miércoles, 31 de octubre de 2012

OBJETIVO: ¡AHORRO DE COMBUSTIBLE! Parte II





En Abril 2011 publiqué un artículo en la revista Agricultura que me ha reportado interesantes contactos e intercambio de opiniones. Ahora, de forma resumida quiero hacer partícipe a masquemaquina de aquel debate.
Resultó que aquel artículo era bastante extenso. Ahora toca resumir. Además esta entrada es la continuación de una de las entradas más antiguas de esta web (http://www.masquemaquina.com/2011/02/objetivo-ahorro-de-combustible-parte-i.html ).
En cualquier caso si algún lector está interesado le aconsejo recurrir al artículo original.
INTRODUCCIÓN
Con los precios de la energía en escalada imparable y particularmente, el gasóleo en precios históricos, se hace indispensable que el agricultor intente ahorrar en la partida energética de su explotación agrícola.
El tractor está en el punto de mira del ahorro pues el consumo de combustible puede llegar incluso al 50 % del coste horario total en la vida de un tractor y es el tractor el responsable del consumo de aproximadamente el 70 % del gasóleo de las explotaciones agrícolas.
LA COMPLEJA MARAÑA DE LAS DECISIONES AGRÍCOLAS
El punto de partida para cada agricultor se inicia con la selección de cultivos y operaciones culturales a los mismos. La diversidad de cultivos y condicionantes es tal que lo mejor que se puede aconsejar es que se intente simplificar en lo posible las operaciones de mayor demanda energética.
A partir de esa elección, se suceden otro cúmulo de decisiones que, si se toman adecuadamente, conseguirán el propósito del ahorro en combustible: selección de tractor, aperos, adaptación de las máquinas al cultivo, forma de conducción… son parámetros que modificarán considerablemente el consumo.
Adivinará el lector, que el proceso, en su conjunto, es complejo. El agricultor debe determinar el número de tractores necesarios para su explotación, la potencia y la especificación del mismo: tamaño, tipo de tracción, neumáticos… Al mismo tiempo, se inicia la etapa de elección de los aperos necesarios para la explotación y su adecuación al equipo/s de tracción seleccionados.
Sistema SCR en moderno tractor Valtra
Cada vez es más frecuente “externalizar” parte de los trabajos. Gracias a ello no es necesario dimensionar el tractor de la explotación para la potencia de la operación cultural más exigente, pudiendo pedir a empresas de la zona que sean ellos quienes realicen las labores de alzado, desfonde, etc.
EL TRACTOR: PRINCIPAL RESPONSABLE DEL GASTO ENERGÉTICO
El tractor, “rey absoluto de la mecanización”, es por ende el principal “despilfarrador” del componente energético de la explotación agrícola.
El parque nacional de tractores, unos 900.000 tractores, tiene alguna particularidad reseñable para entender el problema del consumo. Se trata de un parque obsoleto, con muchos tractores “viejos”. A pesar, de los Planes Renove del Ministerio de Agricultura más del 30 % del parque de tractores tienen más de 20 años y solamente un 15 % tiene menos de 5 años.
La potencia del “tractor medio” ha ido creciendo desde los comienzos de la “tractorización” desde los 50 CV de aquel entonces a 100 CV actuales (la potencia media de los tractores inscritos en 2009 fue de 96,6 CV, aunque la potencia media del todo el parque, diciembre 2009, es de 64,5 CV según datos del Registro Oficial de Maquinaria). Por potencias, el “tractor español”, se queda reflejado en el rango de 50 a 100 CV (50 %) y de 100 a 125 CV (30 %)
