viernes, 28 de agosto de 2015

UNA DE MOTORES ¿SABES LO QUE ES UN MOTOR HEMI? O MEJOR AUN ¿CON CUANTOS CILINDROS QUIERES TRABAJAR HOY? (Parte II)

Cilindros activados y "desactivados" en 4 cilindros grupo VW
Hace unos días realicé algunos comentarios sobre el motor HEMI y algún ejemplo de vehículos que lo incorporan y que son capaces de no utilizar todos sus cilindros a la vez. Ahora quiero ampliar un poco aquella entrada.

¿CUÁNTOS CILINDROS QUIERES?
Recuerdo mi época de "niño" en Ebro Kubota. Allí me encantaba escuchar a algunos compañeros contar sus anécdotas en el mundo agrícola. Compañeros con muchas “conchas” que habían recorrido los campos españoles durante muchas horas y se habían enfrentado a multitud de problemas a la hora de ayudar a decidir a un comprador por tu producto y no por el de la competencia.
Una de aquellas anécdotas versaba sobre un tractor de 3 cilindros que le encajaba al agricultor, gallego para más señas. Resulta que el hombre quería, no sabía por qué, 4 cilindros porque quizá pensaba que el 4 es más que el 3. Aquel comercial harto ya de la demanda del potencial cliente y sin otros recursos para convencerlo, le prometió al agricultor que si probaba el tractor y no le convencía tras un tiempo entonces él mismo le pondría un cilindro más.
Aquello que tanta risa me causaba ahora “casi” se puede hacer. Más bien es “quitar cilindros” en vez de “añadir” pero el caso es que mi motor puede tener cilindros a la demanda.
Según la carga el motor y cuando se circula a ritmo constante una centralita electrónica decide que algunos cilindros dejen de trabajar y así ahorrar combustible.
Imaginemos el caso del motor superdeportivo de 8 cilindros que se va conduciendo pero que de pronto te das cuenta que nadie te observa, no hay “machitos” a los que quieras impresionar ni “rubitas” a las que conquistar y como el combustible es caro pues… En este caso en el que se demanda un régimen de par del 20 al 30 % entonces 4 cilindros se desconectan y el ¡8 cilindros se convierte en 4!
Sistema desconexión selectiva (motor TSi de VW)
¿Y si soy padre de familia y no tengo un superdeportivo?, solo tengo un familiar de 4 cilindros. No te preocupes, también hay solución para ti y te puedes quedar con un bicilindrico (lo normal es quedarse con los cilindros extremos, el 1 y 4)
¿Cómo funciona el sistema? Es totalmente automático. Se cuenta con una "infinidad" de sensores que recogen la información para que la centralita decida ir con 4 u 8 cilindros. Se mide el par demandado, la posición del acelerador, la temperatura motor, relación de transmisión, revoluciones… El conductor ni se entera, en realidad lo sabe porque le avisan desde el salpicadero (en otros casos ni te avisan)
Por supuesto la razón de todo esto es ahorrar combustible y entre otras cosas eso contribuye a que el motor sea capaz de cumplir la normativa de emisiones EU6 (recordad que las etapas de niveles de emisiones no son coincidentes entre automóviles, camiones, tractores…) el sistema se completa con una transmisión automática o secuencial de 6, 7 y hasta 8 velocidades.
Distribución variable
Supongo que cada fabricante tendrá variantes a la hora de conseguir “partir” el motor pero lo normal es hacerlo mediante un sistema de distribución variable y que permite cerrar las válvulas de admisión y escape de unos cilindros mientras el resto continúa igual. Por ejemplo en el motor de 8 cilindros anterior se cortaría la inyección y se cerrarían las válvulas de admisión y escape de los cilindros 2, 3, 5 y 8 quedando nuestro coche “capado” funcionando con los cilindros 1, 4, 6 y 7
¿Pero cómo? Como sabéis la leva de las válvulas tienen forma “excéntrica” para poder variar el alzado de válvulas. Con estos motores se dispone de una sección “extra” que se denomina leva 0 que no llega a empujar las válvulas permaneciendo estas siempre cerradas. El árbol de levas es un poco más complicado que el habitual y sobre él se montan unas piezas dentadas especiales. El extremo de cada una de las levas se mecaniza con 2 perfiles, el convencional que actúa sobre los empujadores, y el “ahorrador” que solo rueda, sin llegar a empujar, a los empujadores.
Montado en el Seat Ibiza

El sistema tan complejo es muy rápido y en unos 20 milisegundos los actuadores electromagnéticos pueden engranar una u otra posición en apenas media vuelta del árbol de levas.
Fabricantes que ofrecen “cilindros a la demanda”: En la entrada I  me refería a que el grupo Chrysler lo hace con su motor HEMI pero otros fabricantes sin el HEMI también lo hacen:

  • Mercedes: Le denomina Control Activo de Cilindros (Active Cylinder Control o ACC) Lo usó por primera vez en el CL600 que llevaba un V12 de 5,8 L. Mercedes puede desconectar una banca completa de cilindros y así convertir su V12 en un 6 cilindros
  • El grupo Volkswagen lo denomina Active Cylinder Management (ACT) y en realidad tiene varios motores con el sistema. Por una parte Audi lo tiene en su mecánica de 8 cilindros (por ejemplo el S6 y el S7) pero también en el motor mucho más “modesto” del A3 1.4 TFSI y que es el mismo que lleva también el Seat Ibiza FR, un bloque de 4 cilindros y que también se incorpora en el Golf, el León o el Polo. La implementación del sistema es mediante un sistema de distribución variable (Audi le denomina Audi
    V12 capaz de desactivar toda una bancada (la de la derecha)
    Valvelift System
    o AVS) como ya he explicado.
  • General Motors disponen del mismo principio y lo han ido implementado desde 1981 en varios de sus vehículos de la marca Cadillac o en 2008 en el Chevrolet Camaro.
  • Honda también es un fabricante que usa el sistema de distribución variable (i-VTEC le denomina Honda) pero Honda es el único que ofrece algo más que “cortar al motor por la mitad” y te da otras posibilidades. En 2008 lo incorporó en su modelo Accord (debo decir que es mi coche favorito y si es hacer publicidad pues lo siento, la hago) de 6 cilindros que puede llegar a funcionar con 3, 4 o 6 cilindros mediante su programa de Gestión Variable de Cilindros (Variable Cylinder Management)
Ver vídeo

martes, 25 de agosto de 2015

UNA DE MOTORES ¿SABES LO QUE ES UN MOTOR HEMI? O MEJOR AUN ¿CON CUANTOS CILINDROS QUIERES TRABAJAR HOY? (Parte I)

MOTORES HEMI Y CILINDROS A LA DEMANDA
Hay momentos que me apetece escribir sobre motores. En alguna ocasión lo he hecho (motores de cilindros opuestos, aquella entrada que creo que nadie entendió porque pensaban que era un motor como el de las motocicletas BMW!!! O aquella entrada que versaba sobre el turbocompresor I y II o incluso aquella que hablaba del KERS en los motores de los tractores agrícolas y alguna más) pero en general siempre pienso que no es este un blog “docente” y que además un agricultor o un técnico en agricultura (que supongo son mis lectores) ya saben generalidades sobre motores pero siempre hay algo más y esos agricultores o técnicos con “gusanillo” por saber algo más están interesados en ello.
La actual entrada la dedico a estos últimos, a esos lectores con conocimientos básicos pero que sienten la curiosidad cuando ven un motor abierto o cuando escuchan hablar de novedades y tecnología de las nuevas unidades de potencia en el mundo agrícola y fuera de él.
Y hoy me he decidido a contar algo sobre ellos pero quiero aderezarlo con algo novedoso y así se me ha ocurrido hablar sobre 2 conceptos, los motores HEMI y enlazando con lo último en HEMI con los motores con cilindros a la demanda (cylinder on demand dicen los de origen inglés que como sabéis son bastante “raritos”) ¿Conoces este tipo de motores?
Y si, si el lector ha pensado que amenazaba con hablar de gasolina pues, lo siento, así es. De momento los dos conceptos que voy a explicar solo se ofrecen en gasolina. El motor HEMI por su geometría no puede hacerse, creo, para combustible diésel. En cuanto a tener “cilindros a la demanda” que yo sepa no se ha hecho tampoco en diésel pero mis conocimientos son muy escasos y no sabría explicar la razón de no encontrar este tipo de motores en diésel.
Bueno a pesar de lo “aberrante” de la gasolina os animo a seguir leyendo.

EL MOTOR HEMI ¿NOVEDAD?
Diagrama motor HEMI
En absoluto, ya estaba presente en los años 50, 60 y 70 en aquellos coches norteamericanos tan “peliculeros”, los Chrysler, Dodge y Plymouth los portaban. Pero hoy sigue estando presente en el grupo Chrysler (Dodge, Chrysler y Jeep)
Algo de historia: En realidad la idea del motor HEMI nace antes de la II Guerra mundial pero solo cuando las “prisas bélicas” desaparecen es cuando los ingenieros se ponen de verdad con el diseño. En 1948 en un motor de 6 cilindros para Jaguar y ya en 1951 Chrysler lo introduce en un V8 de 5,4 litros (por eso este motor se conoce como el 331 HEMI porque los americanos dan el cubicaje en pulgadas cúbicas y 5,4 L son 331 pulgadas cúbicas)
¿Cuál es su distintivo?:Se llaman HEMI porque la cámara de combustión, en la cabeza de cilindros, tiene forma hemisférica o semiesférica (de ahí el nombre). Esta forma permite una disposición de las válvulas de admisión y escape en forma de “V” de 53º. Los pistones también tienen esa conformación y esta es su gran ventaja: la mitad de la cámara de combustión se aloja en el pistón y la otra mitad en la cabeza. Esta disposición en contra de los motores “cabeza plana” (flat head) es mucho más eficiente termodinámicamente.
Si en un “cabeza plana” las válvulas están en el bloque en un HEMI están en la propia cámara.

