miércoles, 21 de diciembre de 2022

HABLANDO DE PINTURAS EN LA MAQUINARIA AGRÍCOLA (Parte I)

¡Y llegó la última entrada del año 2022 en el Más que Máquina!

He querido que fuese una entrada “sencilla y llevadera”, además versando sobre un tema que “se ve”.

¿Qué es lo primero que aprecias al mirar un tractor? Exacto, su color. La entrada actual tratará sobre la pintura de capós y guardabarros del tractor.

Sí existe un “mundo” donde los colores son distintivos de marca, este es el mundo agrícola. Todos, casi todos, los fabricantes se identifican por un color y casi todos los colores han sido recogidos por estos.

La entrada he querido dividirla en dos entregas; además de la presente, en la próxima semana, y despidiendo el año, se analizarán las tendencias de futuro en pintura.

EN CONTINUA EVOLUCIÓN

El proceso de pintado en vehículos se ha desarrollado en larga y continua evolución. Por una parte los fabricantes sabían que la diferenciación en este aspecto les daba la primera ventaja competitiva frente a su competencia; por otra parte siempre, o casi siempre, se ha intentado avanzar hacia un proceso más respetuoso con el medio ambiente.

Negro, solo negro:El cliente puede configurar el color de su coche con el color que desee, siempre que quiera que sea negro”; Henry Ford

La importancia de la pintura en vehículos no se queda en la “imagen”, la capa de pintura además de la decoración también protege. Esa cualidad de protección es la que, por ejemplo, permite que el fabricante no recurra a chapas galvanizadas cuando sabe que su sistema de aplicación de pintura le proporcionará una buena y duradera capa; de esta forma con un proceso se ahorran costes.

En constante evolución

Evolución

Es en la década de los años 20 DuPont de Nemours desarrolla lacas basadas en nitrocelulosa, que ofrecían gran cantidad de colores con una sencilla aplicación mediante pistola.

En los años 30 llegaron los esmaltes alquídicos (derivados de la glicerina) que mejoran en cuanto a rapidez de secado y en la sencillez de aplicación.

Tras la segunda guerra mundial todo evoluciona rápidamente. A partir de los años 60 llegan las lacas acrílicas, con colores metálicos; los esmaltes ganan protagonismo.

En los años 70 son los catalizadores los que aumentan el rendimiento y ya casi se consigue el proceso actual: capa base y capa transparente (una capa base de color mediante pigmentos añadidos al esmalte, y posterior acabado con esmalte trasparente)

A partir de entonces los avances están en algunos absorbentes de UV para protección de imprimaciones o la adición de pigmentos antioxidación.

Los últimos años han estado orientados al aumento de la calidad, a la par que se controlan costes y se vigila la sostenibilidad.

Pintura en polvo y pintura líquida

Si hace unos años las pinturas eran muy tóxicas, con base disolvente y, casi con seguridad, con plomo en su composición, en la actualidad las pinturas son cada vez menos nocivas.

Plomo: Se solían añadir compuestos plúmbicos a las pinturas con la intención de hacerlas más duraderas, más resistentes a la corrosión y conferir un secado más rápido.

Se sabe de su toxicidad desde hace siglos, pero solo se prohibió su empleo a mediados de los 70 (aunque todavía se detectan incluso juguetes con pinturas con plomo)

El saturnismo o intoxicación por plomo, puede llegar a producir esterilidad, problemas neurológicos, diferentes cánceres y por último la muerte.

Pintura en instalaciones de AGCO_Hesston
Las dos grandes familias son pintura líquida (pintura húmeda) o pintura en polvo (electrostática)

La pintura en polvo aporta una apariencia de más calidad. El polvo se adhiere a la pieza, normalmente con mayor grosor, suele obtener un resultado más resistente.

La pintura en polvo suele emplearse en piezas metálicas para reducir el efecto de la corrosión. Por supuesto se podría realizar con pintura líquida pero el efecto de la corrosión no sería tan positivo como con pintura en polvo.

Además, la pintura en polvo es más barata que la líquida. También se considera más ecológica puesto que los solventes no están presentes en la fabricación de la misma.

Pero hay materiales, como los plásticos, que no aceptan la pintura en polvo, ahí se debe recurrir a la pintura líquida.

La pintura en polvo se aplica mediante pistola electroestática. Al polvo se le da carga negativa, mientras que la pieza está cargada de forma positiva. Tras el pintado se mete en un horno de curado y el polvo ahí se gelifica.

La pintura líquida se aplica mediante espray teniendo especial cuidado en el goteo. Es una técnica más compleja que la aplicación en polvo. También puede tener cierto componente electrostático, pero no tan acentuado como la pintura en polvo.

El secado se puede hacer en horno, pero también al aire. En cuanto a la etapa previa, el pretratamiento, es igual en ambas.

Cataforesis

Cuba cataforesis

Consiste en un pintado por inmersión. Las partículas de pintura cargadas dentro de un campo eléctrico cuyos polos (cátodo es la pieza a pintar y ánodo el electrodo auxiliar) Se denomina cataforesis al desplazamiento de los iones hacia el cátodo. La diferencia de potencial determina el espesor de capa de pintura adecuado; en términos generales el espesor oscila alrededor de 20 micras.

