jueves, 26 de marzo de 2015

MARCAS, CONVENIOS, ADQUISICIONES.... ¿MISMO PERRO Y DIFERENTE COLLAR?

Hace ya unos meses que me contactó un lector del blog. Resulta que era un lector habitual y además de una estupenda formación también me impresionaba su amor por la mecánica y los tractores, sobre todo los antiguos. Me comentó sus experiencias y sus "peleas" con un viejo Barreiros. Estoy hablando de un lector salmantino, su nombre Juan Ángel Infantas.
Juan Ángel me hizo una pregunta que en este caso concreto (hablo de unas empacadoras) yo no sabía resolver, se trata de como algunos fabricantes parece que fabrican para diferentes marcas. Efectivamente es así lo que pasa es que a nadie le interesa hacer mención a este tipo de convenios, joint ventures o la simple relación cliente-proveedor pero eso sí con mucha confidencialidad.
Os dejo el artículo que enteramente está escrito por Juan Ángel, a ver que os parece. A mí me ha resultado muy interesante y llamativo.

EL AYER 
Hoy día cuando circulamos por las carreteras estamos acostumbrados a ver pacas de paja "gigantes", tanto "rectangulares" como "redondas", pero no muy lejos quedan los tiempos en que el 100% de la tarea de recogida de forrajes y paja se hacia de forma manual con las típicas "alpacas" prismáticas y "manejables".
¿Vicon, Kverneland, Kubota...?
Me vienen a la memoria aquellos "pistonazos" que pegaba la Vicon SP450 de dos cuerdas empacando paja, era un sonido que te "calaba" dentro. La verdad es que pensándolo bien no tendría que haber sido tan estremecedor, porque era (y es, que todavía existe) una máquina de poca demanda de potencia, prácticamente con 50 CV se desenvolvía, cuando las Batlle o John Deere de similares dimensiones de túnel necesitaban de 70-80 CV. Pero la Vicon destacaba por su nivel sonoro que incluso aún subía más su "chirriante" sonido cuando llevaba conectado el trillo picador, que aunque no dejaba escuchar el vaivén del pistón, tenia su propia música, silbaba tanto que parecía un avión en pleno despegue. Aquel trillo-picador además producía unas vibraciones tan enormes que resultaban muy perjudiciales para la maquina, hasta tal punto que en pocos años de uso no quedaba ni una sola chapa del carenado de la máquina que no se hubiera resquebrajado.
Pero la máquina en sí era fiable, destaco sobre todo el sistema de anudado con un hecho: en sus mas de 30 años de uso solamente hubo que intervenir en el mecanismo del atador una vez para cambiar uno de los pajaritos. Sin embargo un punto débil era la fragilidad de sus agujas, realizadas en hierro fundido y por lo tanto de difícil soldadura aunque en más de una vez hubo que realizar puesto que el juego de las dos agujas nuevas allá por los años 80 costaba la friolera de 70.000 Ptas., cuando el litro de gasoil estaba a menos de 40 Ptas.

¿Y TODO ESTO POR QUÉ....?
AGCO, Massey, Hesston....
La última vez que las agujas de esta empacadora se rompieron, y debido a las numerosas ocasiones en que habían sido soldadas anteriormente, era muy difícil volver a conseguir la geometría original de la pieza. Al final me decidí a poner agujas nuevas y aquí empieza la historia.
Cuando me dirijo al fabricante, hoy día dentro del grupo Kverneland, me dicen que es una pieza totalmente obsoleta e imposible de conseguir, cosa que no me extrañó, pues la máquina ya tiene lo suyo. Decido abandonar la aventura de buscar nuevo recambio y procedo a soldar de nuevo, y después de varios intentos de soldar-cortar y soldar de nuevo, la aguja queda más o menos aceptable y la máquina a funcionar.
Hace un par de años, casualmente me fijo en una vieja empacadora Rivierre-Casalis (empresa desaparecida por los años 90) que tiene características sensiblemente parecidas a mi mencionada Vicon. Indagando más en el asunto llego a conocer que esa máquina se comercializó bajo diferentes marcas y además de Rivierre-Casalis también apareció con colores y pegatinas de: Vicon, Renault e incluso Massey-Ferguson.
Sigo investigando y pude encontrar una correspondencia entre los modelos de las diversas marcas y llego, por medidas y geometría, a localizar las agujas nuevas válidas para mi máquina que un fabricante no original comercializa fuera de España y aunque este fabricante no tiene incluida la marca y modelo de mi máquina como posible aplicación de esas agujas son exactamente las mismas ¡!

EL HOY
La historia no acaba ahí, como hemos dicho al principio de mi entrada, ya todo es, o casi, paca gigante, tanto prismática como cilíndrica (¡que alivio!), y por supuesto las labores de la pequeña empacadora de alta presión fueron sustituidas por una rotoempacadora en los años 2000.
Los primeros años de uso, aunque con algún que otro contratiempo, la máquina opera sin averías. Pero con las horas de uso y los veranos sucediéndose se empiezan a ver los primeros fallos que hay que subsanar. Lo mejor es encontrar el manual de despiece, que por cierto los clientes casi nunca tenemos, y así solicitar la pieza exacta. Contacto con el fabricante, Landini Iberica, y me responde que es imposible, supongo que será un modelo ya obsoleto y fuera de producción.
No me desanimo y como ya conocía que mi máquina se había comercializado en sus días bajo otra marcas del grupo: Fort, Morra, Gallignani, Laverda, lo intento con ellas pero la aventura no llega a buen puerto.
A día de hoy me fijo en una rotoempacadora Vicon nueva, sin estrenar, y digo: "Esa máquina es idéntica a la mía". Efectivamente, más de 10 años después, la misma máquina en esencia, se sigue fabricando bajo otras marcas y en un grupo empresarial ajeno al primero.

