martes, 22 de mayo de 2018

CURSO MANTENIMIENTO DEL TRACTOR AGRÍCOLA Y FORESTAL


Visita a Agrotrac en Albacete
Del 10 al 25 de mayo se está impartiendo el que para mi es ya el ¡3º curso sobre funcionamiento y mantenimiento del tractor agrícola y forestal!
Pasa el tiempo pero sigo recordando con agrado a aquellos alumnos del 1º curso en Cuenca, del en Enguídanos y actualmente el en Landete.

EL CURSO
Al igual que los anteriores en los que he participado, también este tiene una duración de 60 h de las cuales se ha orientado para obtener una visión muy completa tanto de conceptos teóricos como prácticos.
El patrocinio del curso está soportado desde la Federación Agroalimentaria del sindicato CCOO y la Fundación FOREM para el fomento de la formación continua de trabajadores. El curso está subvencionado por fondos que vienen desde la Consejería de Economía, Empresas y Empleo de CLM como por el Ministerio de Empleo y Seguridad Social, Servicio Público de Empleo Estatal (SEPE)
El perfil del alumno es el de aquellos profesionales que trabajan o han estado trabajando en el sector agrícola y también agroforestal.

EL PROGRAMA
Teórico:
Para “romper el hielo” he iniciado el curso con una breve visión global del sector de la maquinaria en España y la facturación de los principales grupos. Considero que es conveniente ver el conjunto del “bosque” antes de pasar a la “espesura” del mismo; este tipo de clases es siempre bienvenida: principales fabricantes, instalaciones fabriles, facturación, número de empleados, adquisiciones pasadas y futuras (previsible)… ya que suele haber mucha desinformación sobre los principales grupos empresariales.
Con los Twins´Farm en La Alberca
Posteriormente ya hemos pasado a analizar el tractor como equipo polivalente de tracción (versatilidad del mismo, arquitectura de construcción, puesto de conducción, tipos de potencia en los tractores, vibraciones y consumos)
Un tercer bloque ha estado dedicado al análisis del tractor “por dentro” (el motor, la transmisión, sistemas hidráulicos, sistema de frenos, eléctrico y luces… así como el mantenimiento de todos los sistemas)
Un cuarto bloque lo he dirigido a un tema muy actual como es el control de emisiones de los motores (normativa, fases, situación actual y las soluciones de los fabricantes analizando especialmente los sistemas EGR y SCR)
También se ha dedicado otro bloque a los aceites, motor y transmisión, y grasas para la correcta lubricación de la maquinaria.
Un bloque más se ha dedicado a los neumáticos analizando las arquitecturas radial y diagonal, marcaje del neumático, presión, lastrado, neumáticos de alta flexibilidad.
Por último se ha acometido una clase sobre reglas prácticas para obtener máxima eficiencia en el trabajo y moderar los consumos.
Práctico:
En la parte práctica se han efectuado dos salidas aprovechando las mañanas de los sábados.
Una primera salida se realizó para visitar las instalaciones de dos agricultores modelo de La Alberca del Záncara, los Twins´Farm. Allí ambos hermanos, Herminio y Joaquín, estuvieron comentando cual es su plan de mantenimiento con sus tractores así como las herramientas habituales que usan. En una segunda parte de esta misma jornada nos fuimos al campo a probar el sistema de autoguiado Cerea que tienen instalado en uno de sus tractores y hacer una demostración práctica de lo que es capaz de hacer, y ahorrar, un sistema de autoguiado.
El siguiente sábado lo hemos dedicado a visitar unas instalaciones envidiables de un taller modelo en Castilla La Mancha; me refiero a las instalaciones de Agrotrac, concesionario oficial del grupo Same Deutz-Fahr tiene en Albacete.
Allí nos atendieron perfectamente Eliseo (departamento comercial) y Miguel Ángel (taller) Había oído hablar muy bien de las instalaciones de Agrotrac pero la profesionalidad, amabilidad y dedicación de su personal me sorprendió y superó en todo mis expectativas.
Tanto Eliseo como Miguel Ángel nos mostraron las instalaciones de Agrotrac, así como el taller; explicando las averías más frecuentes, los fallos de los agricultores en el mantenimiento o el manejo de las máquinas y sus instalaciones de diagnosis.