El proceso de cataforesis solo es aplicable a piezas metálicas y aporta una gran protección anticorrosiva.

Es un proceso muy automatizado por lo que es barato. Tiene mucho rendimiento de material (no hay pérdidas) y consigue una gran uniformidad de espesores.

Pretratamiento, Limpieza

La capa de pintura aplicada se mide en micras, así que cualquier impureza puede estropear la pintura. Por ello la primera etapa en cualquier proceso de pintura es la limpieza a fondo de la pieza; con ella se eliminan impurezas, grasas y aceites. Es condición indispensable para conseguir una buena adherencia de la pintura.

Para la limpieza se puede optar por el uso de tricloroetileno que es un solvente para eliminar grasas de las piezas a pintar. Por sus problemas con el medio ambiente está perdiendo mucha popularidad. Otro sistema es el tratamiento mediante abrasión, lo que se conoce como granallado. En este caso la limpieza se produce cuando partículas abrasivas a alta velocidad impactan en la pieza a pintar.

Una calidad aún mayor lo da el sistema denominado phosgreen en el cual se limpian las piezas con productos alcalinos y calientes, posteriormente se hace con ácido fosfórico. Esta etapa proporciona además protección contra la corrosión.

Un paso más, en aras de la máxima calidad, y cuando de piezas de carrocería se trata, es terminar la preparación pasando las piezas de la carrocería por rodillos con plumas (normalmente avestruz) u otros materiales que al girar y frotar no genera electricidad estática puesto que la electricidad podría atraer otras suciedades.

CLASIFICACIÓN Y TÉCNICAS DE PINTADO

Por tipo de acabado

A día de hoy hay tres acabados habituales: sistemas monocapa, bicapa y tricapa. Como norma general el acabado monocapa es el menos costoso y el tricapa el de mayor coste.

Monocapa: Acabado obtenido en una sola capa. La pintura monocapa se mezcla con un catalizador y se diluye, ofreciendo en un mismo producto protección (resistencia química-mecánica, ultravioleta) color y nivel de brillo. Con un acabado monocapa el espesor de pintura aplicada ronda las 50 micras.

El sistema monocapa es el más económico y el más rápido, pero también el más limitado. Al proporcionar el brillo la propia pintura, sin necesidad de aplicar barniz, la pintura monocapa tiene una menor resistencia química y dispone de una menor variedad de colores, además de que no se pueden lograr con ella efectos como el metalizado.

Bicapa: Es la técnica más utilizada. Se utilizan dos capas de pinturas. La primera o pintura de fondo es la que aporta el color, y presenta un acabado mate, mientras que en la segunda se da el brillo final, conocida también como barniz o laca. Esta segunda capa también aporta la resistencia química y mecánica de protección. Con un bicapa los espesores pueden ser 15-20 micras más la capa de barniz de 30-35 micras.

Factoría Claas en LeMans

Con la técnica bicapa se puede dar un acabado efecto sólido, el más sencillo (y con el que se obtienen los colores tradicionales blancos, azules, rojos…) o efectos especiales como el metalizado en el cual se adicionan unos pigmentos metálicos. Y aquí reside su gran ventaja, el gran abanico de colores y efectos especiales. Por supuesto, el acabado bicapa es más caro que el monocapa.

Tricapa: Consiste en aplicar dos capas de color, una primera de color de base y otra de color translúcido; por último, una capa de laca o barniz. Con el acabado tricapa se aplica una primera capa de 15 micras, otra capa de 15-20 micras y por último el barniz de 30-35 micras.

Con este acabado se obtienen los colores más vivos. Su inconveniente es la complejidad del proceso además de ser el acabado con mayor coste.

Xirallic®: Son pigmentos con base de dióxido de titanio o de hierro, que proporcionan colores fuertes, con brillo intenso, capaz de intensificarse con luz solar.

¿Se puede distinguir un acabado monocapa de un bi o tricapa?

Distinguir a simple vista un acabado metálico de otro que no lo sea es sencillo, pero entre un monocapa o un bicapa sólido, o entre un bicapa perlado y un tricapa, solo es posible para ojos expertos, por ello, en bastantes ocasiones, cuando acudes a repintar un vehículo, el carrocero debe lijar una pequeña superficie para cerciorarse del tipo de acabado y poder dar un presupuesto más ajustado. Si al lijar se descubren unos restos blanquecinos indica que la última capa aplicada ha sido barniz, es decir bicapa. Si los restos obtenidos son polvos del color de vehículo, indica que es un acabado monocapa.


También existen herramientas como espectrofotómetros para detectar características de la pintura original. Con estos aparatos se puede detectar los pigmentos que indican el tipo de acabado.

Por su función

Pinturas de fondo: son las que se utilizan para realizar la primera capa. Es la pintura que protege al metal, por eso también se le suele llamar pintura de aislamiento y será la base de la pintura de acabado.

