Navegación ecológica: ahorro de combustible gracias a una medición de par precisa

"El endurecimiento de las normas sobre consumo de combustible y emisiones de la industria del automóvil ha reducido los niveles de contaminación de los motores actuales. Ahora, se desea aplicar unos requisitos igual de estrictos a los motores de los bar

La industria marítima se encuentra en fase de transformación en todo el mundo. La obligación de reducir paulatinamente las emisiones contaminantes que genera el tráfico naval se rige por el convenio internacional MARPOL.

Este convenio ha propiciado avances en los motores, que ahora pueden quemar distintos tipos de combustible, incluido gas natural licuado (GNL). La alimentación de gas al motor se puede controlar mediante una señal de carga de alta precisión procedente del eje de transmisión. Ese control permite reducir las emisiones contaminantes, tal y como exige la normativa. HBM ha desarrollado un transductor de par especialmente diseñado para cumplir la normativa de la industria naval: el T40MAR.

De aquí a unos pocos años, los niveles de emisiones del sector naval deberán reducirse drásticamente, de conformidad con los requisitos del convenio MARPOL. Para adaptarse a esa obligación, el sector marítimo está adoptando dos enfoques distintos:

  • Postratamiento de los gases de escape de los motores convencionales
  • Desarrollo de nuevos motores más limpios

El auge de los motores alternativos

El postratamiento de los gases de escape en los motores convencionales requiere recirculación de los gases de escape, filtros de partículas y catalizadores. Para ello es preciso invertir en componentes muy caros. Así que el reto consiste en lograr que estos motores funcionen con el menor consumo de combustible posible.

En lo que respecta a nuevos sistemas de accionamiento más limpios, lo más prometedor hasta la fecha son los motores que pueden quemar distintos tipos de combustible: todos los carburantes marinos convencionales y, además, GNL. La ventaja de este tipo de motor es que tiene una combustión muy limpia, lo cual permite alcanzar con facilidad la reducción de los niveles de emisiones que exige la normativa. Además, el GNL presenta una mayor eficiencia de costes que el petróleo y es un recurso con más recorrido de cara al futuro.

Los motores que pueden quemar distintos tipos de combustible deben ser capaces de cambiar rápidamente de un carburante a otro, sin pérdida de potencia. Cuando el motor funciona en el modo GNL, además es preciso evitar estados de funcionamiento críticos de forma fiable.

Para ello se emplea un controlador sensible cuyo elemento más importante es una señal de carga con tolerancias muy bajas. De este modo se garantiza que, en función de las condiciones de navegación, el motor se encuentre siempre en un estado de funcionamiento óptimo. Adicionalmente, de este modo se consigue un ahorro de combustible considerable.

Señal de carga generada mediante medición de par

Para generar la señal de carga es preciso medir la velocidad de giro y el par. Hasta ahora, el par de los grandes motores navales se determinaba de forma indirecta, midiendo magnitudes auxiliares y calculando el par a partir de ellas. El inconveniente de este método es que presenta una incertidumbre de medición muy elevada y difícil de verificar.

La instalación de una brida medidora calibrada al par directamente en la cadena de transmisión permite obtener mediciones directas y muy precisas, cuya incertidumbre se puede determinar con claridad. Se puede conseguir una incertidumbre de medición global muy por debajo del 1%, ya que la clase de precisión del propio transductor de par es 0,1. La señal se obtiene en un tiempo muy corto, lo que permite aplicar con rapidez comandos de control.

HBM ofrece un sensor de par para uso conjunto con la brida T40MAR, especialmente desarrollado para los motores navales. El transductor cuenta con salidas de señal analógica y digital y permite llevar a cabo mediciones de par directas de hasta 400 kNm. T40MAR es fácil de instalar y se configura de forma sencilla. Las señales de medición también se transfieren sin contacto.

Brida de par T40MAR, certificada para uso en el sector naval

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