EL MOTOR HEMI HOY
En los comienzos la gran ventaja del motor HEMI era la eficiencia de la cámara de combustión (recordad que es semiesférica) en contra de los “cabeza plana” (flat head) que en realidad son mucho más baratos de fabricar (no tiene nada que ver mecanizar un "tocho" de acero y hacer un plano que hacer una semiesfera) En un “cabeza plana” las válvulas están en el bloque pero en un HEMI están en la propia cámara.
Desconexión de cilindros: Hoy el gran avance tecnológico del motor HEMI que hoy incorporan algunos Chrysler y Jeep (el Grand Cherokke) desde el 2004 en modelos con motor HEMI 8 cilindros en V de 5,7 L, es que incluye un sistema de desconexión de cilindros que se denomina Multi Displacement System o MDS y que en la práctica significa que el vehículo puede desactivar parte de sus cilindros cuando no se requiere toda la potencia y activarlos cuando si se requiere. Si te preguntas ¿para qué? pues ya lo sabes para reducir el consumo.
De F1: Los que me conocen saben que soy un fanático de la F1 y desde niño me tragaba la radio (si, seguía las carreras por la radio porque no se daban por TV) para acercarme un poco a ese fantástico mundo de tecnología punta. Bueno pues si no estoy mal informado ya en 2007 McLaren entonces motorizado by Mercedes,  (¡Honda ¿dónde puñetas están vuestros ingenieros?!) para evitar sobrecalentamientos cuando por ejemplo el coche estaba en parrilla ya desconectaba algunos cilindros.

HEMI vs “cabezas planas” Quizá el lector se pregunte si el HEMI es tan bueno ¿por qué
no se escoge más este diseño? Por supuesto una de las razones es el precio pues como ya os he contado resulta mucho más barato mecanizar un bloque plano que no hacer la semiesfera, pero además hay una razón mecánica y es que ahora hay “cabezas planas” muy buenos porque entre otras cosas pueden tener ¡más de 2 válvulas por cilindro! Si, eso tan habitual de las multiválvulas no es posible en los HEMI por una razón geométrica ya que no entran más en una semiesfera.
Hay diseños que intentan aunar las ventajas de los “cabeza planas” con los HEMI y así aparece el denominado PentRoof.
En un motor convencional lo habitual es mecanizar la cámara de combustión en la culata, pero también encontraremos motores con la cámara de combustión mecanizada en el pistón. En el caso del motor Pent Roof la cámara de combustión se mecaniza en ambas: culata y pistón. Además en un Pent Roof lo habitual es encontrarnos con multiválvulas, 4 normalmente.

Bueno pues para aquellos que el tema les esté resultando interesante dentro de unos días continuamos con el tema (de otra forma este post sería excesivamente extenso y además así, quizá, ¡gane audiencia!)
PentRoof de Nissan (foto Wikipedia)

martes, 18 de agosto de 2015

AGRICULTURA DE CONSERVACIÓN (¡UNA VEZ MÁS!)

SD sobre rastrojo de cebada (Belmontejo-CU)
AGRICULTURA DE CONSERVACIÓN
Ya son bastantes las entradas que he dedicado a la agricultura de conservación y sus diferentes variantes. Siempre son entradas que generan comentarios, sus más y sus menos, sus defensores y sus detractores. A los lectores que no siguen habitualmente el blog o a aquellos que desea recordar otras entradas similares pueden ver:
Agricultura convencional, Agricultura de conservación y Medio Ambiente: De casi común acuerdo se ponen investigadores y técnicos en agricultura al afirmar que la agricultura convencional conlleva un deterioro del medio ambiente. ¿Por qué? pues porque la agricultura convencional incluye prácticas de laboreo intensivo que en determinadas ocasionnes puede incrementar la erosión del suelo, además el uso indebido de fertilizantes y pesticidas puede contaminar al suelo y en consecuencia la cadena trófica. Todo esto es lo que ha ocasionado que la agricultura tradicional (AT) se haya incluido en el protocolo de Kioto como actividad emisora de gases de efecto invernadero.
El caso concreto de España asigna el 10,5 % del total de las emisiones epañolas a la actividad proveniente del sector agrario.
Con la carestía de la energía, así como la cada vez mayor presión “social” por la sostenibilidad auguran un buen escenario para la Agricultura de Conservación (AC).
La AC es un sistema de producción agrícola sostenible. Su idea es proteger al suelo de la erosión y la degradación mejorando la biodiversidad fomentando la presencia de microorganismos y fauna favorable para mejorar la cosecha. La idea central de la AC es la reducción del laboreo para no alterar el suelo y mantener una cobertura permanente del terreno. La cubierta vegetal con los restos del cultivo anterior servirá para proteger el suelo de la erosión y además ayuda a nutrirlo de forma natural, fomentando la presencia de microorganismos y fauna que en ocasiones ayuda a mejorar las cosechas. Pero ¡ojo! todo con mucho cuidado pues en ocasiones el gran enemigo en la AC suele ser determinado tipo de fauna como por ejemplo los topillos, ya que al no voltear el terreno se encuentran a sus anchas en las madrigueras escarbadas en el terreno.
Equipo de mínimo laboreo
Tampoco tiene sentido de hablar de ahorro energético si no se habla también de rendimientos. No olvidemos que para el agricultor lo que cuenta es "la cuenta final" que debe ser positiva pues si no "continúo con lo que he hecho y he visto hacer toda mi vida".
Conclusiones: Los estudios llevados a cabo por organismos, tanto públicos como privados, de excelente reputación concluyen que los cultivos con sistemas de AC suelen ser energéticamente más eficientes que los mismos cultivos en AT. Para realizar estas aseveraciones los estudios dividen la energía consumida sumando la utilización de todos los factores de producción (laboreo, fertilizantes, fitosanitarios y recolección) entre la producción obtenida.
Las prácticas agronómicas representativas de la AC son la siembra directa y el mínimo laboreo.
En cultivos anuales la AC está implantada en cereal de invierno y primavera, pero también en leguminosa dentro de rotación con cereales y oleaginosas como el girasol y la colza. 
En cultivos leñosos la práctica agronómica más representativa es la cubierta vegetal destacando el olivar, cítricos y almendros

