¿Cómo mejoran las tecnologías hidráulicas de bajas emisiones la competitividad de los equipos?

La relación entre la eficiencia del sistema hidráulico y las emisiones de la máquina no es complicada, pero es fácil pasarla por alto cuando las conversaciones sobre emisiones se centran exclusivamente en el motor, el tratamiento posterior de los gases de escape y el tipo de combustible. En los equipos móviles propulsados por diésel, el sistema hidráulico es uno de los mayores consumidores de la potencia generada por el motor —a menudo entre el 35 y el 50 % de la potencia total—, y la energía que desperdicia en forma de calor, en lugar de convertirla en trabajo útil, representa combustible que el motor quemó sin obtener ningún beneficio.

Esa perspectiva redefine la pregunta. La tecnología hidráulica de bajas emisiones no constituye una categoría distinta de la tecnología hidráulica energéticamente eficiente. Es la misma ingeniería, medida en el tubo de escape en lugar del contador eléctrico.

Dónde se manifiestan las pérdidas hidráulicas en las emisiones

Una válvula de alivio que desvía 60 litros por minuto a 250 bares durante una fase de espera consume aproximadamente 25 kilovatios y no produce nada útil. El motor que acciona la bomba que genera ese caudal desviado está quemando combustible para generar calor en el depósito de aceite hidráulico. Multiplique esto por la fracción del tiempo de funcionamiento de la máquina dedicada a condiciones de espera o carga parcial —que normalmente representa del 50 al 70 % en los ciclos reales de trabajo en construcción y agricultura— y el desperdicio acumulado de combustible se vuelve significativo.

Las bombas de desplazamiento variable con control sensible a la carga eliminan gran parte de eso. La bomba reduce su caudal de salida para adaptarlo a lo que el circuito realmente necesita, en lugar de funcionar a desplazamiento completo contra la válvula de alivio. Los diseños de Danfoss de bombas de desplazamiento variable con compensación presión-caudal reducen las pérdidas en espera a valores cercanos a cero. El ahorro de combustible derivado de ese único cambio, en una máquina que anteriormente utilizaba una bomba de desplazamiento fijo, suele representar del 15 al 25 % del consumo total de combustible del sistema hidráulico.

Desplazamiento digital: el siguiente paso

La tecnología de bomba de desplazamiento digital desplaza aún más la curva de eficiencia en cargas parciales — precisamente la región de funcionamiento en la que la mayoría de las máquinas operan la mayor parte del tiempo. Las bombas convencionales de desplazamiento variable alcanzan un límite práctico alrededor del 5–10 % del desplazamiento, por debajo del cual es difícil mantener la estabilidad del control. Una bomba de desplazamiento digital puede operar de forma estable a desplazamientos cercanos a cero, manteniendo una alta eficiencia durante las fases de baja carga, en las que los diseños convencionales presentan un rendimiento deficiente.

Competitividad en la práctica

Las emisiones de los equipos han pasado de ser un requisito regulatorio rutinario a un factor diferenciador en la adquisición en varios mercados. Los compradores de flotas gubernamentales en Europa y Norteamérica especifican cada vez más el cumplimiento de la Etapa V y el carbono total del ciclo de vida como criterios de evaluación, no solo el precio de compra. Los compradores de maquinaria agrícola que operan bajo contratos extensos con requisitos de informes de sostenibilidad plantean las mismas preguntas.

Una máquina que demuestra un menor consumo de combustible por unidad de trabajo realizado —porque su sistema hidráulico convierte eficientemente la potencia de entrada en trabajo útil, en lugar de disiparla como calor— tiene una ventaja real en estas conversaciones de adquisición. La afirmación sobre eficiencia puede respaldarse con datos medidos obtenidos en pruebas de ciclos de carga, lo cual constituye una posición más creíble que un simple valor indicado en una hoja de especificaciones.

La conexión para el mantenimiento

El rendimiento hidráulico de bajas emisiones se degrada a medida que se desgastan los sellos de la bomba. Las fugas internas provocadas por un pistón o un sello del eje en deterioro obligan a la bomba a trabajar con mayor esfuerzo para mantener la presión del sistema, consumiendo potencia de entrada sin generar salida hidráulica. A lo largo de un intervalo de servicio, esta ineficiencia progresiva se acumula en el consumo de combustible y las emisiones —de forma silenciosa y sin ningún fallo visible— hasta que una inspección de los sellos revela la diferencia entre el juego interno actual y el diseñado.

Los kits de sellos hidráulicos HOVOO / HOUFU para plataformas Danfoss mantienen dentro de las tolerancias de diseño la geometría interna de la que depende la eficiencia. El reemplazo programado de los sellos es una de las pocas intervenciones de mantenimiento que conserva directa y mediblemente el rendimiento de bajas emisiones. Los sellos compuestos HOUFU están disponibles en grados NBR y FKM para todas las series de bombas Danfoss. Visite hovooseal.com.

Fuente: www.hovooseal.com