CURSO: MOTORES Y TRACTORES

ALUMNOS: ALVARADO MORALES, LEONELL

CABRERA ABANTO, NEIL

UGARTE AGUILAR, JESÚS

PROFESOR: CRISTÓBAL GONZALES CORREA

GRUPO: 4° TURNO “A”

2014

PRODUCCIÓN DE POTENCIA

I. INTRODUCCIÓN

Desde los inicios de la utilización de los tractores agrícolas se vio la necesidad de medir la potencia en las mismas condiciones para poder compararlas y así elegir el más adecuado a cada explotación.

Las primeras normas de ensayo para los tractores se dictan en 1919 en el estado de Nebraska y es el Departamento de Ingeniería Agronómica de la Universidad de Lincoln el encargado de realizar los ensayos. Desde entonces se han elaborado muchas normas de ensayo, algunas de ámbito nacional y otras internacionales, algunas de ellas que afectan no solo a los tractores sino a todo tipo de motores.

Así tenemos las normas ISO, SAE, DIN, ECE, OCDE, CEE, BS, CUNA, UNE, NF, etc. A la hora de anunciar la potencia del tractor, no existe uniformidad de criterio en la elección de la norma de ensayo, utilizando los distintos fabricantes una de ellas, generalmente entre las cinco primeras de las citadas anteriormente, con lo que al agricultor se le crea un verdadero problema para evaluar la idoneidad del tractor para su explotación. Además, en la mayoría de los casos no se indica el número de la norma.

Así, si un fabricante nos dice que el motor de su tractor tiene 100 CV según SAE y no nos dice el número de norma, puede estar hablando de potencia bruta, o de potencia neta, pues en ambos casos existe una norma SAE para la medición. Lo mismo podríamos decir de la norma ISO, que tiene norma para los tres tipos de potencia: bruta, neta y útil.

En muchos casos, desgraciadamente cada vez menos, los fabricantes indican también la "potencia de homologación" que, en realidad, se trata de la potencia de inscripción, y que es aquella con la que el tractor se inscribe en los Registros de Maquinaria, por ello también es conocida como potencia de la "cartilla".

Esta potencia se mide en la Estación de Mecánica Agrícola del MAPA según el código OCDE, aunque también se puede convalidar un ensayo OCDE realizado por el fabricante en otro país.

II. POTENCIA

La potencia es el rendimiento de trabajo, es cuán rápido una máquina puede tirar cierto peso en cierta distancia.

La potencia sin lugar a dudas depende del proceso de combustión en el motor que convierte la energía contenida en el combustible en una fuente de potencia giratoria, la que puede medirse en tres lugares tales como: Motor , Barra de Tiro , TDF.

La potencia desarrollada realmente por un motor se expresa en vatios o en kilovatios.

III. PRODUCCIÓN DE POTENCIA

Los motores de combustión interna (diésel), comprimen aire y combustible en los cilindros y queman la mezcla. Los gases ardientes y calientes explotan empujando al pistón hacia abajo. En los motores de encendido por chispa, ocurren los mismos procesos, solo que en lugar de que el aire caliente junto al diésel generen la combustión, esta se produce por una chispa, generada a través de la bujía.

Cada pistón está conectado al cigüeñal, que se encuentra girando, está conectado por medio de un acople llamado biela, la cual gira de la misma forma que el pedaleo en una bicicleta.

IV. MEDICIÓN DE LA POTENCIA

La podemos medir en 3 puntos principales dentro del tractor:

a. POTENCIA DEL MOTOR: Según SAE (Sociedad Americana de Ingenieros), la potencia al motor mide la potencia en el cigüeñal (volante) desarticulándolo de los componentes auxiliares capaces de consumir esfuerzo, como generador eléctrico, filtro de aire, silenciador de caño de escape, bomba de agua y ventilador. El enfriamiento del motor para su funcionamiento está provisto de forma externa. Para operar normalmente un motor en un vehículo o máquina necesita de todos los componentes, lo cual la potencia útil estará reducida en un 15% aproximadamente de la realmente declarada según la norma SAE.

b. POTENCIA EN LA BARRA DE TIRO: Mide la capacidad de tracción (fuerza) según la velocidad de avance del tractor. Si la determinación se realiza sobre suelo agrícola, la misma depende del tipo y condición del suelo, por lo tanto el ensayo no es repetible ni comparable. Si la determinación se efectúa sobre una pista de hormigón (ensayos normalizados), los resultados pueden comparase, pero los valores no responden a una situación agrícola real.

c. POTENCIA EN LA TOMA DE FUERZA (TDF): Es según lo señalan todos los especialistas en el tema la forma correcta de indicar la potencia de los tractores y que por ende sirve para su comparación. La potencia que el tractor puede transmitir en el Eje Toma de Fuerza es aproximadamente el 96% de la

potencia del motor. Así si un tractor señala que tiene 100 CV DIN en el Motor tendremos en el eje toma de fuerza una disponibilidad real de 96 CV.

V. TIPOS DE POTENCIA

En un tractor se pueden medir muchas potencias, entre las que destacan la potencia del motor, la potencia a la barra, y la potencia hidráulica. La primera es la que los agricultores comparan a la hora de adquirir un tractor, y la que los fabricantes anuncian en las características del tractor que figuran en los catálogos y otras publicaciones técnicas. Las distintas normas y códigos de ensayo para medir esta potencia de motor, los podemos separar en tres grupos según el tipo de potencia que miden:

a. POTENCIA BRUTA: En este caso, la potencia se mide en el volante de inercia del motor. De acuerdo con las normas de ensayo, al motor se le quitan una serie de elementos que consumen potencia en su funcionamiento como son: el filtro de aire, el silenciador del escape, el generador de corriente, la bomba de alimentación de combustible, el ventilador, etc. Con ello se consigue obtener toda la potencia que puede suministrar el motor. Esta potencia nunca puede ser alcanzada por el agricultor con su tractor.

b. POTENCIA NETA: También en este caso la potencia se mide en el volante de inercia del motor. Sin embargo, las normas de ensayo indican que el motor tiene que llevar el mismo equipamiento que cuando está montado en el vehículo, en nuestro caso, en el tractor. El agricultor podría obtener la potencia medida, siempre que trabajara directamente con el volante de inercia del motor de su tractor, cosa poco probable.

c. POTENCIA ÚTIL: Aquí, la potencia se mide en el eje de la toma de fuerza del tractor. El motor no se saca del tractor, y mantiene todos los elementos que el fabricante ha previsto en su diseño y construcción. El agricultor podrá obtener la potencia resultante en el ensayo siempre que utilice la toma de fuerza como elemento motriz de una máquina acoplada a ella.

VI. UNIDADES DE MEDIDA DE LA POTENCIA

Una de las primeras unidades de medida para expresar la potencia fue el caballo de fuerza. Así se le llamaba, a pesar de ser una unidad de medida de potencia y no de fuerza. Todavía se habla de caballos de fuerza, en lugar de caballos de potencia.

Para llegar al concepto de caballo de potencia, las mediciones se iniciaron con unidades de kilográmetros por segundo. Lo que significa esta medida es que, si se levanta un peso a la altura de un metro durante un segundo, se requiere de una potencia determinada. Así, un caballo de potencia es el equivalente a levantar 75 kg de cualquier material, a una altura de un metro en un segundo.

La razón por la cual estas unidades de potencia se llamaron “caballo de potencia” se debió a que se dieron cuenta que un caballo grande, usado para labores de carga, era capaz de levantar los 75 kg de peso, a una altura de un metro en un segundo. El sistema que se usó para demostrarlo, consistió en amarrar la carga a una cuerda que se hacía pasar por una polea o por una rama de un árbol, de manera que el caballo pudiera tirar de ella.

Más tarde, cuando el motor de vapor sustituyó el trabajo que realizaban los caballos, los franceses llamaron a la unidad de medida de potencia caballo de vapor (CV). Podemos decir, por tanto, que un motor capaz de elevar 750 kg a una altura de un metro en un segundo, mediante una cuerda arrollada a una polea, es un motor que cuenta con 10CV de potencia.

Sin embargo, como las normas de medición de potencia en los distintos países son diferentes, las unidades de medición también tienen sus diferencias, por lo que es importante, antes de comparar potencias entre motores, unificar las unidades.

Actualmente la unidad universal de medición de potencia es el kilowatt, por lo que si se tienen diferentes unidades de medida, todas deben convertirse a kilowatts. Un kilowatt equivale a 1000 watts. Los alemanes usan como medida de potencia el PS, sabiendo que un kilowatt equivale a 1.3596 PS. En EE.UU. se utiliza el HP como unidad de medida de potencia; en este caso, un kilowatt es equivalente a 1.3410 HP aproximadamente. El caballo alemán o PS, es equivalente al caballo de potencia francés o CV.

VII. PERDIDAS EN LA POTENCIA

El motor perfecto que transforma toda la energía que consume en trabajo no existe. El funcionamiento de un motor térmico se traduce inevitablemente por una serie de pérdidas térmicas directas, pérdidas térmicas indirectas y pérdidas mecánicas:

- Las pérdidas térmicas directas son las que resultan del calor intercambiado en los sistemas de refrigeración y de escape.

- Las pérdidas térmicas indirectas son esencialmente producidas por el rozamiento interno del motor que se transforman también en calor.

- Las pérdidas mecánicas son las que se desprenden del accionamiento de los órganos indispensables del motor

VIII. RENDIMIENTO

El rendimiento de los motores diésel alcanza valores medios del 35%, lo que significa que solo transforman en energía el 35% de la energía que consumen. Este valor corresponde a una utilización óptima y puede ser mucho menor si el motor está mal utilizado. En la figura adjunta se puede apreciar el reparto de las pérdidas

IX. CONCLUSIÓN FINAL

Como lo señalan numerosos textos, el tractor agrícola es una unidad generadora de energía, generador de potencia para diversas labores agropecuarias. Entonces cuando uno compra un tractor lo que hace es comprar en otras palabras potencia, y en este sentido resulta importante considerar algunos factores tales como, tipo de motor, clasificación de potencia, resistencia del suelo a las máquinas, tamaño del tractor, combinación de implementos, etc.

La potencia sin lugar a dudas depende del proceso de combustión en el motor que convierte la energía contenida en el combustible en una fuente de potencia giratoria, la que puede medirse en diversas partes tales como:

motor Toma de potencia Barra de tiro

X. BIBLIOGRAFÍA

- MAQUINARIA Y MECANIZACIÓN AGRÍCOLA; CHAVES, ARMANDO A. EDITORIAL EUNED – 2 EDICIÓN, 2004.

- TRACTORES Y MOTORES AGRÍCOLAS; ARNAL A. PEDRO V., LAGUNA B. A.EDITORIAL MUNDI – PRENSA; 3 EDICIÓN, 2000.

- PDF ENTREGADO POR EL PROFESOR (GUÍAS).