SIEMBRA DIRECTA
La siembra directa (SD) mejora la sostenibilidad medioambiental, mejora la estructura del suelo, el uso del agua es más eficiente
Reja en "T" invertida para SD
Como reclamo al agricultor debe vastar decir que la AC tiene una mayor rentabilidad que la AT.
Los orígenes de la AC se pueden poner en EEUU durante la década de los años 30 hubo una gran sequía en el centro del país que a su vez provocaba una erosión eólica muy importante. Agricultores y técnicos de la zona combatieron la erosión desarrollando equipos de laboreo en vertical y no invertir el suelo a la vez que dejaban en superficie restos vegetales. Se observó tras unos años que la humedad del suelo aumentaba.
El sistema sin embargo contaba con problemas en aquellos años y era que no existían herbicidas adecuados y la flora adventicia es el factor limitante.
En los años 60 con nuevos herbicidas que permiten destruir las malas hierbas sin riesgo para el cultivo es cuando la AC recibe el espaldarazo definitivo.
En Europa la PAC de los años 2000 en adelante han ido premiando a los agricultores que usan la AC
En España desde diferentes organismos oficiales y también grandes cooperativas se llevan haciendo estudios desde 1980 y publicando los resultados para intentar llegar a los agricultores. Por lo general, y hablando de forma muy, muy “genérica”, los estudios constatan que la SD afecta poco al rendimiento tras unos años de afianzamiento de las prácticas en una determinada finca. Lo que si se constata de forma decidida es que se reducen considerablemente los consumos energéticos, del orden del 50 e incluso el 70 %.
El éxito de la AC va asociado a la existencia de herbicidas de acción total y sin efecto residual así como la maquinaria especializada
Calles con cubierta vegetal en olivar
En España la superficie estimada en siembra directa en cultivos herbáceos es de unos 650.000 ha
En Siembra directa la única intervención mecánica que se realiza es la apertura del surco de siembra. Significa que no se realizan labores entre la recolección y la siguiente siembra. Al menos el 30 % de la superficie está protegida por restos vegetales y la siembra se hace con sembradoras capaces de sembrar sobre rastrojo anterior.
El itinerario típico de labores para un cultivo de siembra directa es:
  • Herbicida de presiembra: Cuando se procede a la siembra el suelo no debe tener malas hierbas, para ello se aplican herbicidas no residuales autorizados
  • Abonado de fondo: se puede hacer incorporado en la siembra con sembradoras-abonadoras conjuntas o hacerlo en paralelo
  • Siembra con sembradora directa: La siembra se hace con sembradoras mucho más pesadas que las convencionales (una sembradora a chorrillo de discos puede llegar a pesar entre 800 y 1000 kg por metro de anchura). En realidad son sembradoras específicas para este tipo de cultivo ya que deben ser capaces de penetrar a través de la cubierta vegetal y en el suelo duro no labrado. En realidad más que sembradora es un “ tren de siembra” pues deben ser capaces de abrir el surco, guardar la semilla y luego cerrar de nuevo el surco. Además suelen llevar adosado el abonado y en ocasiones tratamientos. Los dos modelos que se reparten el mercado son las sembradoras de discos y de rejas. La de discos es bastante más pesada y también más cara que la de rejas.
  • Abonado de cobertera
  • Herbicida de postemergencia: para el control de gramíneas primaverales
  • Cosecha y distribución de los restos vegetales: El manejo de los restos vegetales es la clave del éxito de la siembra directa. La cubierta debe estar repartida de forma homogénea. En realidad aquí está una de las claves del éxito de la SD, en la distribución de restos vegetales. Si se acordona la paja el exceso de la misma dará fallos en las botas de siembra. El manejo de restos vegetales se consigue si es tallo débil, trigo o cebada, con el picapajas y un buen esparcimiento por corriente de aire. En el caso de restos de tallo fuerte (girasol) se aconseja utilizar aperos para el picado de las cañas o bien en el caso del maíz se puede incorporar un cabezal de la cosechadora con cuchillas giratorias.
  • Hacer una rotación de cultivo para conseguir un buen control de malas hierbas
Calles con restos de poda triturados
Análisis energético: Según cifras del IDAE (ISBN 9788496680449) la siembra directa es la práctica con mayor reducción en el consumo energético. El instituto, que atesora una enorme cantidad de pruebas en diferentes regiones, proporciona cifras desde el 6% en el caso de maíz en el norte de España (existe un gran número de tratamientos fitosanitarios) a un 45 % en cereal de invierno dependiendo de la zona y un 60 % en casos de SD en el cultivo del girasol.

