miércoles, 11 de enero de 2023

LA CREATIVIDAD NACE DE LA NECESIDAD

Bomba de pistones movida desde el cigüeñal
LA INVENTIVA NACE DE LA NECESIDAD COMO EL DÍA NACE DE LA NOCHE OSCURA

Cuando soplan los vientos del infortunio, cuando las adversidades se ceban en nuestras plácidas vidas, es cuando se generan oportunidades. De las crisis nace la inventiva; la ausencia de recursos económicos obliga a “tirar de imaginación”.

En este artículo repaso algunos inventos que, por su inventiva o su aporte, me han parecido dignos de ser enumerados. Ni remotamente están todos los que son, pero si, a mi juicio, son todos los que están.

Einstein: “la crisis es la mejor bendición que puede sucederle a las personas y los países, porque la crisis trae progresos”; “Es en la crisis donde aflora lo mejor de cada uno, porque sin crisis todo viento es caricia”; “Sin crisis no hay desafíos, sin desafíos la vida es una rutina, una lenta agonía”

ALGUNOS “INVENTOS”

Conversión de tractor ST a DT

Un invento un tanto añejo, pero la complejidad de la “inventiva” se las trae. Se trata de un kit de conversión de simple a doble tracción.

No fueron pocos los que en los primeros años de la “tractorización” adquirieron un tractor simple tracción. Con el paso de algunos años llegaron los tractores doble tracción (eje delantero motriz) y solo había 3 opciones: o seguir con nuestro tractor ST, o cambiar de tractor o… ¡dotar al tractor ST de un eje motriz!

El kit lo vendían con las piezas y claras instrucciones de montaje. Eran otros tiempos, los servicios técnicos de los fabricantes no estaban tan extendidos y la confianza que había con talleres independientes era mucho mayor.

Convierte tu tractor ST en DT

Bomba hidráulica de pistones

Gran envergadura mecánica es la que tiene el siguiente “invento”, solo apto para los entendidos en hidráulica.

Se trata del montaje de una bomba de pistones para crear un circuito hidráulico independiente al del propio tractor. A un tractor antiguo, al cual le quedan aún muchas horas de “ronroneo”, con circuito hidráulico de tipo centro abierto, se le ha sumado una bomba de pistones, centro cerrado y load sensing.

La bomba, una Danfoss K2L, de 45 cm3, de caudal a la demanda, se acciona mediante una doble junta cardan que recibe el movimiento directamente desde la polea del cigüeñal.

La bomba es capaz de funcionar en continuo a 2900 rev/min (revoluciones que jamás alcanzará el Perkins que la mueve) y proporciona, a 2000 rev/min, 90 L/min con una presión de 200 bar (se ha tarado a 200 bar para evitar posibles roturas, aunque puede subir a 260 bar)

Válvula de freno con válvula de compensación y depósito de aceite con radiador

Depósito aceite y radiador
En el mismo tractor también se ha montado una válvula de freno para el remolque. A la par se ha equipado con una válvula de compensación para que, independientemente, de que se pise el pedal derecho o izquierdo, la válvula funcione correctamente.

También se ha montado un distribuidor Nordhydraulic (Hydac) específico para palas de tractores, de centro cerrado que se alimenta de la bomba de pistones load sensing. Para terminar de “rizar el rizo” se ha colocado un depósito de aceite con su propio radiador (Asa hydraulik) con velocidad variable en función de la temperatura.

En fin, una “virguería” que convierte a un antiguo tractor en uno con una capacidad hidráulica envidiable: hasta 3 bombas de engranajes, centro abierto, para elevador, servicios internos y dirección y 1 bomba de pistones, centro cerrado load sensing, para la pala.

Remolque autocargador de forraje

Si, ya sé que lo normal es comprar el remolque autocargador, pero si la necesidad aprieta, si no se te da mal la mecánica, si el dinero escasea… Es el caso de un ganadero británico que ensilaba con subcontratas; un día pensó que quizá pudiese ahorrarse el dinero que pagaba a la empresa de servicios y “fabricarse” su propio remolque autocargador.