¿Cómo se mide el consumo energético de un tractor?
Una cosa es como se mide y otra como se debería medir. En realidad lo que le importa a un agricultor son los litros por hectárea (L/ha), es decir los litros por terreno trabajado o kilómetro transportado. Sin embargo esta medida, que resulta fácil de obtener a un agricultor, no es fácil de determinar a un laboratorio oficial.
Se entenderá esa paradoja reconociendo que los ensayos oficiales deben ser, ante todo, estándares y poder ser repetidos tantas veces como se desee en igualdad de condiciones. El cálculo del consumo en L/ha no es un ensayo estándar por los muchos condicionantes que varían de un ensayo a otro (tipo de terreno, condiciones del mismo, profundidad de labor…)
Los laboratorios oficiales escogen la medida del consumo específico, que es una forma de simular la eficiencia energética de un tractor. El consumo específico se mide en g/kWh, se trata de la cantidad de gasóleo consumido (g) para realizar un trabajo (medido en kWh o CVh)
En la actualidad el consumo específico “medio” ronda los 200 g/CVh actuales y se observa una tendencia a la baja desde que se iniciaron los ensayos
Para bajar el consumo lo primero es que el usuario tenga en la cabeza la representación de las curvas motor y consumo (¡el agricultor debe pedirlas antes de comprar el tractor! Pues los fabricantes tienden a tratarlas como “confidenciales”) las siguientes curvas corresponden a un tractor con un motor de 6900 cm3 que da una potencia máxima de 108 kW (147 CV) y un par máximo de 680 Nm (Quizá aquellos amantes de las cifras en motores automovilísticos piense que es mucho motor para tan poca potencia. Se sorprenderá sin embargo al observar la baja velocidad de giro de un motor de tractor y también le sorprenderá su cifra de par)
Observe el lector como entre las 1500 y las 2200 revoluciones, es decir el 30 % del rango útil de revoluciones, el motor entrega entre el 80 y el 100 % de su potencia. El “tractorista ahorrador” pensará casi siempre en la curva de par motor pues es en el rango de máximo par donde se obtiene la máxima “rentabilidad” del motor.
¿Cómo se aprecia el consumo?, en la figura de la izquierda se ven 2 curvas, la azul, señalada con Ch, indica el consumo horario (L/h). La curva rosa, señalada con Cs, indica el consumo específico (g/kWh) y es la que mejor mide la eficiencia.
El punto mínimo de la curva rosa indica el consumo específico óptimo, 1650 rpm, Cs=190 g/kWh y Ch=29 L/h
La labor condiciona la potencia necesaria, por consiguiente, el buen tractorista “jugará” con el régimen del motor y la marcha seleccionada para estar cerca del consumo específico óptimo (mínimo).
Una vez que el agricultor sabe en que zona de régimen del motor debe trabajar lo más interesante es que él consiga calcular el consumo en L/ha y L/h de cada labor. La medida es sencilla de obtener, aunque se precisa disciplina al agricultor.
El proceso comienza llenando el tanque a tope y anotando las horas trabajadas. Se debe hacer un estadillo con las horas en transporte y horas realmente trabajadas en el terreno. Cuando se termina la labor se vuelve a llenar el depósito a tope. Los litros consumidos por hora de trabajo y por superficie trabajada proporcionarán los datos que, si tuviésemos una serie histórica, nos podrá indicar el estado de mantenimiento del motor.