RESUMEN
Con un poco de suerte pude al fin localizar el manual de despiece de mi máquina, y el de las que actualmente se fabrican, y tal es la similitud, que las referencias en el catálogo de despiece son las mismas.
En síntesis, distintas marcas, distintos grupos empresariales, y la "misma" máquina. Como todo esto me produce cierta inquietud y no entiendo como marcas "enemigas" comparten la misma tecnología y producen modelos idénticos, se me ocurrió contárselo al autor del blog más que máquinas agrícolas y aquí estamos.
A ambos nos gustaría que los lectores que tengan información sobre más hechos de este tipo dejen sus comentarios para ver si entre todos arrojamos algo de luz al borroso mundo de los "colores" de la maquinaria agrícola.

viernes, 20 de marzo de 2015

BATERÍAS DEL TRACTOR ¿EN REALIDAD HAY DIFERENCIAS?

Batería convencional de ácido
LA BATERÍA ¿QUÉ ES?
Una batería es un elemento que genera energía eléctrica a partir de reacciones químicas.
Se dispone de muchos tipos de baterías, entre las más conocidas destacan las de ácido-plomo (las que llevan nuestros tractores y turismos), las de ión-litio (la habitual en ordenadores portátiles, teléfonos móviles) o las de Níquel Hidruro Metálico (se utilizan reemplanzando a las típicas pilas que son baterías no recargables, en dispositivos como juguetes, relojes, cámaras fotográficas...)
Una batería está compuesta por un polo negativo denominado ánodo (donde se produce una reacción de oxidación), otro polo positivo denominado cátodo (electrodo en el cual se produce otra reacción química denominada reducción) y el “líquido” o electrolito que es el encargado de permitir el paso de electrones desde un polo al otro. El electrolito normalmente usado en baterías de automoción es líquido aunque también hay baterías de gel pero en cualquier caso con “iones” libres para que se puedan hacer las reacciones químicas de oxidación reducción (por eso se les suele llamar reacciones Redox)

PARÁMETROS DE UNA BATERÍA
Para valorar lo bueno y lo malo de una batería hay que fijar unos parámetros que puedan ser fácilmente medidos y contrastados. Estos son los principales para analizar la idoneidad de una batería:
  • Tensión: Sin duda lo primero que se debe tener en cuenta. Se mide en voltios, V, (suele estar comprendido entre 1 y 3 V por elemento) y para entendernos usaré el símil del molino de agua que muchos recordaremos de nuestra niñez. En este símil el voltaje sería como la altura de la caída del agua para mover la rueda: cuanta más altura de caída mayor es la fuerza generada
  • Corriente: Se mide en culombios (C) y siguiendo con el símil sería el caudal de agua que cae hacia la rueda del molino, cuando mayor caudal mayor capacidad para mover la rueda
  • Capacidad de carga: Se mide en amperios-hora (Ah) y es la energía que puede acumular la batería (en el simil del molino sería la balsa que acumula el agua para tener la capacidad de mover la rueda). Se trata de una medida de la energía que puede entregar la batería en una hora y se trata de un parámetro que influye en la duración de la carga de la propia batería.
  • Intensidad: Se mide en amperios (A) y sobre todo un parámetro muy importante de una batería es la denominada intensidad máxima de corriente que es el pico máximo, por ejemplo para el arranque, que puede proporcionar
  • Ciclo: Se llama ciclo de uso al correspondiente a una carga y descarga
  • Densidad de energía: Es la cantidad de energía que se puede acumular por unidad de masa o volumen
  • Capacidad de almacenamiento: se mide en vatios por hora o también se puede dar por kilogramo de peso, así se puede decir 40 Wh/kg
  • Efecto memoria: se llama así a un fenómeno por el cual si una batería no se ha descargado completamente sólo podrán recargarse hasta un límite que ya es inferior al máximo. Además este proceso se repite de forma continua
CUANDO SE ACABA UNA BATERÍA
Una batería puede “acabarse” por rotura (por ejemplo comunicación de vasos) pero también se “agota” es decir, no es capaz de ceder más electrones, en ese momento hay que revertir la reacción para proceder de nuevo a su carga y entonces se ha concluido un ciclo de la batería. En función del tipo de batería esta tendrá más o menos ciclos de vida útil.
Recarga: La gran diferencia entre pila y batería es la capacidad de recarga de las últimas. La capacidad de recarga se debe a que las reacciones químicas que se producen en su interior son en gran parte reversibles. Recordemos que hablábamos de reacciones redox (oxidación-reducción) pues este tipo de reacción pueden ir en un sentido o en otro.
La recarga lo que hace es aplicar una corriente eléctrica de tal forma que vaya en sentido inverso, así el fenómeno revierte y se regeneran. Es decir si el sentido normal es del ánodo al cátodo con la recarga el sentido de electrones es del cátodo al ánodo.
En un vehículo convencional actual el alternador a través de una serie de transistores, transforma la energía generada para alimentar a la batería (CC), pero también en aquellos coches de última generación con unidades de potencia, MGU, lo que se produce es energía alterna que igualmente hay que transformarla a continua.