Varias noches en vela, discurriendo, pruebas en su pequeño taller. Al final se decidió por añadir una picadora-segadora a su remolque basculante de 30 m3 (unas 10 toneladas cargado con su forraje). La experiencia fue todo un éxito porque el corte de la segadora era más preciso que el empleado por las cosechadoras de las empresas de servicios.

Aporcadora para rellenar zanjas

En este caso un compañero quiso abrir zanja para enterrar la tubería de riego. Llamó a una empresa de movimiento de tierras y le hizo la zanja. El problema vino a la hora de cerrar la zanja abierta y ya con tubería principal de riego instalada.

Las “pelas” siempre son problemas, y tras el “tira y afloja” no hubo entendimiento. El compañero se planteó resolver el aporcado de la zanja por sus propios medios.

Con “hierros de desguace” y su equipo de soldadura, consiguió fabricarse dos hojas, cada una de 3 m, colocadas en un bastidor que se engancha en el elevador frontal del tractor. Las hojas se conforman en forma de V y se les ha dotado de sendos “patines” para conseguir que vayan dibujando el terreno sin que se claven. El resultado es totalmente satisfactorio.

Bomba hidráulica de engranajes

En multitud de ocasiones nuestro viejo tractor necesita, por modificación o compra de los aperos, mayor caudal hidráulico. Una solución muy socorrida es optar por una bomba de engranajes que se mueve mediante una polea accionada, por ejemplo, por la correa de la bomba del agua. A esta bomba se le suele poner un distribuidor que sirve para alimentar una barredora de sarmientos o una despuntadora.

Peldaño hidráulico

En este caso, un compañero con problemas de movilidad no quiso que su deficiencia física le impidiese acceder a su querida máquina. Se le ocurrió dotarle de un peldaño hidráulico y además que fuese pivotante. También, ya puestos, ha colocado un nuevo escalón, más estrecho, junto al guardabarros, y eso permite que cualquier otro conductor pueda acceder sin problemas sin tener que usar su dispositivo de elevación.

Radiadores de aceite

Son muy habituales la colocación de radiadores para enfriar aceite de transmisión e hidráulico. Las demandas cada vez mayores de aceite para servicios externos que exigen diversas máquinas (barredoras, despuntadoras, prepodadoras, trituradoras...) hace que el aceite del tractor esté sometido a más exigencias que las originalmente planeadas por la ingeniería de diseño del constructor. En estos casos puede ser muy conveniente colocar

radiadores para bajar la temperatura.

Algunos arreglos “menores”

Destaco aquí algún ejemplo mucho menos llamativo, pero que por su facilidad (lo he hecho yo que soy un zote total en estas lides) y bajo coste pues puedes “customizar” la cabina de tu tractor.

Vinilo líquido: El vinilo líquido está de moda. Sin necesidad de ser un “manitas” de la pintura puedes conseguir acabados bastante dignos, y lo mejor de todo, es una pintura que se puede eliminar sin dañar la pintura original.

El vinilo líquido es lo que su propio nombre indica, vinilo en estado líquido. Se puede aplicar con pistola aerográfica (las de pintura) o bien si solo se trata de aplicarlo en una zona pequeña, entonces se puede comprar en espray, tipo aerosol.

Se trata de “pintura” monocomponente, muy socorrido para pintar llantas, capós, interior de cabina… Además, no es muy caro, en la opción espray, la más cara, un bote de 400 ml está en 12-13 €

La gran ventaja es que, si se ha hecho mal, o nos cansamos del color elegido, se puede retirar puesto que al secarse se convierte en goma, como si fuese una pegatina.

Su desventaja es que no soporta bien el roce ya que es propenso al rayado. Al tacto presenta una textura más gomosa que la pintura tradicional.

Se aplica como si de una pintura se tratase. Se prepara la superficie a pintar, debe estar limpia, se enmascaran las partes cercanas a la zona de aplicación para evitar que se manchen y ya se puede empezar.

