- Capacidad de maletero trasero con los respaldos abatidos: 1869 litros.
- Capacidad de maletero delantero: 229 litros.
- Anchura interior delante a la altura de los hombros: 1463 mm.
- Anchura interior atrás a la altura de los hombros: 1397 mm.
- Anchura exterior sin retrovisores: 1963 mm.
- Anchura exterior con retrovisores: 2189 mm.

Carrocería y chasis:

Carrocería de aluminio reforzada con elementos de acero al boro. El 97% de la carrocería es aluminio ligero.

Baterías

El paquete de baterías es plano y está bajo el coche. Pesa unos 450 kilogramos y proporciona 400 Voltios en corriente continua (DC). Está formado por miles de baterías de iones de litio sumando una capacidad de 60 kWh o 85 kWh según versiones.

El paquete de baterías tiene una estructura que le proporciona una enorme rigidez frente a la torsión, que se multiplica por 3 cuando se une al chasis.

 

El paquete de 85 kWh contiene 7104 celdas repartidas en 16 módulos cableados en serie.

El paquete está formado por baterías de iones de litio Panasonic de 3.1Ah de capacidad cada una. Cada batería pesa 46.5 gramos y tiene 18.2 mm. de diámetro y 65.1 mm. de largo con un voltaje nominal de 3.6 V. La capacidad nominal mínima es de 2950 mAh y la capacidad nominal típica es de 3070 mAh.

Está refrigerado por líquido para evitar su sobrecalentamiento y para optimizar su funcionamiento.

El sistema de refrigeración de las baterías trata de mantener la temperatura de las baterías siempre por debajo de 35° C para conseguir una temperatura media de 25° C.

Para evitar los estados de carga muy altos o muy bajos el sistema de control no permite superar el 95% de la carga máxima ni bajar del 2%.

Si la temperatura exterior está por debajo de 0° C el sistema de control calentará el paquete de baterías antes de proceder a la recarga.

En noviembre de 2012 Tesla anunció que el precio para reemplazar el paquete de baterías sería de 10.000 USD para el de 60 kWh y de 12.000 USD para el de 85 kWh.

Propulsión

El motor eléctrico, la caja de cambios y el inversor de potencia forman un conjunto situado en el eje trasero. Los modelos D (Dual Motor) tienen un motor en el eje delantero y otro en el trasero. Los vehículos AWD (All Wheel Drive) convencionales distribuyen la potencia hacia las ruedas desde un motor mediante un complejo sistema de transmisión mecánica. El Model S Dual Motor controla digital e independientemente el par motor hacia las ruedas delanteras y traseras. El control de tracción y respuesta en todo tipo de condiciones no tiene precedentes.

 

El motor eléctrico es trifásico de inducción AC con rotor de cobre y tiene 4 polos.

El inversor funciona con el sistema de frenos regenerativo.

La caja de cambios tiene una sola marcha con una relación de 9,73:1.

Cambiando electrónicamente dos de las fases del motor el sentido de giro se invierte y se consigue la marcha atrás sin usar engranajes adicionales.

Transformaciones eléctricas

El paquete de baterías proporciona 400 V (DC) de corriente continua. El motor funciona con corriente alterna (AC). El convertidor DC-AC situado en el eje trasero transforma la corriente continua (DC) en corriente alterna (AC).

El convertidor DC-DC situado junto a la rueda delantera derecha transforma parte de la electricidad del paquete de baterías de 400 V a 12 V para recargar la batería de 12 V (35 Ah). También se encarga de gestionar la recarga del paquete de baterías desde el freno regenerativo.

Dirección y frenos

Dirección electrónica de cremallera con relación variable y sensible a la velocidad.

Control de estabilidad ESP.

Control de tracción.

Frenos antibloqueo ABS con discos ventilados y freno de estacionamiento electrónico.

Delanteros: 355 mm x 32 mm. Traseros: 365 mm x 28 mm.26

En un coche normal las luces de freno se encienden cuando se aprieta el pedal del freno. Sin embargo, en el Model S al levantar el pie del acelerador el freno regenerativo puede frenar el coche rápidamente. Un acelerómetro mide la desaceleración y enciende las luces de freno a partir de un cierto valor de desaceleración.

Amortiguación

Suspensión delantera de doble horquilla, eje virtual de dirección y muelles.

Suspensión trasera independiente multi-link con muelles.

La suspensión neumática activa por aire Active Air Suspension se ajusta continuamente a las condiciones de la carretera y de la velocidad. Cuando la velocidad aumenta la suspensión baja para mejorar la aerodinámica y la autonomía. Desde la pantalla táctil se puede ajustar la altura para circular por nieve o pendientes muy pronunciadas.

La suspensión neumática Active Air Suspension viene de serie en el Tesla Model S 85 kWh Performance y en el resto es opcional.

Recarga

Los tiempos de recarga varían dependiendo del estado de carga, su capacidad total, el voltaje disponible y el amperaje de la corriente de recarga.

El cargador incorporado de 10 kW es compatible con 85-265 V, 45-65 Hz, 1-40 A. Permite recargar hasta 50 km en una hora de recarga a 40 A. Por medio de un adaptador es compatible con el conector J1772.

El cargador opcional de 20 kW aumenta la intensidad de la corriente de recarga hasta 80 A. Permite recargar hasta 100 km en una hora de recarga a 80 A. Puede recargar completamente la batería de 85 kW en unas 5 horas. La eficiencia pico del cargador es del 92%.