TIPOS DE BATERÍAS
Batería en un F1 (Renault Sport)
PLOMO ÁCIDO
Son, con mucho, las más corrientes y en realidad las únicas usadas para el arranque en los vehículos habituales. Hacia 1860 un francés ya construyó el que se considera el primer modelo de batería de plomo-ácido con el fin de que fuese recargable.
Se trata de baterías muy pesadas y voluminosas pues tienen una baja densidad de energía (30 Wh/kg) razón por la que es impensable utilizarlas como acumuladores en vehículos eléctricos, aviones, submarinos….
Se forman introduciendo en un depósito plástico (normalmente polipropileno) un electrolito ácido formado por sulfúrico que rodea a un conjunto de placas de plomo que se disponen como láminas paralelas. En realidad un acumulador se constituye con la conexión de varios vasos o elementos estancos, cada uno proporciona 2 V, de tal forma que si conectamos en serie 6 vasos nos da la típica batería de 12 V, o 12 vasos para 24 V
Una batería nueva, recién estrenada, deberá tener una densidad en el electrolito de 1,280 g/ml. Con el uso y el tiempo la intensidad o corriente que suministra va decreciendo al mismo tiempo que disminuye la densidad hasta 1,1 g/ml cuando la batería se descarga.
Lo bueno y lo malo: Lo mejor de estas baterías es su bajo coste y su fácil fabricación; en contra figura que una descarga profunda prácticamente las hace inutilizable, además son muy contaminantes (plomo y ácido), tampoco tienen una alta densidad de energía.
Niquel-Hierro
También se les denomina baterías de ferroníquel y que ya la patentó T. Edison a principios del siglo XX. Su inventor intentaba combatir la poca vida útil de las baterías de ácido. Con la ferroníquel lo logró pues presentan unos ciclos de vida muy largos. En cuanto a la densidad de energía es similar a las de ácido.
Batería Ni-MH (foto Wikipedia)
En este caso el electrolito es alcalino (potasa), y rodea a las placas o tubos de acero niquelados que están rellenos de hidróxido de níquel.
Lo bueno y lo malo: Al igual que las baterías de ácido sus ventajas son el bajo coste y su fácil fabricación pero añadiéndole que es mucho menos vulnerable a las descargas totales y aún así se puede “resucitar” la batería pero es que además son baterías apenas contaminantes pues la potasa es un buen fertilizante y no contiene metales pesados.
Como principal desventaja figura su eficiencia energética.
Níquel Cadmio (NiCd):  Son baterías muy buenas para usos industriales pero que están siendo rápidamente desplazadas por las de hidruro metálico (NiMH) debido a que tienen un acusado efecto memoria amén de que el cadmio es un material muy contaminante.
Ion Litio (Li-Ion): Son las más modernas en su uso comercial pues datan de 1990 y quiero dedicarles un apartado especial por ser, pienso, el futuro en las baterías incluso para uso agrícola.
NÍQUEL-HIDRURO METÁLICO (Ni-MH)
El ánodo es idéntico a las de NiCd es decir de Níquel pero el cátodo es una aleación de hidruro metálico.
Ion Litio frente a las de ácido: tamaño y peso
Su gran “enemigo” es que son muy contaminantes, pero tiene muchas ventajas como su densidad de energía y tienen poco efecto memoria.
Se usan mucho en dispositivos electrónicos y son las más usadas en aquellos vehículos de propulsión totalmente eléctrica o incluso en los vehículos híbridos.
Pilas de combustible
En realidad la pila de combustible (o celda de combustible) no es un acumulador como los que he citado hasta ahora si es verdad que convierte la energía química en eléctrica y también es recargable. En la pila de combustible lo que se usa es el hidrógeno en un flujo continuo, desde el exterior, que se mezcla con el oxígeno del aire para obtener el movimiento de electrones y como subproducto el agua. Se trata de una reacción de muy alta eficiencia energética. Además este tipo de “baterías” tiene un mínimo impacto ambiental.
Honda por ejemplo ya lo usa en su vehículo el FCV o el Toyota Mirai y no olvidemos el prototipo de New Holland el NH2  

Baterías de ión litio
Son las baterías de moda debido a su ligereza, a la resistencia a la descarga y casi nulo efecto memoria, también destacan por su gran capacidad energética. Utilizan como electrolito una sal de litio lo que les permite tener formas libres capaces de adaptarse a casi cualquier sitio.
https://www.youtube.com/watch?v=cZS0r5n4sdI
NH2 de New Holland
Se trata de las baterías más usadas en la industria electrónica (teléfonos móviles, tablets, ordenadores portátiles…) pero es que además se están usando cada vez más en detrimento de la batería “tradicional”. Pasará tiempo hasta que veamos que nuestros tractores llevan este tipo de baterías pero ya las tenemos en los tractores y equipos modernos para dar, por ejemplo, autonomía en las centralitas electrónicas del tractor.
Actualmente se tiende a fabricar baterías menos pesadas, más pequeñas y más potentes y de momento aquí gana el ion-litio con una capacidad de almacenamiento de hasta 150 Wh/kg
Se trata de unos “vasos” o celdas dispuestas en “sándwich”, con un electrolito formado por un gel de sal de lítio que rodea a materiales como el níquel, fosfato de hierro, cobalto, manganeso y sus mezclas (el más común es el denominado NMC o mezcla de níquel, manganeso y cobalto). En función del número de celdas unidas se consiguen baterías de mayores o menos prestaciones (tensión, intensidad, potencia)
¿Por qué el ión litio?: Pues porque el litio es el sólido más ligero que existe eso significa que todos los elementos que cuente con él en su fabricación serán menos pesados comparativamente a otros pero no es solamente el peso lo que interviene si no que además la densidad de energía es mucho mayor que en otros dispositivos similares.
Ni-Cd
Las ventajas del ion litio no quedan en esto, además no tienen el denominado efecto memoria y además pueden aguantar muchos ciclos de carga y descarga y no afectar a su rendimiento y a su capacidad energética. Otras ventajas son su larga vida y su baja tasa de autodescarga (si no se usa no se gasta)
¿Y en el lado negativo?: Lo mejor ya lo he citado en cuanto al lado negativo figura su sensibilidad a la temperatura pues pueden tener un comportamiento incluso peligroso si sube excesivamente la temperatura, por ello las baterías de móviles y ordenadores van con dispositivos de seguridad. Pero claro seguro que también el lector adivina otra sería desventaja… ¡exacto!, el precio
Ion-Litio
Algo más (recordar aquí): una ventaja importante es que este tipo de baterías se pueden regenerar en procesos como el del aprovechamiento de la energía del frenado aunque para eso por supuesto habría que disponer de sistemas un poco más complicados que el actual alternador y convertidor de corriente de nuestros tractores. Para el proceso sería necesario contar de dispositivos electrónicos con su software y hardware para mantener la batería en equilibrio en cuanto a temperatura, corriente y voltaje.

