Los Premios PPS reconocen la innovación en tecnologías - Parte 1

En los últimos años, hemos visto surgir una serie de tecnologías innovadoras destinadas a reducir o eliminar las emisiones, mejorar la eficiencia del combustible y/o optimizar el rendimiento y la seguridad en las obras. Estas tecnologías constituyen la base del programa anual de Premios Power Progress Summit .

Ganadores del premio Power Progress 2024. (Foto: Eason Photography)

Este año, no solo reconocimos nuevas tecnologías seleccionadas y las empresas que las lanzaron, sino que también honramos a quienes detrás de escena trabajaron para desarrollarlas y respaldarlas una vez que salieron de la fábrica.

En la primera parte de este artículo de dos partes, presentamos un resumen de los ganadores de los premios a nuevos productos de 2024, seleccionados por nuestro distinguido jurado independiente. La segunda parte destacará a los ganadores en las categorías de Aplicación de Producto Off-Highway del Año, Distribuidor de Motores del Año y Equipo de Desarrollo de Producto del Año.

Para obtener más información sobre los premios y el panel de jueces, visite PowerProgressSummit.com .

Logro del año

Reconocida por primera vez en la categoría de Solución de control/monitoreo del año, la tecnología de administración de accesorios de John Deere demostró ser destacada ante los jueces al seleccionar al destinatario del máximo galardón entre los ganadores de la categoría.

Disponible como una actualización en las máquinas 330, 331 y 333 P-Tier y estándar en los modelos 334 y 335 P-Tier, la tecnología Attachment Manager fue desarrollada para eliminar las conjeturas a la hora de determinar los parámetros óptimos de rendimiento de los accesorios al permitir un flujo y una presión preprogramados para los accesorios John Deere.

Tecnología de gestión de accesorios de John Deere en una cargadora compacta de orugas 335 P-Tier. (Foto: John Deere)

El software incluye una lista de ajustes preinstalados para los accesorios, recomendados para un rendimiento óptimo al usar los diseñados por Deere. Una vez seleccionado un accesorio, la máquina se configurará automáticamente con esos parámetros.

Durante la operación, la selección del accesorio se realiza a través de la pantalla de la cabina. Las tres características de rendimiento más importantes se muestran en el monitor, junto con el manómetro hidráulico y una imagen del accesorio para una rápida identificación.

Los controladores de joystick de nuevo diseño vienen preprogramados con documentación específica para cada implemento. Los operadores no necesitan soltar el joystick para activar o desactivar funciones ni usar otros botones o interruptores para controlar correctamente el implemento. Todo se puede hacer directamente desde los joysticks.

El Administrador de Accesorios permite a los operadores guardar la configuración de los accesorios y cargar nuevos ajustes según sea necesario, mostrando hasta 20 accesorios específicos en la pantalla. Además, el sistema limita ciertos ajustes de la máquina, impidiendo que se seleccionen valores como presiones o caudales más altos, que podrían causar problemas con los accesorios Deere.

El jurado quedó impresionado con esta tecnología de “accesorio inteligente” y la calificó de enorme paso adelante.

“Como saben, las próximas generaciones no crecen con las mismas experiencias que las generaciones anteriores [de operadores]”, señaló uno de los jueces. “Contar con elementos como un implemento inteligente no solo facilitará el trabajo al operador, sino que también lo hará más seguro”.

“Esperamos que esto aporte otro nivel de seguridad a las personas que no están en la cabina de la máquina”, añadió.

Motor del año

En lo que resultó ser el año más competitivo de evaluación en esta categoría hasta la fecha, los jueces tuvieron dificultades para reducir las opciones a un solo ganador. Finalmente, una opción se impuso: el motor diésel C13D de Caterpillar .

Motor diésel Caterpillar C13D de 13 L. (Foto: Caterpillar)

El motor diésel C13D de seis cilindros en línea y 13 litros está diseñado para optimizar la densidad de potencia, el par motor y la eficiencia de combustible en aplicaciones todoterreno de servicio pesado. Ofrecerá ocho potencias nominales, de 456 a 690 hp (340 a 515 kW), con hasta 3200 Nm de par máximo. Esto representa un aumento del 20 % en la potencia y hasta un 25 % más de par motor a baja velocidad en comparación con los motores Cat anteriores de esta clase de potencia.