Lo ideal es aplicar varias capas. Entre capa y capa hay que esperar como 10 a 15 minutos.

El acabado es mate, pero hay productos que se aplican posteriormente para sacar el brillo. Si la aplicación de vinilo líquido se compagina con vinilo convencional, con adhesivo, se pueden obtener resultados realmente buenos.

Aislamientos: Como último punto trato el tema de los aislamientos acústicos y térmicos.

Se trata de una idea muy sencilla pero que resultará muy efectiva a la hora de reducir los decibelios en cabina. Insonorizar la cabina se puede conseguir de forma muy barata y con medios muy “caseros” (cúter, adhesivo y poco más) Los resultados espectaculares.

Con insonorizar el suelo de la cabina, levantando la alfombrilla, los pasos de rueda e incluso quitar el falso techo e insonorizarlo interiormente los resultados son fantásticos, tus oídos lo agradecerán.

Tres son los materiales aislantes a los que más recurrimos a la hora de conseguir un buen aislante acústico: la lana de roca, el neopreno y las espumas de poliuretano.

Lana de roca: Se trata de una estructura fibrosa que la dota de una enorme capacidad para disipar y absorber el sonido. Además, es un material no combustible así que se puede poner para aislar el capó en zonas cercanas al escape y silencioso ya que conserva sus propiedades intactas incluso a temperaturas de 1000 ºC

La gran desventaja de la lana de roca es que absorbe bastante agua, no se debe poner en un sitio donde pueda absorber humedad pues tardará mucho en secarse.

Neopreno: Es habitual encontrarlo con grosores variados, siendo los más comunes de 5 a 30 mm. Se suministra en rollos de diferentes anchuras y longitud. Es fácilmente manipulable, con un cúter, con lo que se puede conseguir las formas deseadas. Lo habitual es que vengan con adhesivo en una cara, pero también se pueden emplear otro tipo de adhesivos para su mejor fijación.

Recubrimientos insonorizantes
Izquierda lana de roca 40 mm
Derecha neopreno 10 mm
Poliuretano anecoico: Si lo colocamos en el vano motor, adhesivado al capó, por la cara interior comprobaremos que los resultados son sobresalientes. La espuma de poliuretano ya de por si tiene buenas cualidades como amortiguador de sonido, pero si se conforma con el típico diseño corrugado entonces la mejoría es espectacular. Su desventaja es que no tiene gran temperatura de operación, sobre 110 ºC

By: Catalán Mogorrón, H.




lunes, 2 de enero de 2023

HABLANDO DE PINTURAS EN LA MAQUINARIA AGRÍCOLA (Parte II)

Presentación del BMW iX Flow
TENDENCIAS DE FUTURO EN PINTURA

Cambio de color en carrocería

Hace pocos días en el programa televisivo El Hormiguero de Antena 3 se presentó el BMW iX Flow como alarde innovador por su facultad de cambiar de color, y lo hace con solo pulsar un botón.

El color no solo es un tema de estética, también contribuye a la eficiencia del vehículo y al bienestar interior pues no reflejan igual la luz solar, y la absorción térmica, un color claro que otro oscuro, por lo que solamente con el color exterior se puede reducir o aumentar las necesidades de calefacción y refrigeración.

La tecnología que usa el BMW se denomina electroforética y no necesita ninguna energía para mantener constante el estado del color elegido, solo se consume algo de corriente mientras se produce el cambio de color.

La técnica está desarrollada por E Ink; en el caso del BMW la capa de pintura contiene muchos millones de microcápsulas, con un diámetro equivalente al grosor de un cabello humano, una tinta electrónica (similar a la técnica que se utiliza en los libros electrónicos) Cada una de estas microcápsulas contiene pigmentos blancos con carga negativa y pigmentos negros con carga positiva. Dependiendo de la configuración elegida, la estimulación mediante un campo eléctrico hace que los pigmentos blancos o negros se acumulen en la superficie de la microcápsula, dando a la carrocería del coche el tono deseado. Actualmente el coche solo puede escoger entre una variedad de patrones en gris y blanco. Sin embargo, el fabricante del coche y de la técnica E Ink hablan que en el futuro se podrá hacer en un espectro grande de color.