Bibliografía:

martes, 10 de marzo de 2015

DE LO MEJOR QUE HE VISTO: Valtra T4 (II parte)

MÁQUINA DEL AÑO
En la primera parte  analicé el que es uno de los mejores productos que habrá en el mercado en el 2015 para los que buscan un tractor entre 170 y 250 CV.
En aquella fecha expresé la que era mi idea rotunda de un buen diseño, de un buen producto. Ahora compruebo que muchos parece que han pensado como yo pues el Valtra T4 ha recibido en la SIMA 2015, una de las ferias mas prestigiosas a nivel mundial el premio Máquina del año en la categoría de 180 a 280 CV una de las distinciones más prestigiosas que puede recibir un tractor.
En esta estrada yo me detendré de nuevo en el T4 pero analizando las pruebas que hicimos en su presentación. Así doy la oportunidad a los periodistas que influyen con su voto en la elección de la Máquina del año a tranquilizar su conciencia pues en realidad la elección realizada ha sido digna de profesionales.

PRUEBAS REALIZADAS
Por supuesto en un día “corto” o una mañana “larga” de trabajo no se puede juzgar con fidelidad el producto pero sí que es cierto que el tiempo disponible se empleó muy bien y que Valtra había organizado perfectamente el evento para evitar tiempos muertos y aprovechar al máximo los recursos.
Se dividieron a los asistentes entre varias estaciones de trabajo. Cada estación mostraba algo muy concreto o bien de la concepción del Valtra T4 o bien de su evolución trabajando con una máquina concreta.
A continuación os muestro cuales fueron las estaciones de trabajo y mi opinión sobre ellas.

Estación 1: Argumentos del propietario para tener un bajo nivel de coste de operación
En esta estación se disponía de un T154. Aquí se repasaron conceptos como mantenimiento del tractor, capacidad de trabajo, eficiencia y aprovechamiento energético del tractor.
Mi opinión: Dispuse de suficiente tiempo y libertad para comprobar la sencillez de las operaciones periódicas de mantenimiento. Desde el sistema de apertura y cierre del capó se comprueba que son muchas horas de diseño las que se han empleado en el T4. El resultado es que se ha logrado lo mejor: radiadores pivotantes o abatibles; comprobación de niveles: aceite motor, líquido refrigerante (aunque se necesita escalera para añadir al vaso de expansión), aceite transmisión (con nivel transparente en la escalera de acceso), aceite hidráulico (nivel de vidrio en la trasera), filtro de aire (cartucho seco con el típico cierre de “tartera”, filtros de aire en cabina (no es necesaria la escalera se puede llegar desde la escalera de acceso), fusibles (con diferentes trampillas en la cabina), centralita del adblue…
Destaco el precioso cofre o caja que se ha diseñado y que se cuelga como si fuera una mochila en el lado derecho, bajo la cabina. Está realizada en polietileno y dispone incluso de los peldaños de acceso como si se pudiese usar para abrir la puerta derecha ¡aunque no hay puerta! En el interior del cofre encontraremos la conexión rápida para el chequeo externo, batería, triángulo de señalización y caja de herramientas. La tapa va cerrada con llave igual que los depósitos de combustible y adblue, un detalle más.
Los técnicos de Valtra insisten en las 600 h de intervalo entre mantenimiento.

Estación 2: La revolución en las transmisiones powershift o cambio bajo carga
Se disponía en esta estación de 4 tractores equipados con transmisión powershift. Las pruebas consistían en circulación por los caminos adyacentes. Además de los 4 tractores unos llevaban cabina de suspensión mecánica y otros iban equipados con suspensión neumática (todos van equipados con suspensión en el eje delantero)
Mi impresión: llevé 2 tractores en este recorrido por caminos vecinales, uno con acabado Versu y el otro Active. La transmisión es la misma pero no así la información que ofrece el tractor.
Yo soy un defensor de las transmisiones powershift y con la prueba a estos dos tractores he comprobado que incluso tienen “un paso más” en la especificación y en la respuesta. En realidad con este tipo de cambio bajo carga ya no sabes bien si estás ante una transmisión continua (CVT) o una powershift.
El cambio de velocidades se puede hacer en manual o en automático. La diferencia, claro está, es que en automático es el tractor quien gestiona la transmisión buscando siempre la mejor solución con el motor, la otra parte del binomio.
En esta misma estación se hizo una prueba de parada y marcha actuando sólo sobre el pedal del freno. Se eligió una pendiente en el camino. Los de “origen inglés” llaman al sistema HillHold y que es algo así como un retenedor en pendiente. Algunos reconoceréis el sistema por tenerlo en el automóvil (suele marcarse en el salpicadero como ESC). Se trata de un sensor de aceleración longitudinal que detecta la inclinación del vehículo parado en pendiente. La centralita (ECU) calcula la fuerza de frenado que se debe aplicar para impedir el movimiento. Cuando se decide continuar ascendiendo se dispone de tiempo para desplazar el pie del pedal del freno al pedal del acelerador sin que el vehículo retroceda (Los frenos se desbloquean en el mismo instante en que el vehículo comienza a moverse) Los más “antiguos”, aquellos que hicimos el examen de conducción con el “circuito” hubíesemos agradecido el invento cuando nos solicitaban “hacer la rampa”.
En esta estación también se llevaron a cabo pruebas de control de velocidad de crucero.

Estación 3: Trabajo real en campo
Aquí se dispusieron hasta tres tractores que fueron equipados con diferentes aperos. La idea era que los asistentes comprobasen de primera mano lo fácil que resultaba “domar” a los caballos del T4. Los tractores disponibles tenían todas las alternativas posibles: autoguiado, transmisión continua o powershift.
Mi impresión: Si hay alguna estación donde te gustaría estar más tiempo es sin duda esta. Valtra equipó a cada tractor con un apero “exigente”. Aunque las condiciones del terreno eran tan pésimas para el trabajo que no se podían sacar conclusiones de una “labor bien hecha” si que eran válidas para comprobar el comportamiento del tractor. Quizá lo más llamativo ha sido la  facilidad de conducción. El tractor es capaz de motorizar absolutamente todos los movimientos que quieres que haga el apero, profundidad de trabajo, reversibilidad… Los técnicos acompañantes te indicaban que hicieses tanto conducción en modo pedal como en modo “palanca” y así distinguir la diferencia de comportamiento sobre todo en la transmisión CVT. También se probó el autoguiado y el control de crucero en labor de campo.