MÍNIMO LABOREO
En cuanto al mínimo laboreo son prácticas agronómicas incluidas también en la agricultura de conservación y que es usado por aquellos agricultores que quieren beneficiarse de las ventajas de la AC pero o bien por alguna razón agronómica o porque no tienen medios prefieren quedarse en el “escalón” anterior.
En el caso del mínimo laboreo las únicas labores de alteración del perfil del suelo deben ser “verticales” pero la superficie también se encuentra, al menos el 30 %, protegida por restos vegetales.
Este sería un posible itinerario habitual de labores en el mínimo laboreo:
  • Labraza vertical
  • Abonado de fondo
  • Cultivador
  • Siembra: La sembradoras son específicas pues son mucho más pesadas para poder penetrar a través de la cubierta vegetal y entrar en un suelo no labrado. Además de su sobre peso también deben ser capaces de abrir un surco para guardar la semilla y luego cerrarlo con tierra, además es habitual que las sembradoras lleven también adosado el abonado y en ocasiones tratamientos. Las sembradoras suelen ser iguales o similares a las de SD y como en aquellas se debería llamar “tren de siembra” por encadenar una serie de acciones (corte de restos vegetales, corte del suelo, apertura de surco, depósito de semilla, cubrición de la misma, abonado..) Por lo que tanto en SD como en mínimo laboreo se necesitan tractores grandes con mínimo 150 CV de potencia
  • Abonado de cobertera
  • Herbicida de postmergencia: tras las lluvias de otoño o primeros compases del invierno, una vez que las malas hierbas ya han emergido
  • Cosecha y distribución uniforme de restos vegetales
Análisis energético: Con el mínimo laboreo las reducciones de consumo energético no son tan espectaculares como en el caso de la SD. El IDAE da cifras en torno al 5 %
siembra entre líneas en viñedo

AGRICULTURA DE CONSERVACIÓN EN CULTIVOS LEÑOSOS
Se suele hablar de AC en cultivos herbáceos y se tiende a olvidar a los cultivos leñosos como si en ellos no se pudieran realizar prácticas de AC.
Lo habitual en los cultivos leñosos es dejar una cubierta vegetal que puede ser espontánea o bien estar sembrada. También es muy habitual las cubiertas inertes originada por restos de cosecha o restos como corteza de pino etc.
Las cubiertas vegetales se suelen sembrar durante el otoño y mantenerla hasta la primavera. Cuando la cubierta comienza a competir por el agua con el cultivo leñoso entonces se procede a la siega. Normalmente se usan mezclas de gramíneas con leguminosas: veza, cebada, yeros o habas.
No es habitual cubrir toda la superficie con cubierta vegetal y sin embargo es mucho más habitual realizar cordones verdes en las calles entre los árboles o viñas.
Triturando sarmientos
La maquinaria usada es una sembradora con la anchura del cordón que se quiere dejar como cubierta y luego se puede optar por siega química en cuyo caso se usa un pulverizador convencional de barras o si se opta por la siega mecánica pues una desbrozadora o un rotovator. Los restos de poda se esparcen directamente con la trituradora de restos leñosos.

Análisis energético: Evidentemente la implantación de cubiertas vegetales en cultivos leñosos también supone una reducción en el consumo energético debido a la reducción de labores en las calles. Las cifras proporcionadas oscilan entre un 4 y un 17 % respecto a las prácticas convencionales.

domingo, 9 de agosto de 2015

ALGUNA FORMA DE TENER UN BUEN PARQUE DE MAQUINARIA SIN ESTAR ENDEUDADO

Azufradora espolvoreadora ¿cuantas horas al año la usas?
Desde que se me ocurriese (en realidad no fue a mi) la idea de abrir este blog de maquinaria agrícola y “algo más” he tenido experiencias muy buenas con algunos lectores que me aportan sus opiniones. Una de estas experiencias es la que ahora intento desgranar y es la opción de la copropiedad en la adquisición y mantenimiento de las máquinas.

LA COPROPIEDAD
Una forma de reducir costes e inversiones es la copropiedad en maquinaria agrícola. En realidad el modelo es muy antiguo y está extendido en el mundo rural con más o menos éxito.
La idea es comprar entre varios agricultores algunas máquinas que suelen ser aquellas que se usan pocas horas anuales: sembradoras, aperos muy específicos como los rulos compactadores, los “topos”, abonadoras… todas ellas máquinas que se usan pocas horas a lo largo de la campaña. Verá el lector que todas las máquinas que he nombrado no son autopropulsadas pues son las más generalmente aceptadas en régimen de copropiedad, pero también es muy común la cosechadora o la vendimiadora.
La copropiedad es práctica habitual entre agricultores amigos pero se basa más en un trato sustentado por la amistad y que en bastantes ocasiones se aborta por muchos motivos. Lo que yo propongo por tanto no es nada nuevo pero si regularlo mejor.
La idea es reducir los costes derivados del uso de la maquinaria al reducir la inversión y compartir los gastos de mantenimiento. Además de esta forma ese conjunto de agricultores pueden optar a máquinas con una especificación mas completa.