Adaptación tractor apero: primer paso para reducir consumo. New Holland T8
 PRIMER PASO DEL AHORRO: ELEGIR BIEN EL TRACTOR
En la actualidad hay en el mercado español más de 650 modelos de tractores con características diferentes. Los fabricantes han cumplido con creces ofreciendo al agricultor una oferta amplia que es, sin lugar a dudas, garantía de que se puede escoger el mejor tractor adaptado a su explotación
El agricultor no puede ser un mero “consumidor” y se ha de convertir en “comprador profesional”. Se ha de reconocer que no es fácil comprar un tractor. La compra será un proceso de análisis inteligente. Se debe huir de comprar por colores o “diretes” de cafés.
El tractor con más CV no tiene por que ser el más adecuado. El mejor tractor es el que está adaptado a las necesidades
Existen tantos factores que intervienen en la compra inteligente de un tractor que si un agricultor no se siente capaz de discernir las diferencias entre unos y otros modelos se asesorará por técnicos expertos. Lo principal es que se elija un tractor adaptado a la explotación. El agricultor conoce mejor que nadie sus fincas, su actividad agrícola y las máquinas que ya tiene o deberá tener.
Algunas de las decisiones básicas que se deberán tener en cuenta para la correcta elección del parque de maquinaria necesaria en la explotación son:
  • Alternativa de cultivos: bien extensivos (cereales, girasol, leguminosas, ajos, remolacha, colza, viñedo…) o intensivos (invernaderos, hortícolas…)
  • Planificación del trabajo: días disponibles, mano de obra, etc.
  • Sistemas de Producción: agricultura ecológica, tipo de laboreo (no laboreo, laboreo superficial o profundo), realización de trabajos de maquinaria para terceros…
  • Tipo de trabajo que se le exige al tractor: Si el tractor elegido no es el adecuado para los trabajos que se le exigen el fracaso está asegurado.
    • Tracción pesado: vertedera, subsolador…. Se requieren tractores pesados, con tracción a las cuatro ruedas, motores potentes y alta reserva de par, con una caja de cambios con buena disposición entre los 3 y los 10 km/h, preferible con cambios automáticos. Neumáticos anchos. Buena capacidad de elevación y regulación electrónica.
    • Tracción ligero: cultivador, rulo… Se requieren tractores más ligeros con especial atención en la maniobrabilidad, en la buena visibilidad. El embrague debe ser preciso, preferible multidisco e ideal que tengan una transmisión bajo carga o continua (CVT) y con inversor de marcha.
    • Trabajo con toma de fuerza (TDF): grada rotativa, abonadora, rotovator…El trabajo a la toma de fuerza exige o bien trabajos de tipo ligero (tratamientos, abonado…) o pesados (rotovator). Se buscarán tractores con toma de fuerza económica (giro de la TDF a régimen bajo de motor). Se elegirán TDF de accionamiento hidráulico. Lo interesante es ver a que revoluciones motor está la velocidad normalizada de la TDF, siendo ideal que se encuentre en la zona de par máximo.
    • Trabajos de transporte: son convenientes tractores con un motor que ofrezca un elevado par desde bajo régimen de giro. Sistema de frenos a las 4 ruedas con automatización de la conexión de la doble tracción y frenos de remolque
    • 
      Buque insignia Fendt 939
      
