Entrevista: El nuevo buje de rueda "Fuel Efficient" reduce la resistencia a la rodadura

Buje de rueda de bajo consumo de combustible desarrollado por Fersa (Foto: Fersa)

Los motores de camiones han experimentado mejoras drásticas en las últimas dos décadas, gracias a nuevas tecnologías que permiten un mayor ahorro de combustible y una reducción de las emisiones de CO2 y NOx. Sin embargo, si bien la tecnología de los motores ha avanzado, otros elementos de los sistemas de propulsión de vehículos pesados no se han beneficiado de la misma trayectoria de desarrollo.

Esta es una oportunidad perdida; si bien generalmente se logran menores ganancias de eficiencia general, tener en cuenta el rendimiento mejorado de un componente determinado en una flota grande de vehículos puede generar reducciones significativas en el consumo de combustible y las emisiones.

Fersa cuenta con más de 50 años de experiencia en el diseño y la fabricación de soluciones completas de rodamientos para vehículos. En marzo de este año, la empresa española presentó un nuevo buje diseñado específicamente para camiones medianos y pesados.

Antes de su presentación, el nuevo cubo de rueda Fuel Efficienct (FE) había superado más de un millón de millas de pruebas intensivas. Los datos recopilados durante este período indican que el nuevo componente puede ofrecer una mejora del 3% o más en el ahorro de combustible.

En un comunicado emitido durante el lanzamiento, Rafael Paniagua, director ejecutivo de Fersa, afirmó: «La industria del transporte se encuentra bajo una enorme presión para reducir tanto los costos como las emisiones. Nuestra tecnología Fuel Efficient es revolucionaria, ya que ofrece ahorros comprobados en el consumo de combustible, menores emisiones de CO₂ y una reducción de la fricción del tren de potencia de hasta un 50 %».

Para obtener más información sobre el nuevo buje de rueda Fuel Efficient, Power Progress International habló con David Gimeno, gerente de desarrollo de negocio de la Unidad de Movilidad Inteligente en Fersa, quien comenzó brindando más antecedentes sobre el proceso de desarrollo.

Hace unos dos años, nos dimos cuenta de que las tendencias del mercado estaban cambiando: los fabricantes de equipos originales (OEM) demandaban productos más eficientes. Habíamos entregado productos que ampliaban su vida útil de uno a dos millones de kilómetros, pero ahora la prioridad era el ahorro de combustible. Así que tomamos esa unidad, que tenía una vida útil de dos millones de kilómetros, y nos preguntamos: "¿Qué podemos hacer para optimizar ese diseño y hacerlo más eficiente?".

A partir de ahí, empezamos a analizar el buje de la rueda y qué podíamos hacer como empresa de rodamientos para mejorarlo. Fue esta investigación la que finalmente dio como resultado el buje Fuel Efficient.

La microgeometría importa

Al reimaginar el buje de la rueda, Gimeno explicó que algunos elementos son completamente nuevos, mientras que otros se conservaron. Aprovechando la experiencia de Fersa, el nuevo buje utiliza rodamientos fabricados con equipos de microgeometría, totalmente nuevos, para lograr una reducción de la fricción y una menor resistencia aerodinámica.

Uno de los camiones utilizados en las pruebas del centro Fuel Efficient (Foto: Fersa)

La microgeometría es la textura superficial a escala fina que afecta el contacto, la fricción y el rendimiento funcional, lo que a su vez se traduce en un área de contacto optimizada al ensamblar los rodamientos de rodillos individuales. Gimeno explicó que lograr el nivel necesario de microgeometría requería nueva maquinaria, además de mejorar el control de calidad para respaldar el nuevo proceso.

El acero utilizado para producir los rodamientos de rodillos cónicos también se mejoró para ofrecer un mayor nivel de microgeometría, mientras que la unidad de rodamiento sellada también cuenta con un lubricante mejorado.

“Todos los componentes individuales utilizados para producir la unidad sellada son nuevos; sustituyeron a los existentes”, explicó Gimeno. “Además, hemos construido unas nuevas instalaciones para realizar las pruebas de los componentes y así poder confirmar nuestra tecnología”.

Producción de componentes

Fersa produce muchos de los componentes utilizados en los bujes Fuel Efficient, incluyendo los anillos interiores y exteriores de los rodamientos, los rodillos y las jaulas. Gimeno explicó que la empresa se encarga del suministro del rodamiento completo. Los componentes suministrados por los proveedores incluyen las piezas fundidas y los lubricantes.

“La forma en que este centro ha evolucionado con respecto a las versiones existentes significa que debemos proporcionar todos los componentes relacionados”, dijo.

La grasa utilizada en el rodamiento también proviene de un proveedor de confianza; el producto está diseñado para durar toda la vida útil del conjunto del buje. El proceso de sellado también es nuevo, ya que es fundamental que sea lo suficientemente robusto como para durar toda la vida útil del buje.

“Para cumplir con las tolerancias necesarias, realizamos mejoras en el material y también en la geometría del sello”.

Economía y emisiones

Las pruebas de los nuevos bujes Fuel Efficient mostraron una mejora promedio del 3% en el ahorro de combustible. Según Gimeno, los bujes también generaron menores emisiones.

Existe una ecuación que permite calcular la reducción de emisiones basándose en un menor consumo de combustible: los gramos de dióxido de carbono que no se emiten. Esta ecuación demuestra que se están reduciendo las emisiones.

Rodamiento Fersa utilizado en el nuevo buje (Foto: Fersa)

El uso del buje no se limita a los modelos diésel; aplicado a un modelo eléctrico de batería, puede ayudar a ampliar la autonomía. «Si el vehículo utiliza un sistema de motor integrado en las ruedas, necesitaría algunos cambios menores, pero si se tratase de un sistema de propulsión eléctrica que transmitiera la potencia a las ruedas de forma tradicional, funcionaría», afirmó Gimeno.

En última instancia, dependería del sistema de propulsión —y Fersa aún no ha probado la unidad con un camión eléctrico de batería—, pero Gimeno cree que el concentrador de bajo consumo gestionaría con éxito los niveles de par que ofrecen las transmisiones a batería. «Tenemos productos que se utilizan en otras aplicaciones electrificadas y que funcionan bien».

Los bujes no solo se pueden usar en tractocamiones, sino también en remolques. Gimeno relató cómo, durante las pruebas, el equipo utilizó dos camiones prácticamente idénticos (con matrículas con una diferencia de un dígito), uno con bujes originales y el otro con el nuevo modelo FE.

“Quedamos muy satisfechos con los resultados de las pruebas realizadas al usar los bujes únicamente en las cabezas tractoras. Luego probamos los nuevos bujes en los remolques y observamos un impacto positivo gracias a estas incorporaciones”, señaló.

Producción manufacturera

Actualmente, Fersa se encuentra en la fase de adopción temprana del lanzamiento de este nuevo centro. Gimeno afirmó que la compañía está trabajando con diferentes clientes para comprender la demanda futura y, a partir de ahí, buscará establecer plantas de fabricación para satisfacer dichos volúmenes.

“Hay una serie de componentes individuales que conforman el buje de rueda Fuel Efficient”, explicó. “Necesitamos ver cómo se presenta la demanda [antes de determinar los volúmenes finales], ya que la inversión para apoyar la microgeometría de los rodamientos para los bujes es solo una aplicación; habrá otras”.