La clave del éxito en la copropiedad es disponer de unas normas claras de utilización y que en función del clima y las condiciones de cultivo habrá muchas ocasiones donde se deberán tomar las decisiones día a día. Además se deberá tener un acuerdo pactado de cómo se disuelve la propiedad conjunta en caso de desacuerdo o por extinción de la actividad a un socio y el precio en el momento de la extinción.
Abonadora surcadora

LAS VENTAJAS
La ventaja más llamativa es que se reparten los costes entre los socios. Y aquí es donde se descubrirán diferentes formas de implementar la copropiedad. La manera más habitual es hacerlo de forma equitativa entre los socios, pero también se pueden hacer por la superficie que cada cual tiene en el uso de esa máquina o bien por las horas de uso o fijar una comunidad de bienes que a la postre es una empresa formada por uno o varios socios.
Reparto equitativo: Es, como ya he dicho, la forma más habitual. Cada propietario usa la máquina con su propia mano de obra y con su propio combustible. Los gastos de reparación, financiación, seguros también se dividen de forma equitativa.

Reparto proporcional: Cuando hay un propietario, o varios de ellos, que disponen de muchas más hectáreas que otros entonces la fórmula de la “equitatividad” puede que no funcione y hay que buscar otro marco de actuación. En este caso lo más habitual es efectuar la división de gastos por superficie. Por ejemplo si compro una segadora ensacadora para lentejas y siembro 50 ha y otro socio 100 ha pues parece más lógico que los gastos se 
Despuntadora
dividan en 1/3 para el primer socio y 2/3 para el segundo.
Participación diferente: Es un caso un poco más complicado que el del reparto proporcional. En este caso lo ideal es implementar un sistema donde los socios, 2 o más, tienen una cuenta de resultados exclusiva para la máquina o máquinas en copropiedad.
En este caso los socios tienen participaciones diferentes pero es que además usan la máquina en proporción diferente a su participación (por ejemplo uno de los socios puede poseer solo un 30% de copropiedad pero puede usarla un 60 % porque hace trabajos a terceros o ha incrementado su superficie) Una posible solución es que los gastos debidos a depreciación o intereses por la inversión los pague cada propietario en proporción a la inversión original pero luego lo que son gastos de mantenimiento y seguros, alojamiento, etc. los pague cada propietario por el uso que le da a la máquina, es decir, por ejemplo se pone una cantidad por hectárea trabajada. Estos ingresos van a la cuenta común de la copropiedad. Al cierre del ejercicio los excesos o déficit de la cuenta se traslada al siguiente año o se reembolsa en proporción al uso real de cada propietario.
Comunidad de bienes: Es una forma muy sencilla de asociación de autónomos. La CB se forma para un proyecto concreto. Cualquier gestoría de régimen de autónomos dispone de suficiente información para asesorar en el proceso de constitución y manejo de la CB.

La CB es un acuerdo privado entre autónomos que se llaman socios comuneros y que mantienen su condición de autónomos. La gran ventaja es la sencillez de la gestión que es prácticamente la misma que la de ser autónomo.
Enterrador de estiercol
En la CB se debe detallar bien la actividad del negocio y lo que aporta cada comunero (dinero o bien la máquina si ya estaba comprada por uno de ellos) también se debe fijar la participación de cada comunero y lo más recomendable es subir a escritura pública el acuerdo. Una CB tiene su propio CIF y se debe estar dado de alta en el I.A.E.
Los socios comuneros usan la máquina para su propio servicio o para terceros. En cualquier caso las horas de uso deben tener un precio prefijado e ir haciendo los ingresos en cuenta y la emisión de facturas correspondientes. El hipotético pago de impuestos y declaraciones es idéntico al ya seguido como autónomo.
Rotoempacadora

jueves, 30 de julio de 2015

GENERANDO ELECTRICIDAD EN EL TRACTOR: DINAMOS Y ALTERNADORES

Moderno alternador en "antiguo" tractor
SISTEMA ELÉCTRICO DEL TRACTOR
Es madrugada, me subo al tractor y lo primero que hago es usar la energía eléctrica almacenada en la batería para conectar los calentadores y posteriormente mover el motor de arranque que voltea el motor de explosión hasta conseguir arrancarlo. Ahora la necesidad es otra. Hay que dar las luces y la energía acumulada en la batería no duraría mucho, la solución es convertir parte de la energía mecánica proveniente del motor en eléctrica.
Hoy lo habitual es que el sistema eléctrico del tractor esté constituido por una batería de ácido y plomo de 12 V con el polo negativo conectado a masa y que se carga por medio del alternador que a su vez es movido a través de una correa recibiendo el movimiento, normalmente, desde una polea enganchada directamente al cigüeñal. Pero lo hoy habitual no lo era hace unos pocos años donde los tractores ya “históricos” usaban dinamo para proporcionar corriente eléctrica.

¿DINAMO O ALTERNADOR?: AMPÈRE, FARADAY, TESLA...
Los "avezados" en estos temas se estarán riendo de hacer ahora esta pregunta pero seguro que hay muchos que todavía no lo tienen claro. Bien, para estos últimos es para los que se dedica esta entrada. En primer lugar cualquier usuario debe tener claro que un alternador produce corriente alterna, CA, mientras que en la dinamo lo que se genera es corriente continúa, CC.
Independientemente de dinamo o alternador, el “aparato” funciona con el mismo principio, las fuerzas electromagnéticas.

