Importantes consejos para la repotenciación de motores diesel de manera más eficaz y en cumplimiento con las nuevas normativas

Por Ran Archer

El gasto de combustible es el costo de operación más alto de los camiones y excavadoras mineras a motor diesel. Comúnmente, entre un 80% y un 90% de los costos variables de operación son asignados al combustible. Un ahorro de combustible de apenas unos pocos puntos porcentuales puede ahorrar miles de dólares por año, incluso en la flota de equipos más pequeña. El lograr una mejor economía de combustible es un punto extremadamente importante al evaluar una repotenciación estratégica. Junto al éxito de las operaciones mineras modernas, las repotenciaciones exitosas permiten al motor operar junto a una curva de potencia óptima, la que contribuye al más alto desempeño y al más bajo consumo de combustible.

Cuando la capacidad de potencia de un motor está configurada específicamente para su carga aplicada, se puede lograr el máximo rendimiento. Por ejemplo, un camión acarreador que transporta mineral de cobre denso fuera de una mina profunda tiene un factor de carga considerablemente mayor que un camión que opera en un camino cuesta abajo en una mina de carbón de las montañas Apalaches, pero el mismo modelo de camión en ambas aplicaciones a menudo es impulsado por el mismo modelo de motor con la misma máxima potencia nominal.

Para un camión que opera en un perfil de capacidad de carga más ligero, el exceso de la potencia disponible podría no resultar en un ciclo de tiempo más rápido o una capacidad de carga útil más alta, pero muy probablemente resultará en un gasto excesivo de combustible, y mayores costos de transporte para la mina. Por otra parte, la vida del motor depende directamente del consumo de combustible y la cantidad de tiempo que opera bajo potencia nominal. En otras palabras, el tiempo del repaso del motor aumenta en proporción al tiempo en que el motor opera bajo la potencia nominal. Con esto en mente, un camión que opera con un factor de carga bajo sería el principal candidato para el reemplazo con un motor de potencia nominal más baja o, en algunos casos, de un desplazamiento menor.

Las diferencias en los objetivos de producción y terreno altamente variables de la industria minera pueden tener un impacto sumamente importante en la capacidad del equipo configurado de fábrica OEM para operar de manera más eficiente. Directamente de la cadena de montaje, el equipo minero estándar no está necesariamente personalizado para un perfil de carga o de transporte específico, o el plan de la mina evoluciona con el tiempo y la configuración inicial del motor ya no es óptima. Al tomar un enfoque estratégico hacia un proyecto de repotenciación del motor con el objetivo final de un desempeño óptimo del sistema completo, el equipo minero opera de forma más limpia y más eficiente con una mayor vida del motor entre rehabilitaciones.

Las repotenciaciones también le dan a las operaciones mineras la oportunidad de probar y usar nuevas tecnologías, como los motores Tier 4 Final a un costo considerablemente menor y, por lo tanto, un riesgo menor comparado con la fuerte inversión de capital de la compra de un nuevo vehículo con motores T4.

Consejo 1: Elegir el Motor Correcto para el Trabajo
Para asegurar que un proyecto de repotenciación de motor de en el blanco, aproveche la experiencia de un distribuidor local de equipos. Con su experiencia en repotenciación y apoyo desde la fábrica, ellos pueden renovar y actualizar el equipo para maximizar su periodo de uso, minimizar el consumo de combustible y reducir los costos de mantención.

Un distribuidor, en asociación con los expertos de la fábrica, entiende el negocio y puede asegurar que las expectativas de costo y desempeño sean logradas mientras se aborda la seguridad, las expectativas de desempeño e importantes requisitos sobre emisiones. Con un análisis cuidadoso, el distribuidor y los miembros del equipo de la fábrica mantendrán el delicado balance entre las rebajas de potencia para lograr ahorros de costo al mismo tiempo que mantienen los objetivos de productividad. En algunos casos, el motor está disponible con varias potencias nominales de motor que pueden ser implementadas simplemente cambiando la calibración del motor. Esto entrega la flexibilidad necesaria para ajustar la potencia al transporte o a los requerimientos de carga, y evitar un vehículo de baja potencia con menor productividad, vida reducida de los componentes y mayor costo de mantenimiento.

Globalmente, los fabricantes de motor que han pasado la mayor parte del tiempo diseñando sus sistemas, construyen los motores más económicos y productivos. La tecnología de motor Tier 4 ha experimentado un amplio desarrollo para lograr motores más limpios para cumplir las mínimas normas de emisión de escape, para asegurar que los motores funciones de manera más limpia y, finalmente, requieran menos mantención.

El equipo repotenciado probablemente presentará inyección de combustible de riel común de segunda generación, avanzados controles electrónicos de motor y una medición de combustible más precisa para una combustión mejorada comparada con los motores Tier 1. La limpieza del tubo de escape de un motor está determinada por la unidad de control de combustión. La combustión limpia de un motor Tier 4 también reduce la cantidad de hollín y subproductos de combustión que contaminan o degradan el petróleo, lo que ayuda a aumentar el tiempo antes de la rehabilitación comparado con motores de generación anteriores.