Analizando una bomba de pistones y un orbitrol



Preparando la clase de autoguiado

Limpiador de filtros rápido y eficaz


martes, 15 de mayo de 2018

SAME FRUTTETO CVT, PARA LOS QUE DESEAN ALGO EXCLUSIVO


Y ES QUE PARA DETERMINADA ESPECIFICACIÓN NO HAY OTRA OPCIÓN QUE NO SEA EL SAME FRUTTETO
Lo más probable es que si te estás planteando adquirir un tractor estrecho, de los denominados especialistas, puedas elegir entre varios modelos de diferentes marcas. Sin embargo es posible que si eliges una especificación concreta no tengas tanta alternativa. Por ejemplo si deseas que tu tractor tenga plataforma plana; que además incorpore sistema hidráulico de centro cerrado con hasta 100 L/min solo para servicios externos; si quieres disponer de una transmisión CVT con infinitas velocidades y además que el tractor disponga de una suspensión de lujo, una suspensión independiente a las ruedas delanteras… pues entonces no tienes opción, no hay otra alternativa y solo podrás decidirte por adquirir el nuevo SameFrutteto CVT
Agradezco públicamente a Same la deferencia que han tenido para invitarme a la presentación en Europa del nuevo tractor. En una maravillosa bodega, un referente en Italia, pudimos asistir periodistas, ingenieros, críticos de maquinaria de toda Europa a la presentación tanto estática como pruebas dinámicas con los nuevos Fruttetos.

GAMA DEL SAME FRUTTETO CVT
Se fabricarán 5 modelos y llegarán a España en el mes de septiembre. El abanico de potencia va desde los 88 CV (354 Nm) hasta los 113 CV (435 Nm) (potencia medida según ECE R120). Los modelos son CVT 90 S, 100 S, 90.4 S, 105 S y 115 S. Todos están en fase de emisiones IIIB
¿Quién es Same?: Same es una marca del grupo SameDeutz-Fahr (grupo SDF) con sede central en Treviglio (Bérgamo, Italia)
El grupo vende con las marcas Same, Deutz-Fahr, Lamborghini, Hürlimann y Grégoire.
En la actualidad su gama de tractores va desde los 25 hasta los 336 CV y las cosechadoras hasta 395 CV
El grupo cuenta con 8 plantas de producción, 13 filiales comerciales, 2 sociedades conjuntas, 143 importadores y más de 3000 concesionarios, con una plantilla de más de 4200 empleados en todo el mundo.
En 2017, la empresa facturó 1325 millones de euros y registró un EBITDA del 7,9 %

Por dentro
Motor: 
Es el fabricado por el grupo, de la serie FARMotion, un motor con dos arquitecturas según potencia ya que se puede presentar con 3 o 4 cilindros. Los modelos más pequeños, 90 y 100 S, van con motor de 3 cilindros y 2887 cc; mientras que los modelos 90.4, 105 y 115 S van con el motor de 4 cilindros y 3849 cc.
Transmisión:
Del tipo CVT y que se convierte en uno de los aspectos diferenciadores con la competencia (solo otro fabricante ofrece transmisión CVT en tractor estrecho) es la transmisión infinitamente variable.
Se trata de una transmisión diseñada específicamente para este tipo de tractor. Infinitas velocidades con gestión electrónica que garantiza la elección automática de la mejor combinación régimen motor y velocidad de avance.
Same denomina a su CVT como T3500 y está diseñada con dos gamas (trabajo y transporte) El tractor es capaz de alcanzar los 40 km/h a régimen de 1650 rpm. El inversor es electrohidráulico y se dispone de hasta 5 niveles de ajuste de respuesta del embrague.
A través de un potenciómetro se puede elegir la estrategia de conducción: modo “Eco” que será el elegido para un mínimo consumo; el modo “power” para maximizar las prestaciones y el modo TDF
TDF: Con acoplamiento electrohidráulico progresivo, 3 velocidades (540, 540 ECO y 1000)
De serie los nuevos Fruttetos están equipados con la función TDF Auto que permite el acople y desacople automático en función de la posición del apero conectado al enganche de 3 puntos.
También se dispone opcionalmente de tdf sincronizada con la velocidad de avance.
Ejes delantero y trasero:
Ruedas: Todos los modelos se ofrecerán con llantas de 24 o de 28´´ y dos plataformas disponibles para acoger a ambos tamaños.
Suspensión: Como estándar se monta un eje pivotante sin suspensión pero opcionalmente se puede elegir el sistema hidroneumático de suspensión independiente a las ruedas delanteras y control activo “Active Drive”, un control electrónico que ajusta, de forma continua, la tasa de amortiguación y muelle para cada rueda. El “Active Drive” incluye anticabeceo, antirrotación (adapta de forma automática la rigidez del sistema en función del ángulo de giro y la velocidad) y esta característica si que lo hace ya diferente a cualquier otro modelo de la competencia.
Diferenciales: tanto el trasero como el delantero son automáticos con control electrohidraulico.
Doble tracción y dirección: Con conexión electrohidráulica. La dirección hidrostática recibe el caudal necesario desde una bomba, única para la dirección, de 42 L/min
Frenos: Sistema de frenado a las 4 ruedas y con freno hidráulico de aparcamiento
Sistema hidráulico y elevadores:
La palabra que lo define es “magnífico”. Una bomba principal de caudal a demanda, centro cerrado, y línea sensora (load sensing) de 100 l/min que solo se destina para suministrar caudal al elevador (o elevadores) y distribuidores.
Cualquier necesidad que tenga el tractorista en los distribuidores está cubierta tanto por el caudal disponible como el disponer hasta 5 distribuidores de doble efecto (10 salidas) con control electrohidráulico en la parte trasera y 4 en la parte delantera; pero es que incluso añadir 2 distribuidores adicionales (uno de doble efecto y otro de simple) de caudal elevado.
El control electrónico permite programar el caudal deseado determinando eventuales prioridades.
Elevador: El elevador trasero es de control electrónico (Same ofrece en su publicidad una capacidad máxima de 2600 kg) El elevador delantero es opcional y, también con cifras ofrecidas por Same, dispone de hasta 1500 kg de capacidad.