Pinturas de acabado: Es la capa que aporta la visión final de los capós y guardabarros.

Xirallic
Pigmentos: Son sustancias que pueden estar compuestas tanto por partículas orgánicas como inorgánicas. Son responsables de transferir el color responsable de las diferentes tonalidades. Además, los pigmentos deben tener alto poder de cubrición, también aportan opacidad.

Los pigmentos metalizados son partículas de aluminio que proporcionan mayor opacidad y ese aspecto de metal por reflexión de la luz. También hay pigmentos conseguidos con partículas recubiertas por titanio y que dan una apariencia perlada o nacarada.

En la siguiente entrega, próxima semana, se analizarán las tendencias de futuro en pintura. En concreto se analizarán carrocerías capaces de cambiar de color, pinturas mate y “negros especiales”

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By: Catalán Mogorrón, H.


martes, 13 de diciembre de 2022

TIEMPO DE INVIERNO, ELIGIENDO BATERÍA PARA MI TRACTOR ¿CONVENCIONAL, AGM, GEL? ¿Y CARGADORES? (Parte II)

Recarga con cargador solar
ENLAZANDO CON LA PARTE I

En la 1ª parte repasé las opciones que ofrecía el mercado a la hora de sustituir nuestra “fenecida” batería. Repasé las opciones: baterías convencionales “abiertas” de plomo-ácido, las mejoradas EFB, y las baterías selladas VRLA (las AGM y las de gel)

Hoy toca repasar la tecnología de los cargadores de baterías y también la opción de recarga solar.

RECARGA

Todas las baterías necesitan recarga (en realidad la capacidad de recarga es lo que diferencia a una pila de una batería) En la reacción química de producción de electricidad se experimenta una sulfatación que es la formación de cristales de sulfato de plomo. El cargador lo que hace es revertir el sentido de la reacción química para provocar una desulfatación.

Los alternadores no son cargadores: A diferencia de lo que se suele pensar, los alternadores no son cargadores. Un alternador no hará nunca el trabajo de un cargador. Si la batería de tu tractor se ha descargado mucho, tanto que ya no puede arrancar el vehículo, entonces lo mejor es usar un cargador lo antes posible y no confiar en el alternador por muchas horas que vayamos a estar trabajando. El alternador se usa para mantener la carga de la batería, no para recargarla.

CARGADOR DE BATERÍAS

El cargador sirve para recargar una batería descargada. Lo que hace es circular una corriente eléctrica, continua, con una tensión algo superior a la de la batería y en sentido opuesto al de la corriente de descarga. De esta forma se consigue que el sulfato de plomo presente en las placas se revierta y vuelva a formar ácido sulfúrico. En el proceso cambia el peso específico y es por lo que el estado de una batería se puede fácilmente controlar con un densímetro.

De cargadores: Los cargadores se enchufan a la red doméstica, corriente alterna, por lo que debe tener un rectificador de corriente para pasar a corriente continua a la par que se baja el voltaje mediante un transformador. También se monta un reóstato (resistencia variable) para regular la intensidad de la corriente de carga.

Actualmente la mayoría de los cargadores permiten seleccionar, antes del proceso de carga, entre tipo o familia de baterías: plomo-ácido abierta y EFB o selladas (AGM y gel) La necesidad de tener este tipo de cargadores es inevitable si disponemos de diferentes familias de baterías, puesto que las AGM y gel tienen tensiones de carga menores que las de plomo ácido abiertas.

Si tienes que adquirir un cargador, entonces debes tomar ya la precaución de elegirlo con capacidad de configuración específica para baterías AGM y gel.

Proceso de carga: Un cargador de bajo amperaje (1 a 12 amperios) generalmente es la mejor opción para cargar cualquier batería ácido-plomo. Es más rápido cargar a un amperaje más alto, pero también genera mucho calor lo cual reduce la vida útil de la batería. Por eso es recomendable limitar la intensidad de corriente (reóstato) y evitar el curvado de placas con la elevación de temperatura.

Con el amperímetro se controla la intensidad de la corriente de carga. Un buen cargador también dispondrá de un voltímetro y así conocer el valor de la tensión en los bornes de la batería. Y ya, para “rizar el rizo” un cargador de máxima especificación dispone de rectificadores que son capaces de interrumpir de forma automática la carga cuando detecta que la batería tiene carga completa.

Recargando con panel solar y regulador

Cargador-arrancador: La opción de cargador/arrancador es interesante. Además de la recarga de baterías también sirve para arrancar en esa mañana fría que no tienes tiempo de recargar o para ayudar a la batería.

Estos cargadores suelen tener más uso industrial, pero deberían ser imprescindibles entre los agricultores. Permiten cargar las baterías de plomo-ácido (también suelen ser compatibles para las AGM y las de gel)

Permiten carga rápida o lenta. Elección de voltaje de 12 y 24 V y con capacidades desde baterías de turismo de unos 40 Ah hasta baterías muy grandes de 600 o 700 Ah. Un amperímetro indica la carga que en cada momento está recogiendo la batería. También llevan incorporados elementos de protección contra sobrecargas, polaridad inversa, calor…

Como son cargadores pesados (12 a 20 kg), van embutidos en una caja que incluye asa de transporte y ruedas.

