Retén del cigüeñal con rueda fónica del grupo VAG

La sustitución de retenes es una operación muy habitual en reparaciones de diversa índole que, por lo general, no requiere de una gran destreza.

No obstante, el retén del cigüeñal del lado del volante de inercia de algunos motores del grupo VAG tiene una peculiaridad, ¡¡¡Equipa la rueda fónica del sensor de PMS y RPM!!!

A menudo el técnico de reparación instala este retén de forma aleatoria, especialmente cuando la rueda fónica se “camufla” en la estructura del retén y no se aprecia a simple vista lo que origina que el motor no arranque tras completar la reparación debido a que la señal de PMS captada por el sensor se encuentra desfasada. Cabe mencionar que el retén y la tapa de alojamiento de este forman un único conjunto.

>Retén del cigüeñal del grupo VAG con rueda fónica vista (izquierda) y “camuflada” (derecha)

En este post os explicaré los pasos a seguir para el montaje de este retén y así evitar el disgusto de volver a desmontar la caja de cambios para el correcto montaje de este.

El proceso empieza con el desmontaje de la caja de cambios, volante de inercia, sensor de RPM y el cárter de aceite.

Antes de continuar con el proceso, es preciso situar el cilindro 1 en posición de PMS. Esta posición es la adoptada en el proceso de sustitución de la correa de la distribución y puede variar según el tipo de motor. Por lo general es preciso disponer de un útil de calado específico. La marca del útil de calado y el piñón del cigüeñal deben coincidir.

Tras la extracción de los tornillos de sujeción de la tapa del retén, enroscar alternativamente tres tornillos de métrico 6 en los orificios indicados para retirar la tapa de su alojamiento. La rueda fónica, que va anclada a presión al cigüeñal, también se desmonta en este proceso.

Una vez retirado el retén es de vital importancia limpiar todas las superficies de contacto y cerciorarse que la zona de trabajo del retén con el cigüeñal no presente daños ni desgaste.

Inyector piezoeléctrico

El efecto de la piezoelectricidad es reversible, permitiendo transformar energía eléctrica en mecánica y viceversa. Cuando mediante un material piezoeléctrico, se consigue energía eléctrica aplicando una fuerza mecánica, se denomina efecto piezoeléctrico directo. En cambio, cuando se consigue movimiento (energía mecánica) mediante el uso de corriente eléctrica en estos materiales, el efecto piezoeléctrico se denomina inverso.

>Inyector piezoeléctrico seccionado.

En el siguiente vídeo os dejamos la explicación del funcionamiento del inyector piezoeléctrico, información por cortesía de la plataforma de formación Campuseina.

Los inyectores piezoeléctricos están constituidos por los siguientes elementos:

El empleo de los elementos piezoeléctricos en los inyectores permite que la velocidad de funcionamiento del inyector aumente considerablemente respecto a un inyector convencional, gracias a la rápida respuesta que presentan los materiales piezoeléctricos. La respuesta de los inyectores electromagnéticos no resulta instantánea, debido a la tensión que se induce en contra de la alimentación aplicada por efecto del campo magnético creciente. La respuesta física o deformación de los materiales piezoeléctricos resulta instantánea, aunque también mínima en lo referente a variación dimensional. Su elevada capacidad de cambio de estado hace que sean ideales para los modernos inyectores diésel, que tienen que abrir y cerrar varias veces en un solo ciclo de inyección.

Sistema Park4U de Valeo

El sistema Park4U de Valeo aparca el vehículo de manera autónoma, en batería o en línea y tiene tres versiones. El sistema viene instalado de serie, es decir no se puede comprar como accesorio e instalarlo como puede ser el caso de los sensores de aparcamiento. 

En 2007, Valeo instaló el sistema Park4U en un Volkswagen Touran. Este sistema, únicamente efectúa las maniobras de dirección mientras que el conductor acelera y frena siguiendo las indicaciones del sistema. Si en un momento determinado el conductor quiere cancelar el proceso, tiene que tocar el volante y este se para automáticamente.

La segunda versión del sistema se presentó a mediados del año 2011 denominándose Park4U Remote, donde para sorpresa de los asistentes el vehículo se aparcaba de modo autónomo mediante una aplicación móvil y sin necesidad de ocupantes en el interior.

Para efectuar este nuevo concepto de aparcamiento autónomo, es necesario tener la aplicación instalada en un teléfono móvil conectado por bluetooth desde la cual el usuario efectúa las maniobras de estacionamiento siguiendo los pasos indicados por el sistema.  