    •  Utilizar aperos apropiados y en buen estado, correctamente regulados con el tractor
PARÁMETROS DE COMPRA DE UN TRACTOR
Motor: Cilindrada; nº cilindros; Camisas de cilindros; tipo de fundición utilizada en el bloque; Sobrealimentación; Tipo de turbo; Tipo inyección y presión de inyección; Gestión electrónica del motor; Par máximo y reserva de par; Sistema refrigeración (ventilador viscoso o convencional; refrigeración de las culatas; refrigeración del aire de admisión y refrigerador aceite motor); Refrigeración del aire de alimentación; Número de apoyos o cojinetes del cigüeñal
Transmisión: Tipo de embrague; diámetro; tipo de accionamiento; Caja de cambios, nº de velocidades; inversor de marcha
Capacidad del sistema hidráulico: bomba principal, bombas de servicios auxiliares, bomba de dirección. Capacidad de elevación en todo el recorrido.
Pesos y Dimensiones generales: Relación Peso/Potencia; anchura; batalla; altura
Tipo de tracción: Tipo de conexión de la doble tracción. Bloqueo diferenciales; tipo neumáticos y dimensiones
Controles y automatización de algunos trabajos: gestión de cabeceras; mandos externos; Gestión automatizada del puente delantero
Cabina: comodidad; disposición de mandos
Marca: Presencia de la marca en la zona; servicio postventa; valoración tractor usado
Correcta conducción y utilización del tractor
No toda la energía contenida en el gasóleo será utilizada para realizar trabajos de tracción. Parte de la energía total se pierde por los gases de escape, refrigeración, pérdidas en la transmisión, deslizamiento... Una vez restados todos esos sumandos, lo que queda, es la energía utilizable.
El tractor más eficiente será el que más energía utilizable tenga tras los “descuentos” energéticos y lo primero que deberá hacer un agricultor es comprar “el tractor más eficiente”, pero aunque esto es así, hay mucho más, y es que el conductor tiene mucho que decir debido a su forma de conducir el tractor: mantenimiento, tipo de conducción y lastrado
Paquete contrapesos delantero
Cuidar el tractor para ahorrar
Con el uso del tractor, se sucede una acumulación de sustancias en los filtros (polvo, hollín, etc.), amén de desgastes, todo ello se resume en un incremento de consumo de combustible. Se tiende a olvidar que el mantenimiento de un tractor a de hacerse a lo largo de toda su vida útil. El usuario se ajustará al manual del usuario.
Lastrado
Consiste en añadir peso sobre los ejes motrices para evitar el patinamiento (contrapesos delanteros, traseros y agua en ruedas) Se trata de una operación relativamente sencilla con una buena parte en el resultado final de la optimización del funcionamiento de un tractor. Recuérdese que un tractor “tira” en función del peso que tiene y no tanto de su potencia.
Se debe lastrar el tractor en función de las operaciones previstas. En los trabajos de tracción se produce un incremento del consumo de combustible del orden del 15%, debido a las pérdidas por rodadura y por deslizamiento. En ambos casos, las pérdidas dependen en gran medida del peso del tractor.
Un peso excesivo ocasiona unas pérdidas de rodadura mayores pero disminuye el deslizamiento. Una falta de peso se traduce en exceso de patinamiento. El agricultor deberá buscar el equilibrio entre pérdidas por rodadura y por deslizamiento.
El lastrado insuficiente incrementa el deslizamiento y ocasiona mayor desgaste de los neumáticos. Por consiguiente aumenta el consumo.
El lastrado excesivo incrementa la pérdida de potencia por rodadura y compacta el suelo. Por consiguiente también aumenta el consumo
¿Cómo se debe conducir un tractor para mejorar el ahorro?
El estilo de conducción es determinante y puede provocar hasta un ahorro del 40% en combustible.
Toda la energía disponible en un tractor proviene del consumo de combustible, pero no todo el combustible se “convierte” en trabajo, es decir, no todo el combustible se aprovecha. Parte de la energía se pierde por los gases de escape, o en refrigeración y también existen pérdidas en la transmisión (aprox. 10 %), por último existe energía que se pierde en el  patinamiento de las ruedas motrices.
Una vez restadas las pérdidas lo que queda es energía utilizable. El tractor más eficiente será el que más energía utilizable reste tras los “descuentos” energéticos. Esto es así, pero también es cierto que tiene mucho que decir el conductor en su forma de conducir el tractor. ¿Cómo?, la respuesta se encuentra sabiendo que el consumo de un motor varía según su velocidad de giro y la carga que debe vencer.
El tractorista, actuando sobre el acelerador y la caja de cambios debe ser capaz de obtener el mejor aprovechamiento posible del combustible, transformando en potencia la energía del combustible.

BIBLIOGRAFIA


2 comentarios:

  1. Helio, tema muy muy interesante, pero artículo muy muy descafeinado. Tendremos que esperar a la segunda parte para tener las conclusiones finales.

    Saludos.
    Twins' Farm
    www.twins-farm.com

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  2. Estimados Twins la "cafeína" se debe pagar y a mi mantener esta web no me da dinero. Si queréis "cafeína" tienes 2,5 opciones, o compras la revista (cosa que recomiendo) o lees entre líneas la entrada porque te aseguro que yo si encuentro "cafeína" ahí.
    La otra 0,5 opción es esperar, como bien expresáis, a la Parte II, pero de nuevo os aconsejo: leer entre líneas.
    Quizá me he dejado otra opción más y es hablarlo tranquilamente mientras comparamos vuestra "caca verde" M600 con mi flamante T5000 y mientras unas chuletas como las de las fotos de vuestra web se hacen a fuego lento. Yo prometo el nuevo Canforrales que todavía no he probado. Un abrazo

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