Descubriendo las unidades de ventilador

Escritor colaborador

Art Trahan tiene casi 241.000 vehículos comerciales que mantener, por lo que no quiere perder tiempo innecesario pensando en las campañas de ventiladores. Afortunadamente para él, otros están pensando en ellos por él.

Trahan es el gerente senior asignado a las cuentas nacionales del proveedor de transporte y arrendamiento de camiones Ryder System Inc. Al comprar vehículos, tiene tres opciones en lo que respecta al mecanismo que alimenta el ventilador que enfría el motor: transmisiones tradicionales de encendido y apagado; transmisiones de dos velocidades, que se pueden utilizar cuando no es necesaria la máxima velocidad; y variadores de velocidad, que pueden funcionar a diferentes rpm según la aplicación y la necesidad.

Muchos en la industria dicen que los accionamientos de velocidad variable, que funcionan sólo tan rápido como sea necesario, son cada vez más populares. Las transmisiones variables pueden ahorrar caballos de fuerza (un ventilador en funcionamiento puede consumir 25 hp en un motor que funciona entre 400 y 450 hp) y, por lo tanto, ahorrar combustible.

Art Trahan, Ryder System Inc.

Sin embargo, el sistema de encendido y apagado más tradicional también es una opción popular porque es el más simple y barato, y de todos modos, para las flotas de larga distancia, el ventilador rara vez necesita funcionar.

La mayoría de las camionetas de Ryder tienen un sistema de encendido y apagado. Trahan dijo que Ryder les dice a los fabricantes de camiones cómo se usará el vehículo, generalmente acepta lo que recomienda el fabricante y rara vez cambia una unidad después de comprar el camión.

"No quiero que las campañas de campaña para fanáticos se conviertan en algo sobre lo que tenga que hablar con un cliente", dijo Trahan. “Mientras el embrague del ventilador no me cause ningún problema, seguimos con lo que recomiendan los fabricantes. No ha estado en mi radar desde hace algún tiempo”.

Jim Benson, gerente de ingeniería para aplicaciones norteamericanas de BorgWarner, dijo que las unidades de encendido y apagado son más familiares para los compradores de Clase 8. Para los camiones que viajan por una interestatal a 62 mph, siguen siendo una buena opción con pocos parásitos. El mecanismo de dos velocidades resulta atractivo para vehículos que suelen estar parados, como los camiones volquete. Para los productos BorgWarner, se trata de una actualización directa para la versión on-off.

Pero a medida que aumentan las demandas de confiabilidad del motor y economía de combustible, los fabricantes de camiones están considerando hacer que las transmisiones variables sean estándar en lugar de opcionales, dijo. Los motores variables se convertirán en el modelo dominante, afirmó Benson. "Creo que, en general, la industria está dando un paso bastante decidido hacia la velocidad variable".

Motor Volvo D13. Volvo ahora es estándar con transmisiones de velocidad variable. (Volvo)

John Moore, gerente de marketing de productos para sistemas de propulsión de Volvo Trucks North America, dijo que Volvo adoptó de serie unidades de velocidad variable en todos los modelos en 2017.

"Solo queremos ahorrar la mayor cantidad de combustible posible", dijo. "Queremos poder manipular el ventilador para que se ajuste mejor a lo que necesita para enfriar el motor".

Los ejecutivos de Freightliner y Mack coincidieron en que los accionamientos variables están ganando popularidad.

Kelly Gedert, directora de marketing de productos de Freightliner Trucks y Detroit Components, dijo que cada vez más clientes los están utilizando. Además, "la demanda prevista de embragues de velocidad variable seguirá creciendo, y los avances en el sistema de propulsión respaldarán la tecnología de velocidad variable".

Roy Horton, director de estrategia de productos de Mack Trucks, dijo que Mack ofrece transmisiones variables y de encendido y apagado.

En el pasado, la “gran mayoría” eran impulsos intermitentes. "Hoy en día, los embragues de velocidad variable son más prominentes", dijo.

Duvin Sathyanath, gerente de producto para unidades de control del fabricante de ventiladores Continental, estuvo de acuerdo en que la tendencia es hacia los variadores debido a su mayor eficiencia. Esa tendencia comenzó con los turismos. “Todas las innovaciones ocurren normalmente con los automóviles de pasajeros y luego, poco a poco, paso a paso, pasan a los camiones y luego a los autobuses”, dijo.

Y las transmisiones variables que utilizan fluido viscoso en lugar de revestimientos de fricción necesitan menos mantenimiento porque a veces es necesario reemplazar los revestimientos de fricción, dijo Manish Virmani, vicepresidente de desarrollo de mercado global de Horton, otro proveedor de impulsores de ventilador. Es un gran cambio y el mercado norteamericano se está adaptando a él.

La facilidad de mantenimiento y la economía de combustible fueron las razones por las que el pedido completo de 200 Peterbilt de PAM Transportation Services del año pasado tenía propulsión variable, dijo Paul Pettit, vicepresidente de mantenimiento.

El motor de ventilador totalmente variable Horton RCV250. (Hortón)

Si bien la mayoría de la flota todavía tiene especificaciones intermitentes, Pettit dijo que la compañía eligió las transmisiones variables Horton porque su arquitectura las protegía de sufrir daños colaterales cuando se rompe una correa cercana. En cuanto al ahorro de combustible, la flota está tratando de medir si marcó una diferencia, pero es demasiado pronto para saberlo.