Es 1820 cuando el físico francés Ampère y posteriormente, 1830, el británico Faraday, expresan sus descubrimientos. Aunque en realidad ambos los emiten en términos diferentes la verdad es que los dos están hablando del principio de inducción que es el que define la relación entre corriente eléctrica y campos magnéticos: variación de un campo magnético sobre un bobinado de cables y que se consigue mediante el movimiento de un rotor, que genera el campo magnético, respecto de unos cables. Así se produce la denominada fuerza electromotriz inducida y que no es otra cosa que una corriente eléctrica.
La aplicación del principio de inducción es clave para la vida humana tal y como hoy la conocemos.
Me ha gustado mucho este vídeo donde se explica con una pequeña maqueta de laboratorio de colegio las diferencias entre dinamo y alternador. El autor, parece un profesor, explica y hace ver con osciloscopio, led, motores eléctricos... el funcionamiento, y las diferencias, de ambos y como con un simple cambio de delgas uno se convierte en el otro. 

DINAMO Y MOTOR ELÉCTRICO
Ver vídeo, muy ilustrativo y aclaratorio
Aplicando el principio de inducción se coloca una armadura (rotor: cilindro donde se enrollan bobinas de cobre) que gira entre dos polos magnéticos fijos (estator: armazón fijo que crea el campo magnético). El giro produce un flujo constante de corriente, el problema es que cada media revolución cambia la dirección. ¿Cómo se resuelve? con mucha astucia y de forma mecánica (la “astucia mecánica" es un denominador común en casi cualquier mecanismo ideado cuando la electrónica no estaba desarrollada) Se idea un sistema que invierte el flujo de corriente cada media revolución y así producir un flujo “continuo”. El “invento” es un “conmutador” que en realidad es un anillo de metal partido en el eje de la armadura. Cada mitad se aísla entre si y son los bornes de la bobina. El contacto lo hacen unas “escobillas” que están en contacto de forma alternativa con cada mitad. Para evitar que saltasen “chispas” entre las escobillas y el conmutador se trabaja a voltaje bajo (no más de 1000-1500 V)
Con la llegada de la electrónica se usarán rectificadores electrónicos (diodos)
Nota: La forma de la corriente eléctrica producida es “senoidal”. Con la inversión se consigue que todas las “ondas” se sitúen en el mismo sentido. El rotor tiene muchas espiras y en realidad el anillo colector se divide en bastantes partes (delgas) aisladas entre si (normalmente “mica”). Cuanto más delgas la tensión obtenida tiene menor ondulación, más “constante” que se asemeja a la tensión continua que se pretende generar.

¿Y qué es un motor eléctrico? Motor eléctrico: Un motor eléctrico de corriente continúa es muy parecido al mecanismo de la dinamo que se acaba de describir, pero en el caso del motor eléctrico es la energía eléctrica la que se transforma en mecánica. En los equipos agrícolas también se usan con asiduidad (limpiaparabrisas, motores de los ventiladores) pues son motores con muchas ventajas como el que disponen de un par de arranque muy bueno y la velocidad es muy fácil de regular mediante la fuerza electromotriz (f.e.m) y la intensidad de corriente, por lo que son ideales para ser usados en regulación y control.
Alternador: azul rotor, rojo estator;  izquierda placa de diodos (Wikipedia)
Motores de arranque como dinamos: Pues también los hay y aunque son raros todavía se ve en alguna “vieja gloria” como algunos Pasquali Se trata de motores de arranque que también son dinamos a la vez por eso se les suele llamar dinamotores (la marca comercial más famosa es Dynastart, Dyna por dinamo y start por arranque.
El sistema Dynastart fue desarrollado en los años 50 por una compañía alemana llamada SIBA Elektrik GmbH. Se usaba en pequeños coches, motocicletas, scooters y otros vehículos de pequeña potencia. Al final, ¡si es que ya no quedamos poetas!, SIBA es adquirida, una parte, la alemana, por Bosch y otra parte, la inglesa, por Lucas... ¡Ya hemos llegado a la actualidad! Hoy la marca DynaStar hoy está registrada por la alemana ZF y la usa para un motor eléctrico destinado a vehículos híbridos.
El funcionamiento del DynaStart es muy simple, primero se arranca el motor con la función Start, una vez en marcha comienza la función Dyna o dinamo. Es decir que unas veces funciona como motor convirtiendo energía eléctrica en movimiento y otras como generador.
Algunos motores, yo conozco los Goldoni, usan el sistema, pero para vencer la compresión del motor diésel pues se usa un descompresor para facilitar la tarea. El arranque es perfecto si sabes encontrar el punto de descompresión y que una vez que tienes práctica es algo intuitivo.
Al accionar el dispositivo descompresor, el motor puede girar sin compresión y, por tanto con menor esfuerzo. De este modo cuando se ha logrado un determinado régimen de giro se desactiva el descompresor, y la inercia del motor ya es suficiente para vencer la fase de compresión, permitiendo la puesta en marcha.