A un tercer tractor se le incorporó apero con toma de fuerza para examinar la conexión y el embrague para una puesta en marcha progresiva del eje de tdf.

Estación 4: Concepto de versatilidad
En esta prueba se dispusieron de dos tractores, uno con autoguiado y otro con puesto de conducción reversible (twintrac) Los participantes podían con un tractor cargar y descargar pacas y con el otro se determinaba la habilidad de conducción sobre pequeños obstáculos en el terreno y se hacía el cambio de conducción normal a reversible.
Mi opinión: la visibilidad del tractor es total. La cabina es tan amplia, con tanta superficie acristalada no ofrece ningún obstáculo a la visión, además el techo solar permite ver la pala en todas las posiciones.
El joystick de manejo del cargador frontal ofrece una respuesta suave.
En cuanto a la reversibilidad del puesto me gustó mucho. Incluso con dos ocupantes en la cabina, el conductor tardó 12 ´´ en cambiar su posición normal a la conducción reversible. Posteriormente yo hice la misma prueba y tardé, en mi primer intento, 15´´, así que el proceso es bastante sencillo y automático.
El número de vueltas de volante entre topes es de 4 ¼ (5,25 m de radio de giro) que para
mí es óptima para tener buena respuesta del volante y agilidad en la dirección.

Estación 5 y 6: MOTOR y cabina
Se trataban de dos estaciones estáticas. En una de ellas se mostraba el motor Sisu AGCO Power que en realidad son dos motores de 6 cilindros pero con 2 cubicajes diferentes en función de la potencia exigida (6600 y 7400 cm3)
En la otra la cabina del tractor pero con el privilegio de que también se podía admirar la estructura desnuda de la cabina además de otra “terminada” en el acabado Direct con reversibilidad del puesto de conducción.
Mi opinión: Me encantó la subestación de la cabina. El detalle de mostrar la estructura lo agradecí mucho. No es normal que un fabricante te muestre tanto porque ahí está el diseño y el know how de una empresa, ¿por qué lo hacen? Pues porque saben que tienen un producto de primera. Toda la plataforma está hecha de una pieza en chapa estampada. A esa pieza se le añaden con soldadura robotizada los pasos de rueda y a partir de ahí los 5 pilares resistentes que conforman el volumen habitable. ¿5 pilares?, sí, eso debido a que se ha dejado sólo una puerta de acceso, lado izquierdo, que se ancla al 5º pilar dejando también una pequeña ventana en ese lado. Mientras que en el lado derecho no hay puerta y sólo hay una enorme superficie acristalada (la suma de la puerta y la ventana del lado izquierdo)
El cristal trasero es practicable y el delantero, enorme, no, pero es de una sola pieza (tanto la luna principal más los dos vidrios que permiten ver las ruedas delanteras) Para seguir con más cristal hay que ver que el techo también es solar. Todo esto significa que hay hasta 6,2 m2 de superficie acristalada.

¿YO QUE PIENSO?
Jamás había visto un tractor tan cuidado y con tantos detalles. El T4 me ha impresionado. Se trata de un tractor robusto pero también versátil y sus ingenieros presumen de haberlo diseñado como se hacía en el pasado.
Su lema es “Your Working Machine” y quieren insistir que en su eslogan está su filosofía porque han hecho un tractor concebida como herramienta de trabajo pensada para un agricultor.
Se han usado 6 años de trabajo desde la concepción hasta la puesta en producción del T4. Se ha probado en climas extremos: fríos, húmedos, secos, polvorientos y calurosos; en condiciones de trabajo desde los -25ºC trabajando como máquinas quitanieves hasta los 35 ºC y en total se han contabilizado ¡1 millón de litros de gasóleo gastado en todas las pruebas!, 40.000 h de pruebas. Se ha contado con la inestimable ayuda de numerosos clientes, agricultores profesionales, que fueron consultados tanto antes como durante los seis años que duró la fase de desarrollo de la nueva serie.
Antes de sacarlo se ha testeado en cientos de pruebas de laboratorio y de banco de ensayos con, por ejemplo, 10.000 ciclos del inversor.
El tractor además dispone de un amplio abanico de opciones como puede ser, además de las ya enunciadas en transmisión, suspensión de cabina, acabado, TwinTrac… el sistema de dirección asistida AutoGuide y la unidad de telemetría AGCOMMAND.
Sinceramente el tractor está muy bien diseñado. Es un placer ver que no hay nada al azar. Hasta “revienta” ver que incluso los mazos de cables eléctricos están perfectamente colocados, dirigidos y protegidos.
Aunque en la 1ª entrada ya coloqué algunos vídeos que me resultaron curiosos ahora os dejo otro que forma parte del elenco de buenos vídeos que he visto por la red o en la web de Valtra.

miércoles, 4 de marzo de 2015

POTENCIA Y PAR: QUÉ SON Y PARA QUE SIRVEN (II parte)


En la 1ª parte se definieron los conceptos de par motor y potencia. En la presente entrada seguimos con los mismos conceptos intentando entender las dos curvas.

¡QUE NO ME ENTERO!, DIME QUÉ COMPRO ¿Potencia o Par?