Con un conocimiento amplio en el manejo de motores, un distribuidor o proveedor de servicios considerará cuidadosamente el perfil de carga del equipo para evitar un funcionamiento no óptimo del sistema, el que, más allá de la durabilidad comprometida, puede resultar en la ineficiencia y costos de operación y emisión más altos. En conjunto, se encontrará el equilibrio requerido entre confiabilidad y máxima eficiencia y la inversión estará mejor protegida.

Consejo 2: Leer la Letra Pequeña
Trabaje con un distribuidor para asegurarse que la repotenciación se adhiera estrictamente a las regulaciones ambientales con el fin de evitar multas.

En un esfuerzo por estandarizar y regular las emisiones de motor de forma general, la Agencia de Protección Ambiental de EE.UU. (EPA por sus siglas en inglés) prohíbe la reventa o reutilización de núcleos de motor—incluso si son exportados fuera del país. Los núcleos de motor repotenciados de certificado de emisión anteriores (por ejemplo Tier 1 o Tier 2) deben ser o destruidos o devueltos al fabricante para ser re-fabricados y estampados con un nuevo número de serie. El evitar este paso resultará en grandes multas acumuladas por motor y por día. Ramificaciones financieras así de serias pueden ocasionar un daño económico importante a cualquier compañía minera.

El distribuidor también ayudará en la creación de un plan de mantención de clientela para una flota, la que recomendará al cliente seguir exactamente lo que está prescrito. Después de la consulta con los clientes mineros, los fabricantes de motor realizaron intervalos de mantenciones mayores, un objetivo clave en el desarrollo del motor Tier 4. Para evitar una falla catastrófica, se toman precauciones especiales para mantener la limpieza del combustible y proteger los inyectores de combustible del sistema. Los distribuidores a menudo pueden planificar horarios de servicios con anticipación de 12 a 18 meses, determinando la carga ideal de petróleo, el inyector de combustible y los intervalos de cambios turbo para cada motor individual. Con el período de paralización de trabajo planificado con bastante anticipación, las minas tienen el poder de planificar su negocio conformemente.

Consejo 3: Maximizar el Periodo de Paralización de Trabajo para la Armonía de Todo el Sistema
Por ahora, ya se debería haber balanceado el costo de una repotenciación con los ahorros proyectados de combustible y determinado si la repotenciación es una inversión digna. Las repotenciaciones de motor involucran el tiempo de falla del vehículo y presentan una oportunidad para actualizar simultáneamente otros componentes del sistema y completar una mantención adicional. Considere opciones de actualización de valor agregado, como la instalación de un alternador de carga de baterías o ajustes de válvula.

Utilizar el tiempo de falla del vehículo para implementar cambios en el sistema que mejorarán la limpieza del combustible y protegerán los inyectores de combustible del sistema, también es ideal. Una mejor filtración de combustible reduce el desgaste del inyector, asegura la medición exacta del combustible sobre periodos de tiempo operacionales más largos, mejora el consumo de combustible y extiende la vida de los componentes del cilindro.

En un negocio donde un solo camión puede costar millones de dólares para adquirirlo y operarlo, cada detalle cuenta. Una vez que el equipo repotenciado vuelve al trabajo, la disminución en el consumo del combustible debe ser evidente. Sin embargo, uno podría sorprenderse con las mejoras adicionales en la reducción de ruido, capacidad de respuesta y maniobrabilidad. Cuando se logra la unión entre factor de carga y potencia. El sistema completo mejorará y la flota estará preparada para un máximo rendimiento, lo que llevará a un retorno máximo en la inversión.

Ran Archer es el mayor Gerente de Ventas de MTU America en Detroit, Michigan.

Peligros del Agua en el Combustible

Con el agua en el combustible diesel como un problema diario, Clean Solutions, una división de Donaldson, hace poco afirmó que cada vez más operadores de equipos están siendo afectados por este importante problema.

“El agua libre es probablemente la mayor causa de fallo del sistema de combustible,” dijo Scott Grossbauer, Director Global de Donaldson Clean Fuel and Lubricant Solutions. “Los fabricantes de motores necesitan que el agua libre no alcance el sistema de combustible de riel común de alta presión (HPCR por sus siglas en inglés), lo que a menudo significa que el agua en el combustible puede llevar a reclamos de garantía denegados. Adicionalmente, la eliminación del agua reducirá el óxido, corrosión, desgaste, degradación del combustible y otros daños.”

A principios de año, la empresa inició un pequeño seminario virtual llamado Agua en Combustible Diesel—Mejores Prácticas para Extraerla y Mantenerla Alejada para enfocarse en la variedad de problemas ocasionados por el agua en el combustible diesel, así como las soluciones y las mejores prácticas para mantener el combustible limpio y seco desde el momento en que llega a los tanques de almacenamiento del usuario hasta que es quemado por el motor. Se une a otros seminarios virtuales llamados ¿Qué le Está Costando el Diesel Sucio? Y Los Desafíos del Diesel en Temperaturas Frías, los que ya están disponibles en la página web de Donaldson.

Los funcionarios de Donaldson anunciaron en marzo que Clean Solutions había desarrollado una alianza estratégica con Ryder Fuel Services para entregar a sus usuarios finales servicios que complementen sus productos de filtración masiva líderes de la industria. Ryder ofrece servicios de manejo del combustible, cumplimiento de normas y manejo de proyectos.