UNIDAD 5

Elementos Motrices

El transporte pesado en México utiliza vehículos que han sido seleccionados de manera
tradicional, esto es, basada en la experiencia de los operadores, en preferencias personales
de los transportistas o en recomendaciones comerciales, esto ha provocado una deficiente
operación de los mismos; debido principalmente a la falta de conocimiento que existe en los
transportistas, en relación con el funcionamiento de los componentes del tren motriz en el
desempeño de la unidad, así como, su relación con el consumo de combustible y el peso de
la carga transportada.
Una selección adecuada de los elementos que integran el tren motriz de la unidad
provocaran una correcta operación de las unidades de acuerdo con las características del
servicio que prestan. Por lo que es necesario entonces, que el transportista cuente con
elementos que le ayuden a seleccionar y analizar técnicamente el desempeño del tren motriz
de los vehículos que tiene que adquirir, ya sea por renovación o por reposición de las
unidades.
Debido a que el procedimiento de selección del tren motriz no es un trabajo fácil de realizar,
ya que cada mecanismos que lo integra se encuentra relacionado con los demás
componentes, por lo que cualquier modificación que se realice en alguno de ellos afecta al
desempeño del tren motriz en su conjunto; además de que deben de cumplir con la
reglamentación vigente para la operación de los vehículos. Esto hace de la selección un
proceso que requiere de gran cantidad de tiempo para su realización; por lo que se vio la
necesidad de lograr que el proceso de selección fuera un proceso más rápido y confiable.
Como consecuencia de esto se diseñó y desarrolló de un programa de computo que
permitiera realizar la selección y evaluación del tren motriz, con los componentes
comerciales que existen en nuestro país, tanto para un vehículo nuevo como para uno
usado, además de cumplir con la normatividad que existe en México para limitar velocidad,
pesos y dimensiones.
El programa de computo que se desarrolló está basado en el cumplimiento de la prueba real
de desempeño a que puede ser sometido un vehículo, esto es, cumplir con la capacidad de
arranque en pendiente, con la capacidad de ascenso en pendiente y lograr la operación del
motor dentro del régimen óptimo de economía de combustible para reducir el consumo de
combustible. La evaluación de los factores mencionados permite orientar al transportista
sobre los elementos más adecuados para la selección o reconstrucción de los trenes
motrices de sus unidades que satisfagan sus necesidades. Es de hacer notar, que al inicio de
las operaciones del servicio de transporte de lujo para pasajeros las primeras unidades que
se importaron presentaron fallas en el tren motriz durante su operación, esto debido a que
no se tomo en consideración que el tren motriz que constituía a dichos vehículos fueron
seleccionados para condiciones geográficas diferentes a las de nuestro país.
Bases de la selección del tren motriz.
Los aspectos principales que se deben de tomar en consideración para el proceso de
selección de los elementos del tren motriz un vehículo son:
El tipo de actividad: Define la naturaleza del transporte, esto es, si es de carga o de
pasajeros, y por lo tanto, permite establecer el peso bruto vehicular máximo que puede
transportar la unidad.
La ruta de operación más crítica: Este aspecto permite establecer los porcentajes de
pendiente ascendente máximos, ya que estos factores requerirán potencia adicional para
arrancar y superar las pendientes críticas, así como para vencer la resistencia al rodamiento
en una carretera en malas condiciones (rugosidad y desgaste de la superficie de la carretera),
lo que permite poner particular atención al desgaste de las llantas.
El desempeño del vehículo (performance): El desempeño del vehículo se ve afectado
principalmente por dos parámetros cuantitativos: el peso de la carga máxima que puede
transportar y la pendiente crítica por la que transitará que a su vez depende de la ruta de
operación. Conociendo estos parámetros se pueden determinar, de manera preliminar la
potencia máxima del motor y, por consiguiente, establecer los elementos que integrarán el
tipo de vehículo y su tren motriz. Es importante considerar en la selección del tren motriz.
la economía de combustible, siendo este quizá el factor preponderante en la selección de un
vehículo para quien debe tomar la decisión en una empresa de transporte.
Potencia máxima de un motor: En la selección del tren motriz para mover una carga la
potencia máxima que proporciona un motor, aspecto de gran importancia, es un criterio
insuficiente, ya que no corresponde al mejor desempeño de la unidad particularmente en la
capacidad de arranque en pendientes (startability) o en la habilidad de ascenso en
pendientes (gradeability).
Cumplimiento de la normatividad para la circulación o construcción de los vehículos
en México: Este es un elemento clave para la selección del vehículo ya que se deben de
observar las normas vigentes en materia de pesos y dimensiones, de protección ecológica, y
el acuerdo de velocidad máxima permitida, ya que estas pueden imponer algunas
restricciones de uso. Por ejemplo, el combustible Diesel Sin cumple en México y en los
Estados Unidos con las normas ecológicas vigentes, pero las empresas mexicanas están
expuestas a las rigurosas normas de los Estados Unidos sobre el ruido de los automotores,
lo que podría impedir su operación internacional.
Selección del tren motriz. El tren motriz es un sistema dinámico en el que los elementos
están íntimamente relacionados, lo que hace difícil su selección, en el programa que se
desarrolló para la selección y evaluación de trenes motrices se tomó en cuenta la eficiencia
energética de la unidad. En donde la transmisión es el elemento clave para cumplir con
características tales como:
- Capacidad de arranque en pendiente (startability).
- Capacidad de ascenso en pendiente (gradeability).
- Velocidad adecuada de operación.
- Aceleración.
- Capacidad de carga.
Esto debido a:
- La velocidad óptima de operación del vehículo, permitida por la reglamentación,
debe alcanzarse dentro del rango de mínimo consumo específico de combustible del
motor. El análisis de patrón de cambios de velocidades [shift pattern], se realiza a
través del diagrama de velocidades con el fin de observar el comportamiento de la
transmisión, esto es, todos los cambios de engranes de la transmisión se deben
realizar dentro del rango de mínimo consumo específico de combustible del motor.
- La transmisión influye directamente sobre la capacidad de arranque en pendiente del
vehículo, debido a la relación de paso del primer engrane o marcha, una relación de
paso con un valor numéricamente bajo tendrá como consecuencia baja capacidad de
arranque, lo cuál es importante de considerar para el desempeño de la unidad en
terreno montañoso tal como el de las sierras.
- Otra característica asociada con la transmisión es la capacidad de ascenso del
vehículo en pendiente, ya que una transmisión mal seleccionada cuando la unidad se
encuentra a su máxima capacidad de carga, puede hacer que el régimen del motor
disminuya al grado de no permitir el avance del vehículo.
De lo anterior se infiere que el elemento que proporciona las características de operación
más importantes del vehículo es la transmisión, por esta razón se le considera como base de
la selección en el algoritmo desarrollado.