La respuesta es sencilla, pero para entenderla conviene saber que cuando se ensaya en banco un motor lo que se ensaya es el par motor (el ensayo se hace a carga máxima para cada régimen de giro) la potencia solo se calcula, P = M*w
Según esto parece que lo interesante es la curva de par. Pero ya he comentado que el par se transforma constántemente, en realidad en cada pareja de engranajes. Además lo que importa es el par en las ruedas. Esto es así, sin paliativos y es una afirmación tan rigurosa que incluso se podría llegar al caso extremo y pensar que se podríamos tener un tractor para llevar un chisel con un motor de ciclomotor de, por ejemplo, 125 cc ¿se podría?
Teóricamente si.
El chisel presenta una oposición al movimiento. Como sabemos el tractor hace un movimiento lineal. Si queremos movernos deberemos vencer la oposición del terreno sobre el chisel, es decir, por el principio de Newton al menos deberemos proporcionar una fuerza igual y de sentido contrario. El origen de la fuerza en principio no importa, hace unos años provenía de la yunta de mulas, hoy del tractor. La única diferencia entre la tracción animal y la del tractor es que las mulas desarrollan movimiento lineal y el tractor lo hace mediante un par que es, originariamente, el par motor que se ha ido transformando hasta convertirse en el par de giro de las ruedas. Es decir la resistencia al arado no la vence el par motor, si no el par en las ruedas. En principio, lo que me interesa es tener mucho par en las ruedas, no en el motor. Con el motor de ciclomotor ¿podría mover el chisel? Pues sí, pero claro tengo que ir multiplicando el par motor hasta llegar al necesario en las ruedas y eso significa que tendría que tener un desarrollo brutalmente corto, es decir la caja de cambios sería enorme. Además en el “mundo real” hay otros condicionantes como son los rozamientos, los pesos… y es que además se ha olvidado una cosa en este ejemplo y es ¿Cuánto tardaría el hipotético tractor con el minimotor de 125 cc en la labor de subsolado?, auguro un auténtico fracaso en el experimento pues la velocidad de avance sería muy pequeña.
Entonces, aclarando, a la pregunta de ¿si el motor de ciclomotor podría llegar a mover un tractor? la respuesta es SI, pero es impensable obtener la potencia necesaria para hacerlo a una velocidad razonable.
P = W/t es decir la potencia es la capacidad de realizar un trabajo en un tiempo, yo podría con mi coche completar las mismas vueltas que Fernando Alonso a un circuito pero ¡pero no en el mismo tiempo!

ANALIZANDO LAS CURVAS DE UN MOTOR
Ya sabemos que lo que se obtiene de un motor es la curva de par y la de potencia sólo es un cálculo. Pero en realidad cuando hablamos de “este tractor da 1000 Nm de par” tampoco es una cifra que en si diga mucho puesto que lo que interesa de verdad es la forma de la curva de par. Lo interesante es ver el par con el régimen y los picos y valles de la curva.
La curva de potencia sólo es un “dibujo” obtenido de la de par. En realidad se pueden ver los mismos “valles-picos” que en la de par, pero suavizados por el producto con las revoluciones, es decir la de potencia “engaña” más puesto que se pueden disimular los picos y valles.
La curva de la figura adjunta corresponde al tractor Case Puma 130 y se han realizado para el informe 3210 realizado por el Imamoter ensayo OCDE 2/2 644. La potencia crece con el régimen y lleva a un máximo (velocidad nominal) se mantiene (meseta) y luego cae drásticamente. El par es muy plano entre 1000 y 1700 revoluciones. Un par horizontal implica una potencia en forma de recta inclinada.
En las zonas de la curva donde el motor “gira redondo” es donde hay que trabajar. Es la zona de par máximo, en esa zona se encuentra el punto de mínimo consumo.
Al sobrepasar el punto de par máximo se nota una entrada brusca de potencia, un empujón más severo cuanto más agreste sea el relieve de la curva de par.
A partir del par máximo la curva de par empieza a decaer pero la de potencia sigue subiendo.
En las proximidades del corte de encendido, los valores de par se despeñan, y ni siquiera el incremento de las revoluciones son capaces de compensar este producto, la curva de potencia también cae. A partir de aquí es inútil querer apurar más el motor, pues cada vez tendremos menos potencia y aumentamos muchísimo el riesgo de una rotura de motor.

COMPARANDO CURVAS DE MOTOR
Resulta especialmente interesante comparar curvas de motor. Imagínese un motor con una curva de par alta y plana “como el pecho de un varón”, es un motor con el cual no será preciso utilizar continuamente el cambio de marchas. La potencia llega de forma lineal, con pocas brusquedades. Sería un motor ideal para un coche familiar. Pero un deportivo ya es otra cosa. Al usuario le gusta que de lo mejor de sí en un margen estrecho de revoluciones. Gusta un par con valles y picos donde el par máximo esté en la “cima de una montaña” y si es posible a muy altas revoluciones pues justo en ese intervalo dará una enorme potencia máxima. Se trata de un motor poco elástico que te obliga a estar siempre en esa franja de revoluciones. Esa es la “patada” que da un F-1 pues se suelta el embrague justo donde los dos componentes de la potencia, las revoluciones y el par, son grandes. Además aquí hago una observación más: al pisar el acelerador lo que se nota es la potencia (se transforma en tiro o aceleración) puesto que el par no se nota, no depende del tiempo, en definitiva, el par no se “siente” pero sí se nota su incremento.
El motor de un tractor se parece mucho a la curva del coche familiar con una línea de par que cuanto más plana y continuada sea mejor. Lo ideal es que el motor funcionase bien a un régimen bajo pero que además tenga un par constante (un par horizontal). Lo importante es saber que la curva de potencia indica cuanta potencia se entrega y la de par indica como se entrega.
Reserva de par: ahora es un concepto que todo el mundo maneja pero se trata de un concepto relativamente nuevo ya que hace unos años se tenía la idea intuitiva pero nadie se había parado a definirlo y expresarlo como una relación entre magnitudes del par en la curva del motor.
La reserva de par es la diferencia entre el par máximo y el nominal expresada en porcentaje de este último. Imaginemos un tractor con un par máximo de 1000 Nm (obtenido a 1400 r/min) y un par a régimen nominal de 807 Nm (a la velocidad nominal de 2200 r/min), la reserva de par sería: (1000-807)/807 = 24 %
Hay otro concepto muy importante para valorar un motor y es el Intervalo de utilización del motor, se trata de la variación del régimen correspondiente a la reserva de par, es decir la diferencia entre la velocidad nominal del motor y la del par máximo.
En el ejemplo anterior el intervalo de utilización sería 2200 – 1400 = 800 r/min