> Demostración del sistema Park4U de Valeo.

En 2017 se presentó la tercera versión llamada Park4U Home, donde el sistema memoriza un recorrido de un máximo de 50 metros, para después poder realizarlo de forma autónoma y guiado desde la aplicación, en caso de que haya algún obstáculo en el trayecto, el vehículo es capaz de esquivarlo (si es posible) y seguir el recorrido.

Coche eléctrico a batería VS coche eléctrico a hidrógeno. (Parte 2)

En esta segunda parte completamos la comparativa haciendo referencia a costes, compatibilidad entre conectores de recarga, densidad energética y una pequeña conclusión.

Recarga y costes

En el apartado de la recarga, el vehículo a pila de combustible cuenta con ventajas e inconvenientes en comparación al vehículo a batería. A continuación resumo los puntos más determinantes:

• Velocidad de recarga

- El vehículo a pila de combustible tarda poco, aproximadamente 5 minutos en recargar los tanques de hidrógeno comprimido partiendo desde vacío hasta completar la recarga.

- El vehículo a batería dependerá de la potencia eléctrica que ofrezca del punto de carga. Véase a continuación algunos tiempos aproximativos para recargar la batería de 75kWh del Model 3 desde 5% hasta el 90%:

· Carga lenta: 20 horas.
· Carga semi-rápida: 7 horas.
· Carga rápida: 1,5 horas.
· Carga super-rápida: 35 minutos.

•Puntos de recarga

- En este apartado el vehículo a hidrógeno lo tiene muy complicado porque a día de hoy hay sólo 8 puntos de repostaje de hidrógeno en toda España. Por comunidades autónomas, la mayor concentración de hidrogeneras en España se localizan en Aragón, con 3 estaciones de servicio en las localidades de Huesca, Barbastro y Zaragoza. Después está Andalucía, con una en Sanlúcar La Mayor y otra en Sevilla. Y en Castilla-La Mancha hay dos: ubicadas en Puertollano y Albacete. Cerrando el listado, hay una única estación de hidrógeno en Cataluña que se localiza en la ciudad de Barcelona.

>Estación de suministro de hidrógeno, hidrogenera

- En el caso del vehículo a batería hay mucha más oferta de puntos de carga. La mayor parte de ellos son de carga semi-rápida (ciertamente no son útiles a la hora de viajar), aunque empiezan ya a haber más puntos de carga rápida. La carga super rápida sólo está disponible en las estaciones de IÓNITY, donde pueden recargar un conjunto amplio de fabricantes europeos, aunque a día de hoy IÓNITY sólo tiene una estación de carga  operativa en toda España localizada en Pallejá (Barcelona), que ofrece una potencia media de 150kW (30 minutos de carga para completar una batería de 75kWh). Por otro lado, está la extensa red de carga super-rápida de TESLA. En España TESLA tiene una red de carga presente en la mayoría de las comunidades autónomas. Esta red facilita poder viajar por todo el territorio nacional a un ritmo similar al de un vehículo de combustión, a condición de planificar bien el viaje de modo que coincidan las paradas por necesidades fisiológicas con las necesidades de recarga de energía del automóvil. Los “Superchargers” de TESLA  ofrecen potencias de carga de entre 120 y 135kW (entre 35 y 40 minutos para realizar una carga completa).

>Estación de carga super-rápida para vehículos eléctricos

Nota: todos estos datos son susceptibles de variación porque tanto la red de carga como las potencias de carga están en continuo proceso de desarrollo y mejora.

Sobrealimentación de dos etapas

La sobrealimentación, también conocida como alimentación forzada, consiste en aumentar la entrada de aire en el cilindro, para obtenerlo el motor equipa un compresor en el conducto de admisión, el cual comprime el aire antes de introducirlo, de este modo se logra aumentar la masa de aire admitida en un mismo volumen y por consiguiente la cantidad de combustible. Con ello es posible mejorar el rendimiento y aumentar la potencia manteniendo la cilindrada.

1- Rodamiento de lubricación.
2- Actuador de vacío.
3- Turbina de admisión.
4- Carcasa/caracola de admisión.
5- Salida de aire hacia la admisión.
6- Orificio de engrase.
7- Carcasa/caracola de escape.
8- Turbina de escape.

La utilización de dos turbocompresores de diferente diámetro flexibiliza y aumenta el margen de trabajo de sobrealimentación. Para obtener una elevada presión de sobrealimentación y rápida respuesta a bajo régimen, se recurre a una turbina relativamente pequeña de muy baja inercia y rápida aceleración, que por otra parte sería incapaz de mantener la presión al aumentar el régimen de giro del motor.