El C13D cumplirá con las normas de emisiones de territorios con mayor regulación, como la Etapa V de la UE y la Tier 4 Final de la EPA de EE. UU., con modelos disponibles para países con menor regulación. Al modularizar y eliminar componentes, su arquitectura está protegida del espacio para adaptarse a los ajustes de configuración previstos para futuros niveles de normas de emisiones en EE. UU. y la UE sin reubicar los puntos de conexión del cliente, señaló Caterpillar. Además, su arquitectura principal está diseñada para el desarrollo futuro de capacidades de gas natural e hidrógeno.

Al suministrar potencia y torque comparables a los disponibles en sus plataformas actuales de 13 L, 15 L y 18 L con turbo simple, la plataforma C13D permite a los fabricantes de equipos originales (OEM) reducir el tamaño del motor y al mismo tiempo simplificar el diseño y el ensamblaje, afirmó Caterpillar.

Los ingenieros planean que los primeros pilotos OEM estén disponibles en 2025, y que la producción de variantes industriales comience en 2026.

Al seleccionar el C13D como Motor del Año, los jueces valoraron que su diseño simplificado tuviera en cuenta el ensamblaje. También destacaron su alta densidad de potencia y par motor, así como su énfasis en la sostenibilidad, como su compatibilidad con biodiésel.

Tecnología de motor del año

Hubo pocas dudas a la hora de seleccionar al ganador en esta categoría: el tren de válvulas de Cummins Valvetrain Technologies para la plataforma de motor X15 HELM .

Tren de válvulas de la plataforma del motor X15 HELM de Cummins Valvetrain Technologies. (Foto: Cummins)

El nuevo tren de válvulas fue descrito como "uno de los sistemas de tren de válvulas más avanzados que Cummins ha producido". Fue desarrollado por el equipo de Cummins Valvetrain Technologies (CVT), formado tras la adquisición de Jacobs Vehicle Systems en 2022.

Un principio fundamental de la plataforma Cummins HELM es que el motor base tiene características comunes para diversos tipos de combustible, según la candidatura al premio. Añadió que «desarrollar un tren de válvulas para cualquier cliente requiere un esfuerzo considerable, pero desarrollar un tren de válvulas con visión de futuro, con múltiples tecnologías para su uso en diversos mercados, normativas de emisiones y tipos de combustible, lo lleva al siguiente nivel».

El tren de válvulas está diseñado modularmente para crear una plataforma de motor flexible a medida que las emisiones se reducen y se requiere personalización. Cuenta con un freno Jake de liberación de compresión que puede actualizarse al sistema de frenado de 2 tiempos Jacobs de alta densidad de potencia (HPD) para un mayor rendimiento de frenado cuando sea necesario. El sistema también incluye protección contra la desactivación de cilindros, así como tecnologías como HLA y accionamiento variable de válvulas, que se implementarán en las variantes del motor X15 que utilizan combustibles alternativos como el gas natural y el hidrógeno.

Una configuración de doble árbol de levas en cabeza proporciona una mejor disposición de los puertos y válvulas para una respiración más eficiente del motor.

Al comentar sobre la selección del nuevo tren de válvulas como ganador de la categoría, un juez mencionó «la simplicidad de fabricación, la capacidad de adaptarse a las necesidades del cliente, lo que también lo prepara para el futuro, a medida que los combustibles alternativos continúan desarrollándose». Otro añadió: «Su estrategia de diseño les permite ser extremadamente flexibles y adaptarse a las demandas del mercado».

Producto de tren motriz del año

Durante el desarrollo de la transmisión eléctrica eSP502+PTO, los equipos multidisciplinares de Dana trabajaron para diseñar un sistema de transmisión sostenible y totalmente eléctrico. El resultado fue una plataforma flexible diseñada para la electrificación de aplicaciones de construcción y manipulación de materiales que utilizan funciones hidráulicas adicionales, todo en un solo sistema.