MOTOR DE 4 Ó DE 6 CILINDROS
Alguno está pensando “entonces lo que me importa es tener caballos”, pues está en un error. Lo importante no es tanto los caballos si no como se consiguen. Y aquí viene lo importante, no es lo mismo 100 CV en un monocilíndrico que en un motor de 6 cilindros.
No es lo mismo porque la forma de entregar la potencia es completamente diferente, sus curvas de par no se parecen. Sin embargo entre un 4 y un 6 cilindros ¿hay mucha diferencia? Pues no, no hay tanta.
Motor de 4 cilindros: El orden de encendido suele ser 1-3-4-2 (aunque también encontraréis el 1-3-2-4 e incluso el 1-2-4-3), es decir siempre hay un cilindro, y sólo uno, haciendo trabajo, puesto que cada cilindro se encuentra en un tiempo diferente. Imaginemos un motor de 6000 cm3 de 4 cilindros, significa que 1500 cm3 siempre están en carrera de trabajo.

Motor de 6 cilindros: En un 6 c el orden suele ser 1-5-3-6-2-4 (pero también hay otras igualmente populares) El cigüeñal lleva las muñequillas dispuestas en ángulo de 120º posicionando los émbolos por parejas (por ejemplo 1-6; 2-5; 3-4). Esta disposición se adopta porque se garantiza el equilibrado dinámico del cigüeñal con respecto a sus puntos de apoyo. En un motor de 6 cilindros hay momentos donde solo 1 cilindro está haciendo trabajo y otros donde son 2 cilindros. En el mismo motor anterior de 6000 cm3 pero 6 cilindros, hay momentos donde 1000 cm3 hacen trabajo y otros donde "trabajan" 2000 cm3

martes, 24 de febrero de 2015

POTENCIA Y PAR: QUÉ SON Y PARA QUE SIRVEN (I parte)

Durante la última semana, y además compruebo que es un tema con constantes "discusiones" entre los lectores del blog, ha habido especial debate sobre motores de 4 ó 6 cilindros. Intentaré aclarar un poco los conceptos dedicando 2 entradas consecutivas a alguna de las magnitudes físicas que definen un motor cuando se ensaya. Concretamente voy a tratar del par y de la potencia.

¿QUÉ QUIERO, PAR O POTENCIA?
¿Qué se prefiere un motor que entregue mucho par u otro que tenga una gran cifra de potencia máxima? Se trata de una discusión común entre aficionados a los motores. Por mi parte en el blog también he tratado periódicamente estos conceptos. Recomiendo leer "potencia del tractorpara enlazar con la actual entrada.
Para trabajar una parcela con una vertedera de 6 cuerpos se necesita “una gran fuerza” que venza la oposición de la tierra y así poder avanzar. ¿De donde proviene la fuerza?, el tractor debe vender la resistencia con el movimiento de rotación de las ruedas trasera, es decir con el par de giro de las ruedas. Pero ¿quién vence la resistencia del arado?, ¿es el par motor o la potencia motor? ¿Podría arar un tractor con motor “ridículo” de ciclomotor de 50 cm3?

momento, par o “fuerza de giro”: El Par Motor
La fuerza es al movimiento rectilíneo como el par lo es al movimiento giratorio. Si fuerza es lo que se necesita para arrastrar un bloque de piedra por el suelo, par sería lo que se necesita para mover una noria. La diferencia no es pequeña, en el primer caso sólo es necesaria la fuerza “del músculo”, en el segundo es muy importante la distancia a la que está aplicada respecto del eje de giro.
Momento de una fuerza (torque): Se trata de una magnitud vectorial, obtenida como producto vectorial del vector de posición del punto de aplicación de la fuerza con respecto al punto al cual se toma el momento por la fuerza.
En el caso de un motor el valor del par dice con cuánta fuerza es capaz de hacer girar el motor o cuánta fuerza se puede sacar de ese giro.
En el motor de un tractor los movimientos rectilíneos de los pistones, se transforman en el cigüeñal en un movimiento rotativo y que se transmite a la transmisión como par y que es el resultado del producto de la fuerza centrifuga por el radio del volante de inercia y que se mide en el SI como Newton * metro (Nm)
Misma fuerza, diferente par (F. Fiatagri)


PAR Y TRABAJO: ANALOGIAS Y DIFERENCIAS
Ojo con los conceptos de “par” y “trabajo” que lleva a confusiones ya que ambos son el producto de fuerza * distancia
El Par se mide en N*m y realiza un trabajo W que se expresa en Julios (J) (energía que es el producto N*m) pero el trabajo es potencia por tiempo  W = P*t = F*v*t = F*d es decir, fuerza * distancia y aquí puede venir la confusión pues tienen unidades iguales pero en absoluto son conceptos equiparables. La diferencia es que para que la fuerza ejerza trabajo tiene que haber un desplazamiento en la dirección de la fuerza. Es decir el momento es una magnitud vectorial mientras que la energía es escalar.
En el motor del tractor cada dos vueltas se aporta combustible (4 tiempos) y el trabajo es W = M*2*2π (J); Siendo M el valor del Par motor (Nm), es decir que el trabajo es directamente proporcional al par motor