En el margen de trabajo superior, la presión de sobrealimentación necesaria se consigue mediante una turbina de mayor tamaño, impulsada sin problemas por la gran cantidad y velocidad de los gases de escape a partir de medio régimen de rotación del motor.

El trabajo de ambas turbinas junto a su descarga se gobierna mediante una válvula "by-pass" y una Wastegate en el escape, una mariposa en el conducto de sobrepresión, en función del régimen de giro, estado de carga, temperatura del motor y la necesidad de sobrealimentación.

Coche eléctrico a batería VS coche eléctrico a hidrógeno.

¿Cuál podría ser el futuro?

Introducción

Hoy día, dos de las opciones de energías alternativas más prometedoras con el potencial de ser libres de emisiones de dióxido de carbono (CO2) y de emisiones contaminantes para la movilidad y son:

- El abastecimiento de energía eléctrica, a través de una red de suministro para la recarga de sistemas de almacenamiento de energía eléctrica (en fase de desarrollo).

- El abastecimiento de hidrógeno como combustible, a través de una red de distribución (a día de hoy  básicamente inexistente).

En este artículo voy a tratar de explicar de manera directa y detallada cuál de estas dos alternativas energéticas podría tener más futuro. Un futuro abocado a afrontar el  desafío que supone el cambio del modelo energético en la movilidad del mañana: la movilidad sostenible. Para ello, recogeré todas las ventajas e inconvenientes de cada uno de estos dos modelos de abastecimiento de energía. El propósito es poder realizar una comparativa y que ustedes puedan sacar sus propias conclusiones.

Previamente explicaré de manera resumida en qué consiste la tecnología de un vehículo eléctrico que funciona con hidrógeno y en qué consiste la tecnología de otro que funciona a baterías recargables.

Vehículo eléctrico a hidrógeno.

Este tipo de vehículo incorpora un sistema de tracción que utiliza un motor eléctrico para mover las ruedas a través de una transmisión o grupo reductor. Ciertamente, el sistema de tracción es exactamente igual que el de un coche eléctrico a batería. Sin embargo, la diferencia entre ambos radica en la procedencia del abastecimiento eléctrico para el motor.

En el caso del vehículo eléctrico a hidrógeno, el abastecimiento eléctrico del motor procede básicamente de una pila de combustible. Este componente está compuesto por múltiples células de combustible cuya misión es formar moléculas del agua por electrólisis inversa.

Este proceso consiste en unir átomos de oxígeno con átomos de hidrógeno. Como resultado de esta unión se genera calor, agua en forma de vapor y un sobrante de electrones que genera la corriente eléctrica utilizada para alimentar el motor eléctrico. El oxígeno es extraído del aire y bombeado a las células de combustible y el nitrógeno sobrante del aire también es retornado a la atmósfera.

>Peso: 1850 Kg. 

Además, el coche a pila de combustible también necesita una batería de tracción. Se trata de una batería de alta tensión que sirve para acumular la energía generada por la pila de combustible y también por el motor eléctrico cuando funciona como generador durante las frenadas regenerativas (de esta forma también se mejora el rendimiento del vehículo aumentando su autonomía). Al mismo tiempo, la batería de tracción también se utiliza como pulmón de energía, de forma que puede sumarse al abastecimiento del motor eléctrico bajo altas demandas de potencia puntuales. Así, la pila de combustible se emplea como generador de electricidad suministrando energía al motor y a la batería a largo plazo. Y la batería sirve como reserva de energía eléctrica destinada a satisfacer los picos de alta demanda de potencia. El peso del sistema de energía es de 250kg (batería + pila de comb. + tanques de H2).

>Funcionamiento del sistema FCV.

A su vez, la pila de combustible necesita “el combustible” para generar la energía eléctrica. Este combustible es el hidrógeno (H2). Con el objetivo de aumentar la autonomía es necesario incrementar la densidad del hidrógeno almacenado. Por ello se utilizan varios tanques de hidrógeno comprimido a alta presión (unos 300 bares). Con todo esto, el vehículo puede tener una autonomía algo superior a 450 Km, con una eficiencia de casi el 64% = (85% + 75%).

- La eficiencia de los tanques de hidrógeno y la pila de combustible es de 85%.- La eficiencia del motor eléctrico (<95%) + la eficiencia de la batería (98%) + la eficiencia de la unidad electrónica de control de potencia (85%) + la eficiencia de la transmisión (95%) da como resultado total un 75% de eficiencia del sistema de tracción.