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Motores diesel electrónicos,
el futuro del diesel
Fernando Otero Alonso
Jefe de Máquinas de la Marina Civil.
Facultativo Superior de la Xunta de
Galicia.
La electrónica está invadiendo
cada aspecto de nuestras vidas, y
ahora al motor diesel le toca el turno
de iniciar el tratamiento electrónico.
Puede parecer irónico, que la
máquina Diesel, hasta ahora favorecida por el hecho de que no tenía
sistemas eléctricos que pudieran
fallar, está siendo ahora inundado de
instalaciones eléctricas, y recibiendo
un completo tratamiento electrónico.
Detroit Diesel es un pionero en
el mercado de la electrónica para
motores Diesel, argumentando que
existen significantes ventajas. El
extenso sistema que ha ideado puede
ser usado para motores, está dirigido
y sincronizado a fin de optimizar el
arranque en frío, mejorar el sistema
de autodiagnóstico del motor, y la
protección contra posibles abusos de
manejo del mismo. Probablemente
la razón más importante para la
instalación de equipos electrónicos
para el control del motor, es la posibilidad de vigilar más estrechamente
las posibles emisiones de gases.
Detroit Diesels podría argumentar que el control electrónico
sería el único camino para encontrar
una forma de impedir las emisiones
de gases contaminantes de los
motores.
Las bases para el control electrónico de los motores no son nuevas. Comenzó con la monitorización
electrónica, llevando lecturas de una
amplia variedad de sensores, y
exponiéndolos electrónicamente.
Una vez que se tiene esta información básica del motor entonces
podemos usar el computador, para
procesarla y obtener una amplia y
variada información del motor,
incluyendo la que el computador
tenga almacenada.
Sin embargo, esto es sólo lo
que básicamente se llama, monitorización de la información, algo
que hoy en día muchos motores
comerciales están en disposición de
ofrecer.
La parte inteligente de lo que
Detroit Diesel hace además con sU
DDEC, en la serie de Diesel, es
usarla para el control electrónico.
Hay una enorme variedad de variables sobre las que se actúa, empezando por el acelerador, en el cual
la leva de carga de la bomba de
combustible, está conectada al motor
electrónica mente en vez del
acostumbrado cable push / pull.
El control electrónico real se
hace en el mando de conducción y
en los inyectores electrónicos.
Detroit Diesel había usado siempre
inyectores con Bomba de alta
presión, conducidos mecánicamente.
Esto se aprovechó en el desarrollo
de motores electrónicos, porque
significó, que el ajuste de los
inyectores electrónicos con sus
válvulas magnéticas, era un simple
trabajo de reemplazamiento, en vez
de tener que rediseñar un sistema
completo de alimentación de
combustible.
Una vez que tenemos los in-
yectores electrónicos, disponemos
entonces de un completo control
sobre la cantidad de combustible
inyectada, con una precisión que no
puede ser alcanzada por medios
mecánicos.
Combinado con un control
electrónico del motor podemos tener
un sistema donde la cantidad de
combustible, puede ser compensada
exactamente con la velocidad y
carga del motor, teniendo así un
control mucho más flexible.
Por ejemplo, en el arranque en
frío como la inyección está avanzada, la cantidad de combustible, se
reduce para disminuir la emisión de
humos.
LA INSTALACIÓN DE
EQUIPOS ELECTRÓNICOS
DESTINADOS AL
CONTROL DEL MOTOR,
POSIBILITA LA
VIGILANCIA MÁS
ESTRECHA DE POSIBLES
EMISIONES DE GASES.
De forma similar, la alimentación de fuel y el avance se ajustan
durante la aceleración, a fin de
compensar el flujo de aire al motor y
eliminar la necesidad de controles
mecánicos de emisión de humos.
El funcionamiento de un motor
puede ser mejorado puesto que la
inyección de combustible y el
avance o retardo, están optimizados
y Detroit Diesel, ha conseguido un
incremento de las potencias de
salida, alrededor del 5% con el
sistema electrónico. El ajuste, se
hace
automáticamente
para
optimizar el par de torsión, con el
régimen de carga del barco.
Estos ajustes automáticos se
llevan a cabo con el operador apenas
consciente de los cambios. La orden
es suave y el motor responde con
una mejora de rendimiento. El
operador notará la flexibilidad, con
la cuál evoluciona en régimen de
maniobra a baja velocidad. Con el
sistema DDEC es posible dejar caer
las r.p.m. hasta un mínimo de 400 r.
p.m., para evitar un brusco
acoplamiento de la reductora, y una
mucho más suave aceptación de la
carga. Las velocidades de maniobra
pueden ser seleccionadas y en
muchos casos suprimir con ello la
necesidad de una válvula de
maniobra en inversor-reductor.