Los postes de recarga rápida de tipo industrial permiten recargar en 30 minutos lo suficiente para recorrer otros 257 km en el modelo con la batería de 85 kWh.

La recarga rápida está disponible de serie para el modelo de 85 kWh. Es opcional para el modelo de 60 kWh.

El 25 de septiembre de 2012 Tesla presentó sus estaciones de recarga rápida (superchargers). Tesla las instala en las áreas de descanso de las carreteras para que mientras el conductor descansa el coche se recarga. Dispone de unos paneles solares de 100 kW a 120 kW que inyectan electricidad a la red. Al conectar un vehículo eléctrico la recarga de las baterías se produce desde la red. El balance energético es favorable para Tesla. Estas recargas son gratuitas para los Tesla Model S 85 kWh de forma indefinida.

Las nuevas estaciones de recarga rápida Tesla de 120 kW permiten recargar el 50% de la batería en 20 minutos, el 80% en 40 minutos y el 100% en 75 minutos.

El 24 de abril de 2014 Tesla puso en servicio su estación de recarga rápida número 100. En octubre de 2014 Tesla tenía operativas 124 estaciones de recarga rápida en Norteamérica, 82 en Europa y 29 en Asia.

Intercambio de baterías

El 20 de junio de 2013 Tesla presentó el sistema de intercambio de baterías.

El conductor acude a una estación de intercambio Tesla donde sitúa el coche sobre un foso. Un sistema robotizado quita los tornillos que sujetan el paquete de baterías a la carrocería, retira hacia abajo el paquete descargado, coloca un paquete cargado y aprieta los tornillos con el par de apriete especificado. El conductor no se baja del vehículo durante el proceso que dura 90 segundos.

En la presentación del sistema se comparó en directo con el repostaje de gasolina de un coche en una gasolinera con flujo de suministro alto (38 litros por minuto). Desde que el conductor bajó del coche hasta que volvió a arrancar pasaron 4 minutos y 7 segundos. Durante ese tiempo se cambiaron las baterías a dos Tesla Model S.

El intercambio de baterías del primer Tesla Model S se llevó a cabo en 1 minuto 13 segundos y en el segundo en 1 minuto 33 segundos.

Interior

Asientos delanteros calefactados con memoria ajustables eléctricamente en 12 direcciones.

Asientos traseros abatibles 60/40.

Sistema de sonido de 200 vatios, 7 altavoces, radio AM/FM/HD. Soporta formatos MP3, AAC y MP4. El sistema tiene 4 altavoces, 2 tweeters (agudos) y un altavoz central.

Almacenamiento en memoria flash para 500 canciones.

 

Instrumentación

Pantalla primaria totalmente digital LCD de 12.3 pulgadas (312 mm) con gráficos en 3D que pueden ser configurados por el usuario. Está gestionada por un módulo NVIDIA Tegra.42 Puede mostrar la velocidad, consumo de energía, nivel de carga, autonomía, marcha activada, selección musical, selección de radio, mapa de navegación y otras.

Pantalla secundaria vertical multitáctil capacitiva de 17 pulgadas (430 mm) con sistema operativo basado en Linux que además de controlar múltiples funciones del vehículo proporciona conectividad a internet a través de wifi o telefonía móvil. 

La línea superior muestra símbolos del estado actual y proporciona atajos para Carga, Homelink, Perfiles de conductor, Información del vehículo y Bluetooth. La segunda línea da acceso a aplicaciones como Medios, Navegación (por Google Maps), Energía, Web, Cámara y Teléfono. La parte central de la pantalla puede mostrar hasta 2 aplicaciones a la vez. La parte inferior da acceso a los controles del vehículo como luces, cierre de puertas y climatización.

Sistema Bluetooth que permite la telefonía manos libres y la música en streaming.

Volante multifunción con tres radios y controles táctiles.

Sistema de monitorización de la presión de los neumáticos.

Comodidad

Entrada sin llave.

Detección de ocupación del asiento del conductor para la función start/stop.

Control de velocidad de crucero.

Cámara trasera con definición estándar.

Apertura manual del portón trasero.

Columna de dirección ajustable en altura y profundidad.

Elevalunas eléctricos de un toque y con protección para no pillar los dedos.

Ventilación con microfiltros recambiables.

Luces interiores LED para lectura.

Parasoles con espejos iluminados con LED.

Maleteros tapizados con apertura sin llave.

Conector de 12 Voltios.

Climatizador automático con dos zonas de temperatura.

Antena Wi-Fi.

Dos puertos USB delanteros para tomar corriente o conectar aparatos.

Seguridad

Todas las versiones incluyen:

8 airbags incluyendo 2 airbags de cortina.

Sensores de asiento para conductor y copiloto.

Sensor de posición del asiento.

Cinturones de seguridad delanteros de 3 puntos con pretensores y limitadores de carga.

Cinturones de seguridad traseros de 3 puntos.

Aviso acústico de cinturón de seguridad desabrochado.

Sensor de colisión para la desconexión de alto voltaje.

Alarma antirrobo.

Prestaciones y características

Videos:

Video desmostrativo de la aceleración de un Tesla S contra un BMW M5
https://www.youtube.com/watch?v=vvHTN0Yi1t4

Análisis completo en español:
https://www.youtube.com/watch?v=nMrWy9C8UFc


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