POR FUERA: PEQUEÑO PERO IMPRESIONANTE
Capós y cabina que se conjuntan perfectamente para crear un tractor bonito, de gusto. Realmente la línea del tractor denota la famosa genialidad italiana que se les supone para lograr la belleza en las cosas manufacturadas. Unas líneas elegantes pero también suaves que son las ideales para no dañar los cultivos a los que, por su trabajo, deberá acercarse enormemente.
Cabina:
Dispone de un suelo plano (otro de los aspectos diferenciadores a casi toda la competencia) permite acomodar los pies como el conductor prefiera, además existe mucho más espacio para las piernas Esta plataforma plana, garantiza un acceso a la cabina sumamente sencillo.
Otra ventaja de la cabina plana es que resulta mucho más sencillo poder inspeccionar los conductos y tuberías hidráulicas así como el cableado y conexiones eléctricos.
La cabina va suspendida sobre unos silentblock muy mejorados. A diferencia de los silentblock tradicionales de goma, Same ha optado por un silentblock que en su interior almacena un fluido hidráulico y consigue un mejor aislamiento del cuerpo del tractor rebajando tanto el ruido como las vibraciones del habitáculo.
Son 4 pilares los que conforman la estructura resistente, el resto son unos vidrios curvados que consiguen un habitáculo muy espaciosa para el tipo de tractor que es.
Cuadro de instrumentos: El salpicadero me dejó impresionado. Es solidario con la columna de dirección y volante y por lo tanto se regula en altura y en inclinación. Se trata de un tablero común al actual del resto de gama y para mi gusto es de lo mejor que se puede encontrar hoy en toda la oferta de tractores, no solo en especialistas. El tablero mezcla relojes digitales con analógicos ofreciendo toda la información necesaria para la conducción y el mantenimiento.
Reposabrazos y botonadura: Si el salpicadero impresiona, quizá lo mejor esté en el reposabrazos derecho (MaxCom) que es tan completo como puede ser el reposabrazos de máxima especificación del tractor grande más especificado y el Joystick de manejo es de los más cómodos que nunca yo haya probado. Va integrado con el asiento y se puede ajustar longitudinalmente.
Tanto desde la botonadura o desde el joystick se dispone de control sobre todo el tractor (salvo la elección de las velocidades de tdf y que para mi es un detalle a mejorar) así como configurar a voluntad las funciones hidráulicas de los distribuidores suplementarios y los elevadores.
La botonadura sigue la “lógica de colores” habitual y que Same interpreta a la perfección.
Asiento: Puede equiparse con suspensión mecánica o neumática.
Grupos ópticos y luces de trabajo: Otro detalle que me ha encantado son los grupos ópticos tanto traseros como delanteros. Son muy estrechos, de LED, y no sobresalen de los pilares de la cabina con lo que se reduce lo máximo posible cualquier impacto de ramas, es decir que además de ser bonitos y cumplir su función de aviso son también casi irrompibles.
Las luces de trabajo son halógenas pero con posibilidad de incorporar LED.
Otros detalles: El aire acondicionado y calefacción, o la posibilidad de un equipo de audio de alta fidelidad. No puedo hablar sobre las bondades del funcionamiento de estos detalles puesto que no los probé. Seguro que cuando el tractor llegue a España los responsables de SDF Ibérica me permiten una toma de contacto más exclusiva y duradera.
Como opción se puede disponer de cabinas categoría 4 que es aquella capaz de garantizar una protección máxima en los tratamientos fitosanitarios.