"Sentimos que era un buen momento para hacer el cambio y adoptar la tecnología", dijo Pettit.

PAM Transportation ocupa el puesto 68 en la lista Transport Topics Top 100 de transportistas de alquiler en América del Norte.

No todos los fabricantes ven la necesidad de la opción variable.

Jim Nachtman, director de marketing de productos pesados ​​de Navistar Inc., dijo que la configuración on-off es la oferta estándar de Navistar con los modelos todoterreno, mientras que las dos velocidades son una opción.

Las pruebas de su empresa han demostrado que los on-off son adecuados para casi todas las aplicaciones, ciertamente de larga distancia, pero también para la mayoría de las regionales.

Para esas aplicaciones, la transmisión del ventilador rara vez se activa porque el aire ram (el flujo de aire creado por el movimiento hacia adelante del vehículo) es suficiente para enfriar el motor.

Hacer pasar ese aire a través del motor es fundamental y supone un desafío.

Dave Hennessy, vicepresidente de investigación y desarrollo de Horton, dijo que mejorar la aerodinámica para ahorrar combustible puede reducir el aire comprimido. Cuando eso sucede, el ventilador tiene que funcionar con más frecuencia, lo que quema combustible.

"Uno de esos desafíos que enfrentamos con los equipos propulsados ​​por diésel es que el deseo de que la aerodinámica esté directamente en oposición a la cantidad de enfriamiento libre proveniente del aire ram (ocurre)", dijo.

Navistar recomienda la de dos velocidades cuando el ventilador se enciende y apaga con frecuencia, como en aplicaciones vocacionales con muchas paradas y arranques y para operaciones en climas más cálidos.

Navistar no ofrece transmisión variable, aunque sí lo ha hecho en el pasado. Nachtman dijo que los on-off ofrecen menor costo, peso más liviano, más simplicidad y buen tiempo de actividad.

"Simplemente no vemos la demanda o la necesidad de ello, y realmente el embrague de encendido y apagado para cualquier aplicación sobre carretera simplemente brinda una mejor experiencia al cliente en general", dijo.

El transportista de carga USA Truck está de acuerdo. Para sus 1.950 unidades de potencia sólo utiliza accionamientos de encendido y apagado. Jeff Harris, vicepresidente de mantenimiento, dijo que su flota consideró usar transmisiones variables, pero finalmente se quedó con las de encendido y apagado debido a la diferencia de precio. Harris también es presidente general del Consejo de Tecnología y Mantenimiento de ATA.

USA Truck, con sede en Van Buren, Arkansas, ocupa el puesto 70 en la lista TT Top 100 de transportistas de alquiler.

Se han realizado otros cambios en el propio ventilador.

Un fanático de BorgWarner. (BorgWarner)

La investigación de BorgWarner realizada con un fabricante de camiones mostró que las tradicionales 11 palas no eran necesarias y que seis serían suficientes para enfriar el vehículo, dijo Benson.

Reducir el número de aspas permite que fluya más aire a través del sistema de enfriamiento, señaló Virmani de Horton.

Navistar ha podido pasar de un ventilador de 11 aspas a uno de seis aspas porque el motor funciona de manera más eficiente, dijo Nachtman.

Hay más avances en camino.

Benson de BorgWarner dijo que lo próximo que vendrán son productos inteligentes que fusionan el accionamiento del ventilador y el cambio de transmisión en un solo sistema de control, optimizando aún más el sistema. Los motores de los ventiladores podrían vincularse con sistemas de propulsión y control de crucero adaptativo.

"Reunir todos estos sistemas de control ofrece a los camiones y flotas ventajas que no tenían en el pasado", afirmó.

Y con los camiones eléctricos, se avecinan aún más cambios.

Los ventiladores serán eléctricos en lugar de mecánicos para que puedan funcionar con motores eléctricos, como se está haciendo con los automóviles eléctricos, dijo Hennessy de Horton. Se necesitarán varios ventiladores porque hay más elementos que enfriar (baterías, motores, electrónica de potencia, unidades de calefacción y aire) y están en diferentes lugares. Juntos, probablemente consumirán menos energía que un solo ventilador en los motores diésel.

"Estás alimentando motores para impulsar las cosas allí y estás alimentando motores para enfriarlas", dijo. "Los desafíos serán el tamaño del empaque, aspectos como la densidad de potencia de los motores, el ruido dependiendo de qué tan rápido haya que hacerlos girar, y qué tan gruesos sean los intercambiadores de calor".

En cuanto a los camiones diésel, los accionamientos variables de mayor coste pueden tener ventajas en cuanto a ruido, mantenimiento y consumo de combustible en algunas aplicaciones. Esa ventaja de combustible se reduce en rutas de larga distancia donde las transmisiones se activan con poca frecuencia.

"¿Entonces Vale la pena?" preguntó Virmani de Horton. "Esa es una pregunta con la que la industria está luchando, y veremos en los próximos tres a cinco años qué eligen".

"Mi apuesta es que todavía habrá una porción significativa del mercado que podría quedarse con el encendido y apagado y decir que no vale la pena cambiar".