El negro más negro

Otro “invento” que merece la pena ser resaltado viene también de la mano de BMW que presentó su X6 Vantablack: el color más oscuro del mundo.

En este caso BMW colaboró con Surrey NanoSystems, Lo que explican los desarrolladores es que el ojo humano percibe Vantablack como bidimensional. Una superficie recubierta con Vantablack pierde sus características definitorias para el ojo humano, y los objetos parecen bidimensionales.

BMW-X6 Vantablack
El Vantablack, o el "negro más negro" se desarrolló para aplicaciones aeroespaciales. Este negro superior se obtiene como una matriz de nanotubos (longitud de 14 a 50 micrómetros y diámetro de 20 nanómetros, es decir 5000 veces más delgado que un cabello) de carbono verticalmente alineados. Es decir, alrededor de mil millones de nanotubos de carbono por centímetro cuadrado.

Cualquier luz que incida en esta superficie se absorbe casi por completo en lugar de reflejarse y se convierte efectivamente en calor. Sin embargo no veo ninguna ventaja en esta técnica para el mundo agrícola, así que solo lo cito como curiosidad.

Pintura mate

El acabado de la pintura puede ser brillo o mate. Con diferencia, lo habitual es el acabado brillo, pero desde hace un tiempo también se ven algunos vehículos, también tractores (por ejemplo recuerdo un Claas que se presentó en FIMA hace ya unos años) con pinturas en acabado mate.

La pintura mate es uno de los tipos de pintura que más llaman la atención. La ausencia de brillo llama la atención.

Fue llamativo en 2016 cuando el equipo Red Bull de F1 presentó sus coches con pintura mate. Le han seguido otros fabricantes como Ferrari y McLaren.

Zetor mate

La pintura mate para coche es una de las tendencias que los fabricantes de vehículos han potenciado durante los últimos años. Aunque en realidad este tipo de efecto existe desde hace décadas. El protagonismo que ha adquirido viene dado por el acabado que ofrece. Un acabado distinto al habitual, que permite diferenciar el vehículo y personalizarlo, algo que siempre resulta atractivo para el propietario.

Para conseguir un acabado mate se pueden utilizar tres técnicas:

  • Aplicar directamente pintura mate para carrocería. En el caso de pinturas monocapa, si se elige el mate, entonces solamente se podrán aplicar colores lisos
  • La segunda opción podría ser utilizar un sistema bicapa sin barniz, pero el resultado sería el de una pintura poco resistente
  • La tercera y mejor opción es utilizar un sistema bicapa en el que se aplica un barniz mate. Al efecto mate deseado se suma la protección y sellado que le confiere calidad

Scooter y turismo en mate
Por supuesto, que los barnices mate no se pueden pulir; si se puliese se modificaría el nivel de brillo. También este tipo de pinturas conviene que sequen al aire, sin hornos, para evitar que el cambio de temperatura altere el barniz y lo deje demasiado brillante.

En el mundo agrícola

Pocos casos, solo conozco dos, el ya comentado del Claas en FIMA, y un Zetor. Mi opinión es que no creo que el acabado mate sea una opción en agricultura. Es un acabado que necesita muchos cuidados. Además, no se pueden usar productos clásicos de limpieza de pintura.

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 By: Catalán Mogorrón, H.

Copyright © Más que Máquinas. Prohibida la reproducción total o parcial de este artículo sin permiso y autorización previa por parte del autor.

miércoles, 21 de diciembre de 2022

HABLANDO DE PINTURAS EN LA MAQUINARIA AGRÍCOLA (Parte I)

TE MIRO Y ES LO PRIMERO QUE VEO 

Lo primero que ves al mirar un vehículo es su color. 

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.

Copyright © Más que Máquinas. Prohibida la reproducción total o parcial de este artículo sin permiso y autorización previa por parte del autor.

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.