MANTENIMIENTO
Cierto que hay que meter muchos componentes en el reducido espacio del vano motor. Cierto que cada vez más los tractores, por las restricciones en el nivel de emisiones, van más “cargados” de componentes. Pero dicho esto hay que decir que lo que he apreciado en el Frutteto es que lo han conseguido de forma bastante óptima y eso que todos los componentes auxiliares del motor, radiadores, ventiladores, turbos, filtros, conducciones, catalizador… se encuentran dentro del vano motor.
El grupo español que se desplazó a Italia para ver en directo la presentación pudimos reunirnos en torno al tractor para ser críticos con el mantenimiento del tractor.
Mi opinión: El filtro de aire, PowerCore de doble etapa, es sencillo de limpiar y sustituir.
El grupo de radiadores (refrigerante, aceite e intercooler) no son pivotantes o extraíbles pero van con rejilla mosquitera que si es fácil de extraer y entonces se puede acceder con agua o aire a limpiar los radiadores.
El depósito de gasoil cubica hasta 85 litros (aunque si va con elevador y tdf frontal entonces se reduce a 65 L) una cantidad de las más grandes del sector y más que suficiente para una larga, muy larga, jornada de trabajo.

Dimensiones
Muy comedidas, como corresponde a tractores especialistas. La anchura total (con las ruedas 360/70R24 y 240/70R16) es de 1369 mm; la altura total de 2420 mm. La batalla para los modelos de 3 cilindros es de 2086 mm mientras que los 4 cilindros llega a 2216 mm
La masa máxima admisible para los 5 modelos es de 4.800 kg
En cuanto al despeje es uno de los pocos problemas que aprecio en el Frutteto, sobretodo en los modelos con suspensión independiente. Para el modelo con eje delantero rígido el fabricante da una cifra de 306 mm y rueda 24 (con la rueda 28 evidentemente será mayor)



lunes, 7 de mayo de 2018

PON A PUNTO TU GRADA DE DISCOS


DÍA DE AGUA, A LA TABERNA O A LA FRAGUA
El refrán se adapta a la filosofía de Francisco José o José Francisco (que de las dos formas se hace llamar). En este último invierno y lluviosa primavera le ha dado tiempo para fabricarse aperos que, presumo, utilizará muchos años futuros.
En este caso nos deja la adecuación de una grada y también el bastidor de un cultivador. Aquí dejo su didáctica exposición.

GRADA DE DISCOS
La grada de discos es uno de mis aperos favoritos. Es cierto que tiene algunos inconvenientes (por ejemplo la suela de labor) pero son capaces de, en una sola pasada, mezclar, triturar, desmenuzar los restos vegetales a la vez que trabajan de forma rápida (con la velocidad de trabajo mejora su rendimiento) y con consumos comedidos. Es un apero ideal para dejar una tierra fina para acoger la futura semilla.
Cuando hay muchos restos vegetales es cuando la grada de discos no tiene rival, corta y mezcla los restos de rastrojo y gracias, entre otras cosas, a su elevada velocidad, jamás se embozan.
Trabajo: La grada de discos está preparada para hacer una labor superficial. Su “órgano” de trabajo son los discos verticales que se clavan en el suelo en función de su diámetro, del peso y del ángulo que forman con el tiro.
La labor realizada es una mezcla de rotura de los terrones y restos vegetales por la acción del borde del disco y del desplazamiento lateral resultando una labor muy nivelada, unos restos enterrados superficialmente y un suelo asentado. Los discos del bloque trasero se montan de tal forma que desplacen la tierra en sentido contrario al provocado por los delanteros.
Cuando mejor trabaja la grada es con el suelo seco pues es cuando mejor rompen los terrones que pueda haber en la capa superficial. La profundidad de trabajo está entre los 5 y los 12 cm.
Diagrama de fuerzas
Los discos trabajan de forma vertical. Se montan en bloques que giran sobre un eje común el cual se une al bastidor mediante puntos de giro, normalmente rodamientos.