La conducción y el sincronismo
del motor son extraordinarios. La
velocidad del motor se mantiene
precisa y con la sincronización se
consigue que en el caso de doble
motorización
ambos
motores
trabajen igual velocidad. Las r.p.m.
del motor se exponen en grandes
números en el L.C.D., uno para cada
motor.
Estos displays pueden dar al
usuario acceso a una amplia
variedad de información acerca del
motor. Pueden estar divididos para
otros
requerimientos,
pero
normalmente los parámetros de la
máquina principal, tales como
presiones del motor y temperaturas
son los que se visualizarán. Hay
alarmas
vinculadas
con
las
establecidas
automáticamente,
variando con la velocidad del motor.
Los parámetros están también
grabados en la memoria, de modo
que las oscilaciones puedan ser
detectadas.
Una de las más importantes
informaciones, es el consumo de
fuel. Este se mide con una exactitud
del 1 % al 2 % sin ninguna necesidad de cambiar o modificar el
sistema de fuel del motor. Este
display permite también ajustar los
aceleradores, en función del óptimo
consumo de combustible, al tiempo
que puede mostrar el potencial
económico
por
vía
gráfica.
Actualmente sólo hay instaladas
medidas de consumo por hora, pero
si se integra un receptor G.P.S. nos
suministrará el importante dato de
consumo de combustible por milla
recorrida y el alcance de las
reservas.
EN EL FUTURO EL
OPERADOR DE UN
MOTOR DIESEL ANTE
UNA AVERÍA RECURRIRÁ
AL COMPUTADOR Y NO A
LA CAJA DE
HERRAMIENTAS
Las posibilidades de ofrecer
información con este sistema parecen infinitas. Posteriores versiones
más sofisticadas, están dotadas
incluso de un ''botón de pánico" que
incorpora una lista de sugerencias
para contactar con-el Guardacostas,
si una persona con poca experiencia,
repentinamente tiene que hacer
frente a un problema.
Desde el punto de vista de los
ingenieros, las capacidades de
diagnóstico son muy importantes. El
fallo de un inyector es inmediatamente identificado, ahorrando un
importante tiempo de inspección.
Otros problemas del motor, pueden
ser analizados por el sofisticado
sistema de software, de modo que
esta información de confianza puede
ser entregada al servicio de
ingeniería. El sistema, incluso se
autochequea y sugiere donde puede
estar localizado el problema, si
realmente existe una avería. Con la
vinculación al satélite, un ingeniero
en tierra podía incluso llevar a cabo
la diagnosis.
El DDEC está ahora en la versión Mark-3 y continúa alcanzando
más sofisticación y más capacidad.
Actualmente está en desarrollo un
método de análisis electrónico de la
calidad del aceite, de modo que los
cambios
de
aceite
pueden
prolongarse en el tiempo. Otro paso
lógico hacia adelante, serán los
sistemas de interface de navegación,
de modo que el barco pueda ser
programado para llegar a su destino
en el tiempo preestablecido.
Las posibilidades con el sistema DDEC son casi ilimitadas, pero
la cuestión de la rentabilidad es
igualmente importante. Mientras
tanto Detroit Diesel ha dado todos
los pasos posibles para hacer estos
sistemas realidad, incluyendo la
incorporación
de
un
microprocesador de back-up (copia de
seguridad) el Achilles Heel del
sistema es el suministro de energía
eléctrica. Si esta falla lo hace
también el motor. De este modo con
el DDEC debe ser diseñado un
sistema completo de suministro
alternativo de energía con un alto
estándar de calidad y eficiencia.
Detroit Diesel está viendo la
posibilidad de incorporar un sistema
de suministro de emergencia a cada
computador.
Con un motor DDEC se pueden
conseguir muchas ventajas. Los
aviones
están
ya
totalmente
equipados para el control computerizado y tienen un escenario
operativo mucho más crítico. Al
menos si el motor se para en un
barco, este no se hunde.
La principal diferencia que se
puede encontrar con un motor
DDEC es que cuando algo no funciona correctamente, el operador
recurre al computador, no a la caja
de herramientas.
Con 200.000 motores DDEC
actualmente en funcionamiento
operando en una amplia variedad de
vehículos, demuestra que DDEC
está suficientemente probado. La
electrónica ha de ser el camino a
seguir, y la mayoría de los
constructores de motores están
haciendo grandes esfuerzos para
ponerse al día con la tecnología
DDEC.
Bibliografía:
Work And Boat. Traducción
realizada por
Fernando Otero Alonso.
Autor del artículo: Dag Pike.