¿Qué es la Potencia?
Desarrollando, y midiendo, una Fuerza (Fiatagri)
La potencia mide la capacidad para realizar un trabajo en un tiempo determinado.
Imagínese que tenemos que hacer el siguiente trabajo: subir al pajar 10 sacos de paja.
El mismo trabajo se puede hacer o bien subiendo los 10 sacos en 1 viaje (habrá que ser muy fuerte para hacerlo pero alguno podría hacerlo), o se pueden subir sacos de 5 en 5 (2 viajes), o una tercera opción subir los sacos de 2 en 2 (5 viajes) o bien optar por dar más viajes y hacerlo de 1 en 1 (10 viajes) o ....
El trabajo realizado es el mismo, subir 10 sacos, pero empleando un tiempo diferente, es decir la potencia necesaria es diferente. Si se supone que el tiempo en cada viaje es independiente del número de sacos entonces concluimos que para la primera opción, subir los 10 sacos en 1 viaje, necesitamos a alguien muy potente (un tractor de enorme potencia), y sin embargo para subir los 10 sacos en 10 viajes, a saco por viaje, nos basta con alguien no excesivamente fuerte (un pequeño tractor)
La potencia desarrollada en el caso de 1 viaje con 10 sacos es 2 veces superior a la 2ª alternativa, 5 veces superior a la 3ª y 10 veces a la última.
En el caso de un motor el concepto es el mismo: Cuanta mayor potencia desarrolle un motor, en menor tiempo será capaz de realizar un trabajo determinado.
La unidad de potencia (SI) es el vatio (W), aunque como en motores es una unidad demasiado pequeña, se suelen usar el kilovatio (kW= 1.000 W); y en el mundo agrícola tenemos inculcado el Caballo de Vapor (CV) = 735,45 W (el Caballo de vapor “inglés”, es ligeramente diferente, HorsePower (HP) = 745 W)
Potencia = Fuerza * velocidad (Fiatagri)
Un ejemplo más, si en el caso de los sacos no hubiésemos utilizado el mismo tiempo en cada viaje podría darse el caso de que por ejemplo subir los 10 sacos en 1 viaje se tardase 10 minutos, 1*10 = 10´; mientras que en el último caso cada saco se sube en 1´, luego 10*1 = 10´. Es decir exactamente el mismo tiempo: ahora lo que se ve es que se ha realizado el mismo trabajo en mismo tiempo, es decir igual potencia (que recuerdo que es el producto de fuerza por velocidad), ¿qué significa esto?, pues que no importa como conseguir la potencia ya que se puede conseguir vía fuerza o vía velocidad.

ENTONCES, VUELVO A PREGUNTAR, ¿POTENCIA O PAR?
En el apartado anterior queda claro, espero, que la potencia es la cantidad de trabajo que puede efectuar un cuerpo humano o una máquina.
La ecuación que relaciona par motor y potencia es, P=M*w siendo w la velocidad angular (en rad/s), o lo que es lo mismo la Potencia desarrollada es proporcional a la velocidad angular del eje de transmisión. A mayor velocidad de giro o revoluciones mayor potencia. Esta relación se mantiene hasta alcanzar el motor el máximo número de revoluciones para el que se proyecta.
Si nuestro motor da un par de 1000 Nm a 2.000 rpm (209 rad/s) origina una potencia P=1000 x 209 = 209.000 W = 280 CV
Un F-1 no tiene más par que un tractor de 200 CV, pero el F-1 llega casi a 1000 CV
Conceptos a tener muy claros: Es mejor que nuestro motor tenga “mucho par” o bien “mucha potencia” Quizá lo más importante para responder a esa pregunta que se suele hacer mucha gente es tener claro este concepto: La potencia se conserva, a excepción de las pérdidas por rozamiento mientras que el par se va transformando cada vez que hay un engranaje de por medio.
Si no hay desplazamiento la potencia es 0 (Fiatagri)
Este concepto es clave. Mientras que la potencia se conserva incluso al pasar del movimiento lineal de los pistones al giratorio del cigüeñal o posteriormente de la potencia transmitida al suelo por la rueda que vuelve a convertir el movimiento giratorio en lineal, el par va cambiando “sin ton ni son”. La potencia es la misma a la salida del cigüeñal que a la salida de la caja de cambios e incluso una vez puesta en el suelo por la rueda.
Imagínese un tractor de 50 CV frente a uno de 100 CV, el de 100 CV puede poner el doble de potencia en el suelo que el de 50 CV pero sin embargo ese razonamiento no vale para el par. Claro seguro que ahora el lector está pensando entonces lo que de verdad me importa es el par. Sin embargo pensemos en nuestro “tractorcito de 100 CV” que puede tirar de un remolque de 20000 kg, ahora pongamos el McLaren de Fernando Alonso de 1000 CV a tirar del mismo remolque…. ¡ni lo mueve!, luego ¡la potencia no importa, si no el par!

¿INDURAIN O CONTADOR?
Parece que Indurain tenía “más motor” que Contador, además analizando la forma de subir el “tourmalet” por ambos ya indica algo. Indurain iba dando pocas pedaladas, Contador da muchas más. Indurain podía, quizá, subir con un plato grande y dar 30 pedaladas/min, Contador opta por un plato pequeño y da, por ejemplo, 45 pedalas/min, pero el resultado es el mismo: ambos son unos impresionantes campeones. P = M*w La velocidad angular no es la misma, tampoco el par, pero el producto es igual
Indurain sería un “motor diesel” con mucho par y pocas revoluciones. Contador, “motor de gasolina”, muchas revoluciones pero poca fuerza. Ambos pueden ganar.
Un par motor de 1000 Nm (100 kgm) significa que hace una fuerza de 100kg en un eje, con una palanca de 1 metro.
Para hacer ese mismo par en una bicicleta y pensando que la fuerza máxima que puede hacer un hombre son 10 kg habría que poner unas bieletas de 10 m y siguiendo con el ejemplo pero trasladándolo al caso de un cigüeñal de un motor con 20 cm de radio (R en la figura) la fuerza sería de 100/0,2 = 500 kg

¿Algo aclarado?
En 1 semana nos vemos con la continuación a la entrada. Mientras tanto recomiendo leer las entradas referencia al concepto de transmisión: