Tecnología en camiones de carga

Tecnología en camiones de carga

José Elías Jiménez Sánchez

Investigador Titular del Instituto Mexicano del Transporte

ejimenez@imt.mx

Hoy en día se habla de camiones autónomos, ¿qué más nos depara el futuro?; al parecer, mucho. A largo de la historia el camión de carga tecnológicamente evolucionado de manera paulatina hasta los años setentas; sin embargo, en las últimas cuatro décadas dicha evolución presentó saltos cuánticos, con miras a lograr mayor eficiencia y seguridad. Constantemente las mentes innovadoras sueñan con transformar el funcionamiento de las empresas de esta industria, y queda claro que no se detendrán las soluciones de software, hardware y nuevas tecnologías aplicadas a los vehículos; de hecho, se esperan más innovaciones para resolver los nuevos desafíos que enfrenta el sector. Los desarrollos tecnológicos en curso, y futuros, no solo beneficiará a transportistas y expedidores sino también a las autoridades reguladoras, así como a otros sectores económicos. El transporte por carretera ha visto avances significativos en lo que se consideran tecnologías alternativas. El almacenamiento de energía, los sistemas de transmisión eléctrica y la tecnología de celda de combustible parecen estar listos para encontrar un lugar significativo en el mercado automotriz. Por todo esto, se espera que las nuevas tecnologías e innovaciones lleven al sector del autotransporte hacia un mejor futuro.

Existen muchos registros sobre quién construyó el primer camión de carga motorizado, por ejemplo, el inventado por Rolando Méndez Freightliner en 1765, el diseñado y creado por Nicolás-Joseph Cugnot en 1769; o el de la empresa Daimler Motoren Gesellschaft (DGM) en 1896 del alemán Gottlieb Daimler, todos ellos inspirados en las máquinas de vapor. Cuenta la historia que Karl Benz diseñó y construyó el primer camión de combustión interna en 1895, que fue adoptado y desarrollado por Gottlieb Daimler y otras compañías, como Peugeot, Renault y Büssing. Resulta interesante destacar que los motores contaban con dos y cuatro cilindros, y tenían una capacidad de carga apenas de 1,500 a 2,000 kilogramos. El motor de combustión interna fue inventado por el ingeniero belga Etienne Lenoir en 1860, mejorado notablemente por el alemán Nikolaus Otto en 1876, el cual funcionó bajo un ciclo de cuatro tiempos conocido a la fecha como motor de gasolina; sin embargo, el motor Diésel fue aceptado como el tipo de propulsor más rentable.

El motor de combustión interna ha tenido una evolución notable durante el siglo pasado. Antes de 1970, la evolución del diseño del motor fue impulsada por una búsqueda de rendimiento y un aumento en el octanaje en el suministro de combustible. Sin embargo, después de este año, el imperativo ha sido la necesidad de cumplir con las nuevas regulaciones sobre emisiones y la economía de combustible. Para la Oficina de Eficiencia Energética y Energía Renovable de los Estados Unidos, los motores de combustión interna avanzados pueden utilizar combustibles renovables, y cuando se combinan con sistemas de propulsión eléctricos reducen el consumo de combustible. Cabe señalar, que los avances en las tecnologías de los motores ahora dependen de sensores y del poder de cómputo a bordo. Por ejemplo, HyTech propuso agregar hidrógeno puro y oxígeno (HHO) al combustible diésel justo antes de que se combustione, para hacer un motor mejor y más eficiente. Con muchas implicaciones y fracasos, esta firma logró resolver sus problemas con el diseño de un pequeño electrolizador más eficiente que a través de sensores que combina con un software, puede ajustar con mayor precisión las inyecciones de hidrógeno, maximizando la eficiencia de la combustión en tiempo real. Esta combinación de tecnologías ayuda a tener un control sin precedentes del proceso de combustión, que a su vez permitirá implementaciones en el mundo real de la combustión a baja temperatura y otras estrategias avanzadas, así como una mayor robustez y flexibilidad de combustible. De hecho, los avances tecnológicos están cambiando la distinción histórica entre motores de encendido por chispa y motores de encendido por compresión; por tanto, se verán nuevos conceptos de motores que combinan las mejores características de ambos tipos de motores para superar los límites de la eficiencia y al mismo tiempo cumplir con las estrictas regulaciones de emisiones en todo el mundo. Con ello puede decirse que el motor de combustión interna no está muerto. De acuerdo con la Administración de Información de Energía de los Estados Unidos (EIA, por sus siglas en inglés) prevé que, en 2035, más del 99 por ciento de los vehículos ligeros y pesados todavía tendrán motores de combustión interna, por tanto, el ahorro potencial de combustible será muy importante. Ciertamente, sería un error creer que las nuevas tecnologías borrarán completamente lo que vino antes. El motor de combustión interna continuará siendo parte integral del transporte de personas y bienes en el futuro.

En el Departamento de Energía de Estados Unidos (DOE, por sus siglas en inglés) a través de la Oficina de Tecnologías de Vehículos (VTO, por sus siglas en inglés), tienen lugar programas para integrar y probar motores de combustión interna avanzados combinando con otras tecnologías, tal es el caso del proyecto SuperTruck que tiene como meta mejorar 50 por ciento la eficiencia general del vehículo en términos de tonelada-kilómetro por litro, mediante la reducción del consumo de combustible y las correspondientes emisiones de gases de efecto invernadero. A la fecha, los camiones SuperTruck se comercializan con 21 tecnologías, incluyendo diversas tecnologías avanzadas. Por ejemplo, motores controlados electrónicamente; sistemas de gestión inteligentes del torque; y controles integrados del motor/transmisión; transmisiones manuales automatizadas; cambio de transmisión predictiva; proporciones de transmisión de optimizadas para motores de baja velocidad; ejes 6x2; cambio neutral en degradaciones; reducción de pérdidas de energía a través de mejores lubricantes y diseño de la transmisión; diseños aerodinámicos de tractocamiones y semirromolques; reducción del peso vehicular a través de materiales ligeros como el aluminio en rines, autopartes, accesorios, en quinta rueda, transmisión y otros; neumáticos de base ancha simple (tándems de tractores y remolques); reducción a la resistencia de rodadura de las llantas con diseños especiales.

De manera específica, los camiones han adoptado tecnologías como el Sistema de estabilidad electrónico (ESP), el cual controla constantemente el estado dinámico de la marcha del vehículo e interviene automáticamente en la gestión del motor y en el sistema de frenos en caso de peligro de derrape o vuelco. Esta tecnología es capaz de valorar la situación con más rapidez que los conductores expertos y mantener el vehículo bajo control dentro del margen de los límites físicos. El sistema de frenado antibloqueo (ABS, por sus siglas en inglés) es un sistema electrónico que comprueba y controla la velocidad de las ruedas durante el frenado. El sistema opera con sistemas de frenos neumáticos estándar. El ABS constantemente monitorea la velocidad de las ruedas y controla el frenado durante el bloqueo de las mismas. El sistema mejora la estabilidad y el control del vehículo al reducir el bloqueo de las ruedas durante el frenado. Estos sistemas impiden que las ruedas se bloqueen para evitar derrapes incontrolados durante el frenado brusco. Por otro lado, considerando que una de las principales causas de accidentes en las rutas o calles del país, es debido a la imprudencia de los conductores, que realizan maniobras peligrosas sin tener en cuenta la distancia o velocidad de los vehículos que circulan en la misma vía o por carriles contrarios, se desarrolló el sistema anticolisión consiste de un sensor que detecta la presencia de otros vehículos a una distancia prudencial, emite varios tipos de alarmas, sonoras, visuales y de vibración, para que el conductor tome las medidas necesarias, con tiempo suficiente para reaccionar, lo que evita un accidente seguro. Seguido de estas ideas, los camiones de carga recientes poseen tecnologías que advierten al conductor el abandono del carril o invasión de otro por problemas de cansancio, sueño, distracción o error evitando la colisión con otros vehículos o salida del camino. Estos mecanismos van de la mano con dispositivos de advertencia de punto ciego, los cuales se agregan a los espejos de un camión y pueden ayudar a aliviar los puntos ciegos y evitar accidentes, siendo éstos un problema importante del sector. Algunos vehículos ya cuentan con cámaras retrovisoras que ayudan a los conductores al retroceder y aliviar el punto ciego trasero, y cámaras interiores que ayudan a las empresas a capacitar a los conductores de camiones, pero también a mejorar la seguridad de los mismos.

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