Transfluid se esfuerza por simplificar las conversiones híbridas

La serie de transmisiones híbridas HM está diseñada para funcionar entre un motor de combustión interna con volante y carcasa SAE estándar y una transmisión con entrada SAE. (Foto: Personal de KHL)

La variedad de diseños de transmisión utilizados en los mercados industrial y marítimo ha presentado históricamente desafíos en la transición de sistemas diésel a sistemas diésel-eléctricos. Transfluid, especializada en equipos de transmisión industrial, se propuso cambiar esta situación desarrollando una solución que simplifica el proceso.

Con amplia experiencia en la producción de equipos y transmisión de potencia, así como de motores/generadores eléctricos, la empresa se asoció con fabricantes de baterías y controladores de motores para desarrollar la serie de transmisiones híbridas HM, un módulo híbrido disponible en varias versiones, diseñado para integrarse entre un motor de combustión interna con un volante de inercia y una carcasa SAE, y una transmisión con entrada SAE. Según Transfluid, el resultado es una solución más estandarizada.

“Proporcionamos el módulo híbrido, el controlador, las baterías, el sistema de gestión de baterías: todo lo necesario para convertirlo en un vehículo híbrido”, afirmó Chris Campbell, gerente general de Transfluid. “Si es un pequeño fabricante de maquinaria que no cuenta con los recursos para desarrollar un sistema híbrido, podemos mostrarle cómo hacerlo rápidamente”.

Ese camino puede durar tan solo seis meses utilizando la serie de soluciones “pseudo personalizadas” desarrolladas previamente por la empresa.

Diseño a prueba de fallos

Muchos sistemas de conversión existentes cuentan con una máquina eléctrica (motor-generador) en un divisor que se monta directamente en el volante del motor, señaló Campbell. Si el sistema falla, el vehículo o embarcación queda inoperativo o solo con la capacidad del motor.

Con el sistema de transmisión HM, el lado de entrada funciona como un embrague hidráulico o neumático. Una vez desacoplado, el motor se desconecta de la transmisión, lo que permite que el vehículo o embarcación funcione con el motor eléctrico sin emisiones y con un ruido mínimo. Si el motor está en funcionamiento, el embrague se acopla y el motor eléctrico se convierte en un generador que puede recargar las baterías si es necesario. Esta separación protege contra fallos inesperados del sistema.

“Si nuestro sistema eléctrico falla, aún queda diésel”, dijo Campbell. “Si el diésel falla, aún queda electricidad”.

El sistema de transmisión HM formó parte de la renovación del Western Flyer, un icónico barco de madera de 77 pies inmortalizado en una novela de John Steinbeck. (Foto: Transfluid)

El motor y el motor eléctrico también pueden operarse simultáneamente para activar el modo "booster", que proporciona par adicional a la transmisión durante la aceleración. Según Transfluid, esto permite a los fabricantes de equipos originales (OEM) optimizar el tamaño del motor de combustión interna para cada aplicación.

Se requiere espacio limitado en el inmueble

La máquina eléctrica se puede montar en múltiples posiciones para proporcionar un ajuste óptimo al compartimiento del motor, ya sea en vehículos y embarcaciones de nueva construcción o para modernizar equipos existentes.

La instalación requiere un espacio limitado, afirmó Campbell. Solo se necesita una distancia corta entre el motor y la transmisión, normalmente de unos pocos cientos de milímetros.

“Necesitamos tener la posición desde la cara de la carcasa del volante hasta la cabeza de la transmisión híbrida para instalar el módulo híbrido”, dijo Campbell. “También necesitamos espacio para instalar las baterías en el sistema, ya que forman parte del sistema híbrido”.

Todas las operaciones están controladas por un controlador electrónico propietario que se comunica con el equipo a través del protocolo CAN Bus, lo que permite una solución sencilla de conectar y usar, agregó Transfluid.

Haciendo historia

Quizás una de las aplicaciones más destacadas e históricas del sistema de transmisión HM fue la repotenciación del Western Flyer, un icónico barco de madera de 77 pies construido en 1937 y mejor conocido por haber sido alquilado por John Steinbeck para una expedición de investigación al Golfo de California en 1940, que luego narró en The Log from the Sea of Cortez.

El barco ha sido restaurado recientemente por la Fundación Western Flyer y puesto nuevamente en servicio como buque de investigación pesquera. Aunque la fundación inicialmente pretendía convertirlo en un barco totalmente eléctrico, finalmente optó por un híbrido diésel-eléctrico capaz de funcionar principalmente con diésel, pero que puede cambiar a modo eléctrico durante breves periodos según sea necesario para fines de investigación.

Para la propulsión eléctrica, dos motores eléctricos de 100 hp permiten al Flyer alcanzar su velocidad máxima en modo eléctrico. (Foto: Transfluid)

El sistema consta de un motor diésel John Deere 6135 turboalimentado de 6 cilindros en línea y 425 hp, acoplado a un módulo híbrido Transfluid HM3350, suministrado y respaldado por el distribuidor de componentes de transmisión Palmer Johnson Power Systems. Palmer Johnson también suministró la transmisión marina Twin Disc MGX516. Para la propulsión eléctrica, dos motores eléctricos de 100 hp permiten al Flyer alcanzar la velocidad máxima en modo eléctrico y realizar operaciones de reserva silenciosas.

El módulo HM3350 también cuenta con tres cabezales de toma de fuerza adicionales para accionar la bomba de dirección, así como una bomba embragable para operar el equipo de investigación. Las extensiones de cabezal para los cabezales de toma de fuerza permiten una integración perfecta con el motor diésel Tier 4 y el sistema de propulsión marino. Transfluid ha proporcionado el control de propulsión, el sistema de comunicación CANBUS y todos los componentes para lograr un suministro híbrido completo. El operador puede cambiar de modo diésel a eléctrico sobre la marcha con solo pulsar un botón y activar o desactivar el sistema hidráulico desde el puente de control.

Para el almacenamiento de energía, baterías de fosfato de hierro y litio de 115 kWh proporcionan autonomía en modo eléctrico y alimentan los sistemas de la casa.

El barco, cuyo viaje inaugural está previsto para finales de 2023, también puede cargarse mientras está en navegación en modo diésel utilizando la energía del motor o mientras está atracado utilizando la energía de la costa.

Foto: Transfluid

Una primicia para Croacia

En otro hito histórico, Transfluid fue seleccionada para suministrar su sistema de transmisión híbrido HM al primer catamarán híbrido construido en un astillero croata. Encargado por la Autoridad de la Reserva Pública de Lokrum en Dubrovnik, el catamarán de aluminio de 15 metros de eslora transportará hasta 50 pasajeros por el mar Adriático entre Trsteno y Lokrum.

El sistema de propulsión híbrido HM2000, proporcionado por Transfluid, incorpora dos motores de 20 kW y dos baterías de 100 Ah que permiten una navegación silenciosa y ecológica a velocidades de hasta 18 nudos. El banco de baterías de tracción dedicado y el modo de regeneración permiten alimentar los servicios a bordo durante la navegación con el motor térmico.

Según Transfluid, esta solución avanzada no sólo reduce los contaminantes atmosféricos, sino que también contribuye a mejorar la eficiencia energética, reduciendo el impacto ambiental general del catamarán.