Con la función de arranque se permiten intensidades nada desdeñables de 250 y 300 A para mover el motor de arranque de motores de hasta 6 cilindros.

Lleva incorporado un amperímetro que le indica que carga se está realizando en la batería.

OJO CON LAS BATERÍAS AGM, PUEDE QUE NO ESTÉ “MUERTA”

Ojo porque puede darse el caso de baterías AGM que está tan descargada que al conectar al cargador no observamos que la recarga. Puede ser que esté dañada, pero puede que no. Y es que una batería AGM tiene una resistencia interna muy baja, esto permite una salida de amperaje muy alta, pero también se puede llegar a descargar muchísimo. La mayoría de los cargadores de baterías tienen funciones de seguridad integradas que impiden que los cargadores puedan recargar baterías que se descargaron demasiado. Por eso una batería tradicional que está a 10.5 voltios o menos se considerará defectuosa, que tiene un “corto” o una celda dañada. El cargador puede pensar que la batería está defectuosa y, por seguridad, no recargar. Sin embargo, una batería AGM puede tener un voltaje mucho más bajo y no llegar al umbral que detecta el cargador para conectarse. Si usas un cargador específico para batería AGM no pasará esto.

Cargadores solares en cualquier aplicación

Si no dispones de ese cargador moderno, puedes “engañar” al tuyo tradicional. Coge una batería en buen estado (con voltaje entre 10,5 y 12 V) ya sea AGM o inundada. Prepara tu batería AGM aparentemente muerta. Debes también tener un medidor de voltaje.

Se conecta la batería “sana” y la AGM “muerta” en paralelo (positivo con positivo y negativo con negativo) Ahora se conecta la batería buena al cargador. Se enciende el cargador y este detectará que el voltaje es bueno y empezará a suministrar carga.

Como ambas están en paralelo, ambas toman carga. Cuando pasa un tiempo, por ejemplo una hora, puedes revisar la AGM con el voltímetro. Si ya ha alcanzado el umbral normal de los cargadores, 10,5 V, se puede desconectar el cargador y retirar la batería “sana”. Ahora ya se puede continuar el proceso de carga de la AGM. En la mayoría de los casos la batería se recuperará sin problemas.

CARGADORES SOLARES, ¿SON EFECTIVOS?

Se están popularizando los cargadores solares. No es una mala opción, pero hay que saber lo que se compra y, la realidad, es que estos cargadores están más indicados para el mantenimiento de las baterías, tenerlas siempre en perfecto estado de carga que para la recarga desde niveles bajos.

Cargador solar con panel de 5 W
en proceso de carga

Carga lenta: la carga lenta es una medida de mantenimiento. Está pensada para mantener la batería, no para reiniciar una batería. Es el tipo de carga cuando se desea que la batería mantenga una carga constante, sin llevarla ni al agotamiento ni a la sobrecarga.

El kit: Antes de comprar te debes cerciorar que el voltaje de la batería y del panel solar coinciden (normalmente ambos de 12V; y en el caso de tener un panel solar de 24 V entonces se conectarán dos baterías en serie)

Su poder de carga no es muy alto, pero suficiente para tener siempre la batería en perfecto estado. Funciona como cargadores lentos, lo que redunda en la idea de que están destinados a mantener la carga a lo largo del tiempo.

Hay diferentes potencias, pero los más habituales en cualquier ferretería especializada será encontrarlos entre los 7,5 W, 10 W y hasta los 100 W. Por supuesto funcionan mejor con luz solar intensa, pero también en nublado ejerce parte de su poder de recarga.

Lo que se compra es un kit y que generalmente está compuesto por el panel solar cuyo tamaño depende de la potencia del mismo, unas pinzas de cocodrilo con su correspondiente juego de cables, el enchufe 12V CC para el encendedor, y el regulador de carga para proteger a la batería.

Instalación y uso: Son cargadores sencillos de instalar y de usar; mi opinión es que se enchufe directamente a los bornes de la batería y no al encendedor porque normalmente los encendedores no funcionan con el contacto quitado.

Cargador solar 
Una precaución inicial es cerciorarse de que el panel solar es resistente al agua o no, hay muchos, que no lo son, y entonces se deben poner dentro del vehículo. Lo ideal es que sea resistente al agua y así el tractor puede estar bajo cubierto y el panel en un buen sitio con luz solar directa. En función de la potencia del panel solar, y en función de la capacidad de la batería, se tardará más o menos en la recarga.

Regulador de carga

Los dispositivos de control de carga controlan la energía que llega de los paneles solares. Son dispositivos que ajustan la corriente y el voltaje antes de enviarla a las baterías, evitando sobrecargas y que la batería pueda descargarse, funcionamiento inverso al esperado, en días nublados o durante la noche. Si el sistema no dispone de regulador de carga entonces al menos se debe tener un puente de diodos para evitar en comentado “efecto inverso”

Los controladores de carga deben ser compatibles con el tipo de batería, en nuestro caso el controlador deberá ser compatible con las baterías de plomo-ácido.