ALTERNADOR
Una vez el motor de explosión funcionando es el alternador quien genera la energía que precisa el vehículo, también se encarga de recargar la batería. Pero el alternador produce corriente alterna y el tractor consume corriente continua y ambos tipos no se llevan nada bien, ¿entonces?
A partir de 1970 el alternador va sucediendo a la dinamo de forma paulatina, lo hace así debido a que la electrónica se va abriendo paso por los avances y por sus precios competitivos. Con la electrónica los "problemas" del alternador se resuelven y así los componentes de rectificación y regulación permiten sustituir en calidad (el rendimiento eléctrico de un alternador es muy superior a una dinamo) y precio a los componentes electromagnéticos.
Es el relativamente olvidado Tesla (uno de los inventores más prolíficos y quizá el de mayor aporte al tema de la electricidad) unos años antes de 1900, el que comprueba, y predice, que el futuro estaba en la CA. Tesla afirma a todo el que quiere oírle que en realidad la CA es mucho más atractiva y eficiente en altos voltajes que la CC.
Los ingenieros de diseño también comprueban que es mucho más interesante llevar alternador que no dinamo en sus vehículos, son más pequeños y consumen menos energía. Pero ¿cómo consiguen que impere la tranquilidad entre la convivencia de la CC y la CA? Lo que pasa es que el alternador estará convirtiendo toda la energía generada como CA en CC a través de diodos que son como una válvula de un único sentido dejando pasar la corriente en una única dirección (CC) es lo que se denomina dispositivo de regulación de voltaje y rectificación (paso de alterna a continua) Tras la conversión CA a CC ya se puede usar esta energía.
Nota: El sistema de generación de corriente alterna previo a la rectificación, es normalmente trifásico, aunque en aplicaciones de pequeños motores de 2T es habitual encontrar sistemas de volante magnéticos que son monofásicos.

EL REGULADOR
Ya está el tractor arrancado, el alternador  produce electricidad, pero claro la velocidad de giro del motor de explosión no siempre es la misma por lo que no es la misma la velocidad que le llega al alternador o dinamo a través de correas y poleas (generalmente desde el mismo cigüeñal), es decir la f.e.m. está variando continuamente. Si no se hace nada lo que ocurriría es que el voltaje generado en el alternador estaría variando constantemente según se gire a ralentí a régimen nominal.
DynaStar en motor Goldoni en Pasquali
Los ingenieros lo que hacen es que ya en ralentí el alternador produzca el voltaje mínimo aunque suficiente. Para que según se aumenten las revoluciones no se suba el voltaje por encima de los límites establecidos (normalmente +/- 2V) se utiliza el denominado regulador.
¿Cómo se consigue? Pues se está detectando constantemente el voltaje, cuando este sube se corta la excitación que pasa por el rotor y se anula el campo magnético, se deja de generar corriente, baja el voltaje. Cuando se detecte que se ha bajado del límite permitido vuelve a dejar pasar la corriente. Este proceso se repite constantemente y la forma de conseguirlo es conectar-desconectar las escobillas del rotor y que se puede conseguir de forma electromagnética (mediante una bobina hecha de cable muy fino que actúa como electroimán sobre una placa metálica que atrae o suelta según voltaje, es decir actúa como un interruptor) o bien con reguladores electrónicos (en vez de componentes mecánicos usan componentes electrónicos como los diodos. Son mucho más fiables y también eficaces)

COMPONENTES DEL DINAMO Y ALTERNADOR
Son los mismos en una dinamo que en un alternador. La diferencia se encuentra en el colector pues en el alternador la escobilla recoge la corriente en un sentido y otras veces en otra.
Bobina: es en realidad un cable enrollado y que constituye el rotor o parte que se mueve
Imanes permanentes: un juego de imanes enfrentados generan un campo magnético y son la parte fija o estator
Colector: es donde se unen los extremos de la bobina. El colector recoge la electricidad generada. Está formada por dos semianillos giratorios (cada extremo de la bobina se une a un semianillo)
Escobillas: son las piezas que están en contacto con el colector y recogen la electricidad

¿Y EL MANTENIMIENTO?
Alternador en motocicleta (Royal Enfield)
El estado del alternador se puede conocer a través de un polímetro y comprobar periódicamente si, por ejemplo, a 1000 rpm el voltaje producido está en torno a los 13-14 V. si marca 12 o menos es indicativo de un problema. La sustitución del alternador no es complicada y la podemos realizar nosotros mismos. Además no es un componente excesivamente caro (entre 150 y 250 €) porque no olvides que un mal alternador arruina a cualquier buena batería y si una batería puede durar en buenas condiciones 4 años con un mal alternador se vendrá a bajo en menos de 12 meses. Otra precaución es comprobar periódicamente el ajuste de la tensión de la correa. Es muy sencillo pues se consigue soltando un tornillo sobre el brazo de ajuste.
Lo más habitual en el campo es que la muerte del alternador se produzca por un fallo de cojinetes usados en el giro del rotor dentro del estator. Tened cuidado con el calor excesivo (los buenos alternadores incluso llevan su propio ventilador) y también mucho cuidado con el polvo y con la humedad ¡cuando se está lavando el tractor! (muchos alternadores mueren en ese proceso)
Vuelvo al tema de la temperatura para contar alguna "batallita" de viejo. Muchos ingenieros no tienen en cuenta lo importante de la refrigeración del alternador. En un buen diseño de componentes del tractor el alternador se sitúa de tal forma que reciba la corriente de aire del ventilador de refrigeración del motor. Los malos diseñadores lo hacen así para que el recorrido de la correa de transmisión que se engancha a la polea del cigüeñal sea mínimo, pero no solo es esto, hay una cuestión de detalle, de saber hacer. El alternador se debe poner en la parte “fría” del motor y en el flujo directo del aire del ventilador y si el ventilador es del tipo viscoso entonces optar por alternador con refrigeración propia.