Los bloques se orientan en ángulo respecto a la dirección de avance para que además de rodar vayan arrastrando y consigan mezclar restos vegetales con el suelo.
Los discos los hay desde 45 cm hasta los 71 cm (18 a 28 pulgadas) y pueden ser liso o tener el borde dentado, con una concavidad que varía en función del diámetro.

Tipos de grada de discos: Hay mucha variación entre las gradas de disco. Veamos:
  • Por peso total de la grada: Se les dice ligeras cuando pesan menos de 350 kg/m de anchura; medianas cuando están entre 350 y 700 kg/m de anchura; pesadas cuando pesan más de 700 kg/m)
  • Por disposición de los discos: en “V” que son gradas de tiro excéntrico; o en “X”
  • Por el número de discos
  • Por la colocación en referencia al tractor: suspendidas, semisuspendidas o arrastradas
  • Por la carga por disco: ligeras cuando la carga es inferior a los 65 kg; medias hasta 85 kg por disco y pesadas cuando se sobrepasan los 85 kg
  • Ancho de trabajo: La anchura de trabajo es muy variable en función de la grada. En gradas suspendidas no se suele pasar de los 2,3 m, pero en gradas arrastradas se llega a los 8 m

ADECUACIÓN DEL APERO
Un buen ajuste en los aperos de laboreo del suelo logrará la realización de mejor trabajo con menos esfuerzo a la vez que evitan fatigas innecesarias en los materiales.
Diagrama de fuerzas 2
En el caso de gradas de disco el ajuste es aún más importante. Una mala regulación o un mal funcionamiento produce desgastes innecesarios, vibraciones, desajustes, roturas… Los elementos que influyen directamente en el desgaste prematuro de los soportes de rodamientos son muy críticos.
Resulta muy interesante estudiar las fuerzas intervinientes en unas gradas para evitar el deterioro acelerado de soportes y rodamientos. Un análisis de fuerzas estará condicionado por el tipo de suelo así como sus condiciones, pero también por el diámetro y la cantidad de los discos, su concavidad, la distribución, por la penetración del disco en el suelo, por el ángulo del o los tándem, por la linealidad del tiro y por supuesto por la velocidad de avance.
No tener en cuenta los factores expuestos puede traer consigo un aumento de los esfuerzos de la gradas y, consecuentemente, las fuerzas que actúan sobre los rodamientos de los soportes que a la postre puede incrementar las fallas antes del tiempo calculado por el diseñador y el fabricante.
Las gradas objeto de este artículo son del tipo excéntrico, donde el esfuerzo que recibe el tándem delantero es opuesto al correspondiente al tándem trasero y las fuerzas no están en la misma línea. El sentido común indica que los discos delanteros trabajan en suelo más compacto que los discos traseros; por consiguiente, el empuje contra los discos delanteros es mayor que el empuje contra los discos traseros. Los discos traseros trabajan en suelo suelto, no hay suficiente empuje contra ellos que contrarreste ese movimiento y controle el tiro lateral. Para equilibrar el empuje de los discos traseros y delanteros se desfasa el tiro respecto de los componentes longitudinales.