Existen dos tecnologías entre los controladores de carga, PWM y MPPT. Los controladores MPPT Maximum Power Point Tracking son más eficientes que los PWM Pulse Width Modulation (eficiencias de conversión del 75 % para PWM y del 95 % para los MPPT) Por supuesto los MPPT son más caros (sobre 100 € frente a 50)

Un PWM funciona como un interruptor eléctrico entre baterías, se puede conectar y apagar. El MPPT regula la energía que pasa del panel solar a las baterías, hace coincidir el voltaje del panel solar con el voltaje de la batería y así maximizar la eficiencia de carga.

Vídeo instalación controlador cargador solar
(en inglés pero creo que se sigue perfectamente
)
En nuestro caso, con cargadores que rondarán los 100 W y con baterías de plomo-ácido, es más que suficiente un controlador sencillo PWM. Si por el contrario también se quiere usar para baterías por ejemplo de litio, y potencias por encima de los 400 W entonces hay que recurrir a los MPPT.

¿AYUDA CON OTRO VEHÍCULO PARA ARRANCAR NUESTRO VEHÍCULO?

La pregunta puede parecer de “Perogrullo” porque todos, en alguna ocasión, lo habrán hecho, sin embargo, ojo, porque la respuesta no es tan sencilla.

Si tú tractor es antiguo, entonces, efectivamente, como ya habrás comprobado en muchas ocasiones, no habrá problemas. Por el contrario, en tractores con mucha electrónica puede ser desaconsejable.

diagrama de cableado
cargador de panel solar con controlador

En los tractores modernos, con tantísima electrónica como incorporan, al intentar arrancarlos con cables desde un vehículo auxiliar pueden sufrir una subida de tensión y cargarnos alguna centralita.

En cualquier caso, si no tienes más remedio, es conveniente seguir una serie de “buenas prácticas”, veamos:

  • Cerciórate que las dos baterías son de la misma tensión, normalmente 12 V (sobre todo cuando el vehículo auxiliar es un camión que puede ir a 24 V)
  • Arranca el tractor auxiliar para evitar que también este se quede sin batería
  • Conecta las luces del tractor sin batería (esto se hace para que si hay subida de tensión, la puedan absorber las luces)
  • Conecta los cables en el orden debido: primero el positivo al vehículo auxiliar; de ahí al positivo al tractor descargado. Ahora el negativo del vehículo auxiliar al negativo del tractor con batería descargada y mejor a la masa del tractor, en vez de al borne para evitar chispas peligrosas
  • Ahora acelera el vehículo auxiliar y tras unos segundos intenta arrancar el tractor
  • Los intentos no deben superar los diez segundos pues en la operación los cables alcanzan mucha temperatura y se pueden quemar los aislantes
    Controladores PWM - MPPT
  • La desconexión de los cables de arranque se hace en el orden inverso a como se han conectado

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By: Catalán Mogorrón, H.

domingo, 4 de diciembre de 2022

TIEMPO DE INVIERNO, ELIGIENDO BATERÍA PARA MI TRACTOR ¿CONVENCIONAL, AGM, GEL? ¿Y CARGADORES? (Parte I)

PARÁMETROS DE UNA BATERÍA

Tiempo de invierno, tiempo de pensar en la batería de nuestro tractor.

La labor fundamental de una batería es proporcionar la energía suficiente para el arranque de los pesados motores diésel. Sin embargo, además, las baterías para tractores, vehículos industriales e incluso camiones deben cumplir una serie de características: robustez, capacidad para soportar vibraciones, golpes y temperaturas muy cambiantes.

Al igual que los tractores cambian en un proceso de mejora constante, amén del intento de adaptación a la normativa imperante en cada momento, las baterías también cambian sus prestaciones y especificaciones. Se adaptan en el intento de dar respuesta a las demandas crecientes de los componentes electrónicos que incorporan los tractores actuales.

Breve descripción de una batería: La batería de un tractor se compone de dos polos, uno, negativo, denominado ánodo (donde se produce una reacción de oxidación) otro, positivo, denominado cátodo (en el cual se produce otra reacción química denominada reducción) Además existe un “líquido” o electrolito encargado de permitir el paso de electrones desde un polo al otro. La reacción química no es eterna, llega un momento que se agota, esto ocurre cuando ya no se puede ceder más electrones entre los polos. En este momento es necesario recuperar la batería y para ello se revierte la reacción anterior. Justo esta capacidad de recarga, esta reacción química reversible, es lo que diferencia a una batería de una pila.