La transmisión eléctrica eSP502+PTO combina un motor dual y una transmisión Powershift de dos velocidades para las funciones de conducción, con una toma de fuerza (TDF) de control independiente. El sistema proporciona una potencia continua de 200 kW, con una capacidad máxima de hasta 250 kW, y permite la conexión de la transmisión en ambos lados para facilitar la configuración de tracción 4x4 o una mayor flexibilidad de integración en el vehículo.

El sistema está controlado por la unidad de control de transmisión de Dana, que ofrece una serie de funciones para optimizar la experiencia del conductor mientras conduce la aplicación y controla las funciones hidráulicas conectadas a la TDF.

La incorporación de la toma de fuerza (TDF) al sistema está diseñada para brindar flexibilidad a los fabricantes de equipos originales (OEM) para reducir la potencia eléctrica instalada a nivel de vehículo. El uso controlado de los electromotores del sistema Dana gestiona la potencia deseada de la TDF para impulsar las funciones de trabajo y las ruedas de forma independiente en la mayoría de las aplicaciones. En casos excepcionales, donde se requiere la máxima fuerza de tracción, la TDF puede desconectarse, lo que permite que toda la potencia eléctrica instalada de ambos motores se dirija a la línea motriz.

El diseño conceptual del subsistema PTO está en curso y está previsto que los primeros prototipos se construyan en el primer trimestre de 2025 y su validación esté programada hasta 2025, incluida la integración del vehículo en las instalaciones de prueba de Dana.

Al seleccionar esta propuesta, los jueces valoraron especialmente que el sistema aborde funciones separadas, fusionando aspectos tanto de capacidad de conducción como de potencia de las funciones laborales.

Tecnología de electrificación del año

Al seleccionar el cargador integrado Danfoss Editron ED3 como ganador en esta categoría, el panel de jueces señaló que diseñar un cargador de CA de 43 kW no es fácil.

Cargador de a bordo Danfoss Editron ED3. (Foto: Danfoss Power Solutions)

Los cargadores a bordo típicos de vehículos eléctricos (VE) proporcionan 22 kW de potencia, como señaló Danfoss en su candidatura al premio. Para un vehículo o máquina de servicio pesado que utilice un cargador de CA, el tiempo de carga puede oscilar entre 15 y 18 horas, demasiado tiempo para la carga nocturna. Y si bien los cargadores de CC pueden resolver este problema, su coste es significativamente mayor.

Con el lanzamiento del cargador integrado ED3 y la toma de fuerza eléctrica (PTO), los propietarios de maquinaria eléctrica e híbrida pueden maximizar las velocidades de carga de CA y minimizar los costos de infraestructura de carga, afirmó Danfoss, lo que hace que la electrificación sea más alcanzable y reduce la ansiedad por la autonomía.

El ED3 es un cargador bidireccional integrado, valorado por los jueces, y una fuente de alimentación eléctrica diseñada para ofrecer una alta potencia de carga y distribuir energía a las funciones auxiliares del vehículo. Diseñado para camiones comerciales de carretera, así como para maquinaria todoterreno, el cargador permite una carga rápida durante la noche (otra característica destacada por los jueces), así como la carga de oportunidad para vehículos que utilizan tomas de corriente disponibles. El cargador puede suministrar hasta 43 kW a la batería principal de alto voltaje y hasta 44 kW de corriente alterna o continua, según sea necesario, a otros subsistemas.

La toma de fuerza eléctrica de CA y CC del ED3 obtiene energía directamente de la batería principal de alto voltaje para suministrar hasta 44 kW de CC a equipos auxiliares, como compresores de alto voltaje, bombas y controladores de motores. El cargador también puede convertir la energía y suministrar hasta 43,6 kVA de corriente CA monofásica o trifásica. Esta versatilidad ofrece a los fabricantes de equipos originales (OEM) flexibilidad para diseñar la arquitectura del sistema del vehículo, según Danfoss, y permite la estandarización de componentes en todas las plataformas.

Los premios PPS reconocen la innovación en tecnologías - Parte 2 En la segunda parte de nuestra cobertura de los premios Power Progress Summit, analizamos las aplicaciones y los equipos que lograron el triunfo en 2024.