Si además en la práctica, se observa, a pesar de todos los cálculos, la existencia de desplazamientos laterales indeseables (por ejemplo no tapar la rodada izquierda del tractor) habrá que desplazar la barra de tiro hacia un lado u otro de la línea de tiro. Físicamente se produce el efecto ilustrado en el diagrama de fuerzas; apareciendo un desplazamiento en la dirección y sentido de las componentes perpendiculares a la línea de tiro del tractor.
Tiro excéntrico: El eje de tiro debe estar desplazado con respecto al plano medio de la grada y así compensar el movimiento de torsión que genera la tierra sobre los discos.
Los ángulos de ataque para las gradas de tiro excéntrico suelen ser de 15-20º en el bloque delantero y de 25 a 30º en el trasero.
Es imprescindible, para desplazar el tiro, que el tractor tenga el suficiente peso y fuerza para tirar de la grada holgadamente. De lo contrario la deriva se produciría en el propio tractor, apareciendo un desplazamiento aún peor que el que queríamos corregir.
La potencia necesaria del tractor está en función del tipo de grada y de la anchura de trabajo pero se suelen necesitar unos 20 CV por metro para las gradas ligeras, mientras que en las gradas pesadas la cifra se va hasta los 30 y 35 CV por metro de anchura de grada.
Cuando se trabaja en terrenos distintos del llano, para el que se han efectuado los cálculos, existen sustanciales variaciones; en este caso las fuerzas no tienen el mismo comportamiento. Entonces entra “a jugar” el factor humano; la experiencia y la sabiduría del tractorista hará que se mitigue los efectos adversos que aparecen en las laderas labrando con gradas con tiro a la barra. En aquellas gradas de enganche al tripuntal, al ir fijas centrando correctamente éstos, no se dan los desplazamientos; la grada estará calculada para cada potencia de tractor.

BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA.


jueves, 26 de abril de 2018

NOVEDADES EN MOTORES, REINVENTANDO EL MOTOR DIÉSEL (PARTE II)

Turbo de Koenigsegg realizado con impresión 3D
En la primera parte se analizaron los nuevos desarrollos de motor repasando los avances en inyección y control de combustión. En esta II parte me centraré en los "inventos" para reducir los inconvenientes del turbocompresor así como la distribución variable y el cruce de válvulas.