Idoneidad de una batería

  • Tensión: Se mide en voltios (V) El voltaje depende del número de elementos que tiene la batería. En el tractor son, la inmensa mayoría, de 12 V
  • Corriente: Se mide en culombios (C)
  • Intensidad: Se mide en amperios (A o culombio por segundo, C/s) es el caudal de corriente eléctrica. Es una de las especificaciones básicas para elegir la batería. La denominada intensidad máxima de corriente es el pico máximo, por ejemplo, para el arranque, que puede proporcionar la batería
  • Capacidad de carga: Se mide en amperios-hora (Ah) y es la energía que puede acumular la batería o energía que puede entregar la batería en una hora
  • 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 (Wh) o también se puede dar por kilogramo de peso, así se puede decir 40 Wh/kg

Tamaños: No tiene mucho sentido hablar de tamaños en las baterías del tractor pues va en “proporción al tractor” Las más habituales van desde los 90, 115, 180, 240 Ah…

Esquema Varta baterías EFB

DIFERENTES TIPOS DE BATERÍAS PARA TRACTORES

Las nuevas tecnologías de baterías amplían el surtido disponible; no siempre los empleados de comercios de repuestos o talleres saben encontrar la mejor batería para tu tractor. Por eso no está de más conocer un poco de lo que se puede encontrar en el mercado.

Baterías “abiertas” de plomo ácido: Son las baterías convencionales del tractor, con placas de plomo y un electrolito entre ellas. Son baterías pesadas, pensadas para el arranque del motor, capaces de suministrar alta intensidad (amperios) en poco tiempo.

No es lo mismo: Una característica de las baterías de plomo ácido es el grosor de las placas de plomo. Cuanto más delgadas sean más fácil es extraer una corriente alta de ellas, sin embargo, más facilidad de que se rompan las placas. Con las placas más gruesas se puede descargar durante más tiempo y aguantar sin romperse.

Baterías EFB: Son el desarrollo mejorado de las baterías de plomo-ácido convencionales. Las siglas corresponden a Enhanced Flooded Battery (Batería Inundada Mejorada)

La mejora de las EFB frente a las convencionales proviene en la utilización de unos fieltros de fibra que obligan a las placas de plomo a permanecer mejor ajustadas en su sitio, lo que les confiere mayor aguante a las vibraciones. La polifibra adherida al plomo asegura una vida útil más larga. El número de veces de carga y descarga puede superar las 150 veces.

Si el vehículo tenía originalmente una batería convencional se puede sustituir por una EFB con garantía de acierto. Si ya tuviese una EFB como original no conviene rebajar la especificación cuando se sustituya.

Esquema Varta baterías AGM
Baterías AGM: Baterías de Fibra de Vidrio Absorbente (Absorbed Glass Mat) en las cuales el electrolito moja una membrana inerte, fibra de vidrio, al contacto con el ácido; son baterías con electrolito líquido, pero con separadores que lo absorben, es decir, el electrolito, mezcla de agua destilada y ácido sulfúrico, se encuentra empapando la fibra de vidrio.

La batería AGM tiene placas más gruesas que la EFB y admite aún más procesos de recarga que ella. Con respecto a una convencional las AGM triplican los ciclos de carga. Disponen de una larga vida útil, excelente rendimiento y mayor seguridad.

Baterías de gel: También pertenecen a la familia de plomo ácido, pero en las de gel el electrolito está gelificado; un estado que se consigue cuando al electrolito se le añade sílice.

En realidad, la tecnología del “gel” no es nada nueva y data de los años 50 del pasado siglo cuando la patentó la empresa alemana Sonnenschein.

Con la gelificación, el ácido se queda inmovilizado y eso les confiere muchas ventajas como por ejemplo la ausencia de fugas. Son baterías muy resistentes a las vibraciones, no necesitan mantenimiento se pueden descargar profundamente y como están selladas no desprenden líquido incluso en caso de vuelco. Son baterías que se caracterizan por sus ciclos de descarga profundos; por su enorme capacidad de ciclos de recarga (pueden llegar fácilmente a los 800 ciclos de carga)

Sin mantenimiento: Los gases que se producen en el interior con las reacciones químicas, se vuelven a convertir en agua; como la batería está sellada y es estanca, mantiene la humedad en su interior.

Tanto las baterías de gel como las AGM son de las denominadas VRLA (Valve Regulated Lead Acid) ambas con sellado hermético y sin mantenimiento.

Es un tipo de batería que está conquistando el mercado; la “moda” se debe a su profusión de uso en instalaciones solares. Una novedad o mejora está en las denominadas batería de gel carbón que mejoran prestaciones de resistencia a los ciclos y a los estados parciales de carga.

COMPARATIVA ENTRE LAS DIFERENTES BATERÍAS

¿Convencionales “abiertas” y EFB frente a las de Gel o AGM?

Las baterías bien de tecnología AGM o gel son superiores a las convencionales y a las convencionales mejoradas EFB.

En general, y sin particularizar entre gel o AGM, ambas presentan ventajas competitivas:

  • Se cargan más rápido
  • Mantienen la carga más tiempo cuando están inactivas
  • Sulfatación muy baja, aguantan mejor los estados parciales de carga
  • Mejor rendimiento a temperaturas bajas
  • Mayor capacidad de entrega de corriente
  • Son más flexibles en su posición (mucho más la de gel) en el vehículo

¿Gel o AGM?

Como ya se ha comentado, ambas son herméticas. En ambas el gas hidrógeno que inevitablemente se producen (el electrolito es ácido sulfúrico H2SO4) se recombina, haciendo innecesario llenar con agua destilada. Ambos son baterías plomo-ácido controlada por válvula de ventilación (VRLA)

A pesar de sus semejanzas, también las diferencias hacen que tengan cierto comportamiento diferente:

Batería carbono-Gel
Ventajas del gel frente a las baterías AGM:

  • El electrolito gelificado consigue que las baterías de gel sean más duraderas
  • Aunque en las baterías AGM el electrolito apenas se evapora, en las de gel el proceso es aún menor y eso alarga su vida útil y les supone un número bastante mayor de ciclos de carga
  • Una batería de gel carga más rápido que la correspondiente AGM
  • La consistencia del gel las hace aguantar mejor las vibraciones
  • Mantienen su carga en reposo o almacenamiento durante más tiempo
  • Existe menor desgaste de los electrodos, característica que se traduce en mayor vida útil

Ventajas de las AGM frente a gel:

  • Las de gel presentan peor comportamiento ante temperaturas extremas
  • El precio de una batería de gel es mayor a la equivalente AGM
  • La batería de gel no puede igualar el pico de corriente de arranque en frío que consigue las AGM debido a su mayor resistencia interna

En conclusión

En el mundo automovilístico: Si tu automóvil es eléctrico, donde el número de ciclos de carga será alto, la recomendación es que apuestes por las de gel. Sin embargo, entre los turismos con sistema de arranque-parada automático (start-stop) la preferencia es hacia las baterías AGM ya que son baterías que proporcionan mayor energía en punta.

Las baterías de gel están más recomendadas para baterías de suministros constante de energía, pero no para batería de arranque. Así, por ejemplo, es habitual encontrar, en el mundo del turismo y transporte por carretera, que montan dos baterías, la de gel utilizada para el suministro de energía en movimiento y la AGM para el arranque; una buena forma de aprovechar las cualidades de ambas.

Doble batería: Cada día es más frecuente ver sistemas de doble batería, por ejemplo, una batería de gel combinada con una AGM o EFB que se suele reservar para el motor de arranque y la de gel para todos los sistemas electrónicos de la cabina.

Tractores y cosechadoras: En el caso de tractores, en los cuales no existe el start-stop (no confundir con el star&go) pero que si se necesitan una energía eléctrica capaz de alimentar los numerosos extras que llevan, lo más conveniente es apostar por la tecnología AGM.

Si tu tractor lleva mucho dispositivo electrónico que requiere un suministro eléctrico garantizado, amén de fiabilidad en el arranque en tiempo frío, sin duda se recomienda las baterías AGM.

Próxima semana

Se continuará con el análisis de baterías para el tractor, pero se abordará el tema de los cargadores específicos para cada batería.

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By: Catalán Mogorrón, H.

viernes, 25 de noviembre de 2022

TRACTOR CBU, CKD, SKD ¿CONOCES LA DIFERENCIAS?

Tractor MF preparado para exportación
(Fábrica Canoas, RS-Brasil)
DE SIGLAS

Seguro que en alguna ocasión has leído estos conceptos, pero quizá no hayas prestado mucha atención a su significado. Se trata de siglas de uso muy frecuente en aduanas, también entre importadores de maquinaria. Y aunque ahora España ya no tiene fábricas de tractores, ni cosechadoras… seguimos siendo mercado para las empresas foráneas; así que es interesante conocer estos términos.

España, ¡qué pena!: Países con buenos centros de I+D, también buenas técnicas y equipos de fabricación (léase EE. UU., Alemania, Japón, Francia, Italia, Reino Unido…) son capaces de diseñar máquinas de alta tecnología como son los tractores. Los países como España, que otrora tuvieron capacidad de desarrollo y manufactura, hoy ya no, necesita de la capacidad de esos países que, amáblemente y a precios convenidos, nos venden sus vehículos.

Imaginemos, soñar es gratis, que mañana decido que quiero montar tractores en España, no digo fabricar que sería soñar demasiado, pero sí que puedo “montar”. El procedimiento no debería ser “complicado”: llego a un acuerdo con un fabricante indio o chino o turco (cito estos países por tener producción de tractores baratos, acostumbrados a vender a importadores y avezados en el mercado internacional) y, una vez firmado el acuerdo, puedo optar por importar el tractor de varias formas: completo, por componentes completos, por piezas sueltas… Y justo aquí intervienen las siglas famosas CBU, CKD o SKD…

CBU

Un CBU sería un tractor (aplíquese lo mismo a un coche, camión, motocicleta o cualquier máquina) que viene totalmente terminado (CBU Completely Built-up Units o Unidades Completamente Construidas) listos para entrar en funcionamiento. Es como vienen la mayoría de los tractores que compramos. Es lo habitual de todos los grandes fabricantes de tractores que venden en España, el tractor llega completamente terminado, para colocarle la placa de matrícula y poco más.

Cuando estamos hablando de fabricantes dentro de la UE se entiende, pero cuando hablamos de importación desde países extracomunitarios ¿por qué hacerlo así?