Turbocompresor
A día de hoy son ya pocos los tractores a partir de 60 CV que lleven motores atmosféricos. Las bondades del turbo son de sobra conocidas y asumidas por lo que solo resta eliminar sus inconvenientes y que en realidad se queda “en uno” que es el retraso en la entrega de potencia.
Biturbo eléctrico (Audi)
Efectivamente la respuesta del turbo es diferente según lo sea el régimen del motor. Es el denominado retraso o “lag”. La solución pasa por diseños con motores biturbo o el uso de turbos de geometría variable (VGT) o el uso de turbos eléctricos o incluso utilizar aire comprimido. Todas ellas son soluciones que reducen la demora en la respuesta a la entrega de potencia.
Varios turbos: Cuando se usa un turbo “grande”, el mayor inconveniente es la propia inercia del conjunto (diámetro y peso de la turbina) A mayor inercia la respuesta del turbo se hace con más retraso. En la actualidad se tiende a turbocompresores más pequeños o bien a montajes (a veces en serie y a veces en paralelo) de turbos de diferente tamaño. Por ejemplo se puede sobrealimentar un motor con dos turbocompresores conectados en serie, uno con geometría variable (para bajas y medias cargas) y otro de geometría fija (para cargas altas)
Un turbo por cilindro: En la misma línea, la de varios turbos, va esta idea patentada por una ingeniería muy conocida. La patente se llama Inducción sinérgica y turboalimentación, y consiste en implementar el motor con un turbo por cilindro. Tal y como afirma en la patente, el sistema de “hiperllenado” del cilindro permite disponer de la energía extra del turbo de forma prácticamente inmediata. 
Un turbo por cilindro
Lo que propone la patente es colocar un pequeño turbo por cada cilindro muy cerca de las válvulas de escape. Con esto lo que consigue es aprovechar al máximo la energía de los gases de escape, y al ser los turbocompresores muy pequeños necesitan un 50 % menos de flujo de gas para funcionar a plena potencia que en un turbo convencional.
Geometría variable: Los denominados turbos de geometría variable (VGT) son aquellos en los cuales los álabes de la turbina son móviles permitiendo que a cualquier régimen el trabajo del turbo “sea lineal”.
Turbo usando impresión 3D: A un fabricante como Koenigsegg se le pueden ocurrir muchas cosas pero seguro que además sus diseños siempre destacan por su originalidad. En este caso Koenigsegg ha diseñado un turbo que le llama Twin-Scroll. Lo fabrica en titano y mediante impresión 3D. En realidad es un diseño simplista pero muy efectivo. Se trata de crear un doble conducto para dirigir los gases de escape hacia la turbina. Este conducto cuenta en su interior con dos divisiones de diferente diámetro y longitud para canalizar los gases de escape según la carga del motor. Una compuerta es la encargada de activar un conducto, o los dos, consiguiendo así que la turbina siga recibiendo la suficiente presión de gases de escape incluso cuando la carga del motor es muy baja. Con este diseño se intenta conseguir las ventajas del turbocompresor de geometría variable pero sin su complicación técnica.
Inyección de agua (BMW)
Turbo eléctrico: También denominado turbo “híbrido”. Es actualmente el “que más promete” en la optimización en el retraso de respuesta. Con este diseño se combina un turbo tradicional con un motor-generador eléctrico. Si la turbina no tiene suficiente caudal de escape entonces el compresor toma la energía de la batería.
Varios fabricantes recurren a esta solución y destaco los 900 Nm de par máximo que consigue el Bentley Bentayga a solo 1000 rpm. Son turbocompresores capaces de girar a 70.000 rpm sin tener que esperar a nngún gas de escape, es decir un extra de potencia en cuestión de milésimas.
ELECTRIFICACIÓN: En los nuevos desarrollos, los componentes eléctricos toman mucho protagonismo con una tendencia clara a la desaparición de “correas y engranajes” moviendo componentes auxiliares. La gran ventaja de la opción de las instalaciones eléctricas, parece que los 48 V son la tensión elegida, reside en la eliminación de la complejidad mecánica, pero también en la independencia del trabajo a las revoluciones del cigüeñal. Además del turbo otros componentes como la bomba de agua, de aceite o el compresor del aire acondicionado pasarán a moverse con “voltios” y “watios”.
Aire comprimido: Es una solución desarrollad por Volvo en sus nuevos motores diésel, el denominado PowerPulse. Se trata de que un compresor de aire convencional toma aire de la admisión, lo comprime y después lo almacena en un pequeño tanque que guardará una reserva de aire comprimido. Si se acelera de forma súbita, el PowerPulse inyecta el aire comprimido almacenado sobre la turbina de escape acelerando su giro de forma casi instantánea.
¿Compresor o turbo? ¿Conoces la diferencia?: El concepto de ambos es el mismo, introducir más aire a presión en el motor, sin embargo funcionan de forma diferente. El compresor mecánico está conectado a través de una polea al cigüeñal del motor. A mayor régimen de giro entregan más potencia porque la cantidad de aire que pasa por el compresor es función directa de las revoluciones. El compresor es más barato que el turbo y sobre todo no tiene retraso en la entrega de la misma. Tampoco necesita intercooler. Sin embargo su desventaja está en su propia naturaleza porque “crea potencia tras robarla”, es un mecanismo “parásito” del propio motor.
El turbo o turbocompresor se alimenta de los gases de escape y su gran ventaja es justo esa, alimentarse de aquello que ya se iba a perder de todos modos. Además es mucho más compacto y ligero que el compresor. Sus desventajas están en el retardo y en la generación de mucho calor


CRUCE DE VÁLVULAS Y DISTRIBUCIÓN VARIABLE
Aire comprimido (Volvo)
Se denomina “cruce de válvulas” al tiempo, entre las carreras de escape y admisión, que las válvulas de escape y admisión permanecen abiertas al mismo tiempo. Un mayor tiempo de cruce de válvulas en la zona alta de revoluciones favorece el llenado de la cámara de combustión, es decir más potencia a ese régimen. Un menor tiempo de cruce de válvulas favorece la entrega de par motor a bajas revoluciones.
El “cruce” lo determinan los árboles de levas y según se diseñe se determina el comportamiento y carácter de ese motor. Lo que pasa es que en ese diseño se adopta una solución de compromiso porque en ocasiones interesa un mayor cruce y en otras que este sea menor. Pero ¿y si se busca siempre el óptimo?
Lo ideal sería que el motor pudiese entregar la máxima potencia a cualquier régimen. Esto se puede conseguir con sistemas de distribución variable.
La distribución variable se implementa a través de un sistema CAN-BUS que gobierna el avance o retraso del motor en función de las revoluciones del motor, la posición del acelerador y otros parámetros.
Sin árbol de levas:
Koenigsegg también es el responsable del desarrollo de lo que él mismo denomina FreeValve y que consiste en accionar independientemente las válvulas de admisión y escape además de suprimir componentes mecánicos muy sometidos al desgaste como son el árbol de levas y la correa de distribución.
El alzado variable de válvulas ya existe pero con el sistema de Koenigsegg se consigue mucho más ya que cada válvula se puede operar de forma independiente; se puede ir modificando el motor según el régimen para aumentar la eficiencia en todo el rango de revoluciones.
El sistema recurre a actuadores hidráulicos y neumáticos con control electrónico. El mantenimiento se reduce mucho, también el peso del propio motor disminuye y, obviamente, el ruido generado por el motor.