Cuerpo tractor y caja ZF Terramatic TMT 32

ZF Terramatic: Las cajas CVT de ZF son un buen ejemplo de CBU. ZF ha vendido y vende a muchos fabricantes de tractores unas transmisiones diseñadas y fabricadas por ellos mismos. Algunos ejemplos de ZF en marcas multinacionales: TMT 16 en el Kubota M7001; TMT 32 para McCormick X8; o la Eccom 6.0 para los CNH (CASE Steiger y Quadtrac, New Holland T9); TMG 45 (Claas Axion 900)

Las unidades completamente construidas son más caras de transportar, corren mayor riesgo y generan más impuestos de importación. ¿Por qué entonces se opta por CBU? Eliminando de la ecuación a los países comunitarios que no pagan aranceles, alguna razón por la que conviene optar por CBU es porque la cantidad de tractores importados es pequeña y no compensa a la marca tener en España una planta de montaje. O bien con un producto CBU se evitan los problemas de control de calidad en el nuevo país. Incluso el propio fabricante puede considerar a su producto “tecnología cerrada” es decir, o lo compras ya terminado o no lo vendo.

¿Por qué mayor arancel?: Lógicamente una unidad CBU deja poco valor añadido en el país importador: no requiere montaje, no requiere industria auxiliar de componentes… así que para contrarrestar esto y ayudar más a las empresas nacionales o comunitarias pues se aplica un impuesto más elevado a las unidades CBU

CKD

Un tractor CKD es el polo opuesto al CBU. Un CKD es un tractor “en piezas” (CKD Completely Knocked Down o Completamente Despiezado) Seguramente siguiendo con el ejemplo de la caja de cambios se podrá entender mejor. Imaginemos la caja de cambios CKD, sería el conjunto de todos los elementos o componentes de la caja de cambios: engranajes, casquillos, ejes, bulones, rodamientos… pero que no vienen premontados en la carcasa. El ensamblaje se debe producir en el país de destino.

Es la fórmula que paga menos aranceles puesto que se genera una gran carga de mano de obra e inversiones en instalaciones de montaje. Es como una relación simbiótica entre exportador e importador.

SKD

Unidades de tractores SKD 
Un SKD sería un tractor que viene en componentes (SKD Semi Knocked Down o semi despiezado) Imaginemos que compramos componentes como el motor, la caja de cambios o eje delantero… se trata de componentes que vienen montados como unidades funcionales, pero no lo hacen unidos a un chasis o un conjunto.

Las plantas de montaje de los "kits desmontables" son mucho menos costosas tanto en el establecimiento, como en el propio mantenimiento: no necesitan robots de última generación para montar un eje delantero o una rueda. E incluso estas líneas de montaje pueden ser capaces de montar prototipos o cortas series de un determinado modelo. Además, ayuda a que el potencial cliente vea a la marca como “fabricante” del país importador…

Por supuesto que el grado de SKD es muy variable, yo puedo importar todo el tractor a falta de las ruedas, la batería, o puedo decidir nacionalizar algún componente y entonces puedo importar el tractor a falta de ruedas, batería, luces de trabajo, contrapesos, brazos del elevador…

Tractor BUX: BUX, Built-up for Export, significa "construido para la exportación". Los fabricantes se refieren a los CKD y SKD como KD, completos o incompletos, siendo KDX para exportación desmontada.

¿QUÉ CONVIENE MÁS?

Para decidir qué es lo que más nos conviene será necesario saber si el tractor es intra o extra comunitario. Suponiendo que está fabricado en países ajenos a la UE; entonces hay que saber como funcionan los impuestos de las aduanas de nuestro país; también es necesario conocer el denominado CIF (Cost, Insurance, Freight) que es el sumatorio de costes, seguros y fletes.

Tractor CBU

Otra importante incógnita es conocer la posibilidad real para establecer una línea de montaje.

Valor FOB: Término comercial internacional; siglas de Incoterm Free On Board o precio “franco a bordo” y que se utiliza en transporte marítimo para hacer referencia que el vendedor entrega la mercancía en el puerto de embarque, asumiendo los costos de aduanas y licencias de exportación.

Tampoco se debe olvidar, pero lo dejo para otra entrada, el tema de las homologaciones. Condición indispensable para que el tractor pueda ser vendido en la UE

¿Cuánto ahorro?: Desde el punto de vista económico previo, es obvio que la opción más barata es importar las piezas completamente desarmadas, sin ningún preensamblaje.

Para hacernos una idea, la diferencia de precio del mismo tractor CBU a ese tractor despiezado CKD sería del 40 %, es decir, el CKD representa el 40 % del valor del CBU, o lo que es lo mismo, montar todos los componentes, ensamblar los conjuntos, realizar las pruebas pertinentes, es el 60 % del valor del producto (en este caso tractores)

No se entienda mal, no se trata de un ahorro sino más bien de dónde se queda el dinero. Con un tractor CBU el 100 % se queda en el país de fabricación; con un CKD se reparte

By: Catalán Mogorrón, H.

Tractores viñeros dispuestos a la exportación SKD y CBU