COMPRESION Y CILINDRADA VARIABLES
Relación compresión variable (Infiniti)
Relación de compresión: La relación de compresión es un parámetro muy importante para el rendimiento de un motor. La relación de compresión es la proporción en volumen que se comprime la mezcla de aire y combustible en la cámara de combustión del cilindro. Mayores relaciones de compresión favorece el rendimiento pero con peligros en determinados límites. Lo ideal sería poder cambiar la relación de compresión según condiciones de giro y presión de soplado del turbo.
Ya hay motores, de gasolina pero los hay, capaces de variar su compresión volumétrica entre 8 y 18 a 1. La idea no es nueva pues incluso el desparecido Saab en 2002 patentó el diseño pero el “invento” era caro.
¿Cómo se consigue variar la relación de compresión? Pues hay que conseguir que el volumen desplazado por cada cilindro sea variable. Es decir, la posición del punto muerto superior (PMS) y punto muerto inferior (PMI) deben ser variables. Una de las formas de conseguirlo es con una doble culata (Saab) o bien conectar pistón y cigüeñal a través de un “rombo” (multi-link le llama Infiniti) para variar el brazo de palanca.
En motor diésel se tiende a bajar la relación de compresión e incluso se llega a igualar con los límites “altos” de los gasolina (14 o 15 a 1) Con esto se bajan los gases NOx contaminantes y se puede abaratar el catalizador reductor (AdBlue)
Cilindrada variable: Es la opción de algún fabricante como por ejemplo Honda. Son motores capaces de modificar la cilindrada en función de la demanda de potencia.
Pistones opuestos
“Tan raro” objetivo se consigue variando la longitud recorrida por el pistón entre el PMI y el PMS. La patente de Honda habla incluso de hasta 15 cilindradas diferentes para su “invento”.
Cilindros a la demanda: ¿Y si se pudiese disponer de un 6 cilindros cuando necesito toda la potencia pero bajar a un 4 o un 3 cilindros cuando no es así? Se trata de una solución ya implementada en coches de calle.
Mediante un sistema automático, es decir con muchos sensores (par demandado, posición del acelerador, temperatura motor, relación de transmisión…), se alimenta de información a un miniordenador que decide con cuantos cilindros funcionar. El sistema consigue variar la distribución permitiendo cerrar las válvulas de admisión y escape de unos cilindros mientras el resto continúa igual.
Mientras un motor convencional dispone de unas levas de válvulas de forma “excéntrica” y así poder variar el alzado de válvulas, en el caso de cilindros desconectables se dispone de una sección “extra”, leva 0, que no llega a empujar las válvulas y permanecen siempre cerradas.
Es cierto que el árbol de levas se complica un poco ya que en cada leva se mecanizan dos perfiles, el convencional que actúa sobre los empujadores, y el “ahorrador” que solo rueda, sin llegar a empujar, a los empujadores, pero los beneficios son muchos. El sistema es muy rápido y en tan solo unos milisegundos los actuadores electromagnéticos engranan una u otra posición en apenas media vuelta del árbol de levas.
Turbo intercooler

PISTONES OPUESTOS
El invento no es nada nuevo, en realidad era lo último en moda al final del XIX. Se trata de “dar la vuelta” al motor porque viene a ser como un motor “boca abajo”.
El motor en si es como uno tradicional, cuatro tiempos, cilindros y pistones… pero si en el motor tradicional a tantos cilindros los mismos pistones en este caso por cada cilindro hay dos pistones, uno en cada extremo. Por lo tanto “no hay culata” y la inyección de la mezcla aire-combustible se produce por los lados del cilindro y no por la cabeza.
Mientras un pistón baja y el otro sube con lo cual se comprime la mezcla y se produce la explosión y entonces, ¡ambos pistones se mueven haciendo trabajo! Los beneficios además hay que encontrarlos en el ahorro: culata, válvulas, árbol de levas…

Fuentes: