sábado, 18 de septiembre de 2010

Motor Caterpillar C175GenSet



"El nuevo Cat C175 ha sido diseñado expresamente con la intención de satisfacer las necesidades actuales y futuras del sector de la generación de energía eléctrica en todo el mundo. Es el resultado de un amplio trabajo de investigación entre los clientes que nos compran motores y grupos electrógenos, para identificar cuáles son las ventajas más importantes que buscan en los productos", dijo William J. Rohner, vicepresidente de la División de Energía Eléctrica de Caterpillar. "Esta nueva línea de grupos electrógenos accionada con el motor C175 ofrece un valor sin precedentes a nuestros clientes. Hemos incorporado una serie de características que reducen tanto los costes de instalación en centrales eléctricas como los costes de operación."
Los grupos electrógenos de la nueva familia han sido diseñados para ser utilizados como medio principal de producción de energía eléctrica o sólo en caso de emergencia, para prestar un servicio continuo y un servicio de gestión de carga en sectores industriales que requieran una gran cantidad de energía, por ejemplo, aunque no exclusivamente, el de la asistencia médica, el comercial, el institucional, el estatal, los servicios públicos, los centros de datos, las empresas públicas de suministro de energía, el de la fabricación, el de la logística y el de las comunicaciones. Basada en los últimos avances en arquitectura de motores, esta nueva línea proporciona unas prestaciones, una fiabilidad y una durabilidad superiores. Asimismo, los grupos electrógenos C175 cumplen las normas sobre emisiones sin necesidad de sacrificar la potencia ni el bajo consumo de combustible.
El Cat C175 está compuesto por 5 sistemas fundamentales: el sistema de aire, el sistema de combustible, el sistema electrónico y los controles, el sistema de refrigeración y el sistema de lubricación, todos diseñados al unísono para obtener como resultado un motor de categoría mundial.
"Durante el desarrollo del motor C175, se asignó un equipo a cada sistema y a cada componente principal, con el fin de asegurar una ingeniería y unas prestaciones superiores, y que esta nueva línea fuese capaz de satisfacer las necesidades identificadas durante la investigación entre nuestros clientes", explicó Rohner.
De los 5 sistemas del motor, el sistema de aire, el sistema de combustible y el electrónico junto con los controles son los bloques integrantes de la tecnología ACERTTM, que Caterpillar presentó en 2005 a sus clientes dedicados a la producción de energía eléctrica. Caterpillar ha invertido más de 500 millones de dólares en un programa de investigación y desarrollo de 3 años de duración para desarrollar la revolucionaria tecnología ACERT como plataforma para el cumplimiento a largo plazo de las normas sobre emisión.
El sistema de aire C175 fue diseñado para mejorar la ventilación del motor utilizando culatas de cilindros de flujo transversal altas. Estas culatas han sido diseñadas con puertos más grandes para que entre más aire limpio y fresco a la cámara de combustión con una alta eficiencia volumétrica. Una culata de flujo transversal ayuda a aumentar la potencia por unidad volumétrica y reduce la necesidad de refrigeración, ya que reduce al máximo la transferencia de calor entre los puertos de entrada y de salida y los colectores de admisión.
El sistema de aire también contiene un turboalimentador muy eficiente con un impulsor del compresor hecho de titanio fundido que contribuye a prolongar la duración del turboalimentador, de manera que como mínimo la primera revisión general no sea necesaria hasta las 24.000 horas para modelos de 60 Hz y 1800 rpm, y 28.000 horas para modelos de 50 Hz y 1.500 rpm.
Uno de los componentes tanto de la tecnología ACERTTM como del motor C175 es el sistema de alimentación de raíl común Cat. Este sistema, controlado por el módulo de control electrónico ADEMTM A4, utiliza una bomba de alta presión y una válvula de control para mantener la presión deseada en el rail de combustible. El sistema de combustible de rail común Cat es capaz de realizar varias inyecciones en una única combustión con una precisión y constancia sin precedentes. El momento y el volumen de cada inyección son controlados con precisión para aumentar al máximo la eficiencia de la combustión y reducir las emisiones. La precisión del control también mejora la respuesta transitoria, la aceptación de bloques de carga y la capacidad para arrancar en frío.
El sistema electrónico y los controles del motor C175 completan el conjunto de componentes de la tecnología ACERT. La función del controlador ADEM A4 como parte de un sistema integrado es reducir el consumo de combustible y las emisiones. También mantiene la temperatura del refrigerante y la viscosidad del aceite con precisión, lo que aumenta la fiabilidad y la durabilidad de todas las piezas del motor.
La incorporación de avanzados controles electrónicos permite disponer de información de diagnóstico y solucionar problemas fácilmente. Por ejemplo, el controlador de la temperatura del refrigerante permite solucionar problemas sin retirar el termostato, gracias a lo cual el motor no tiene por qué quedar parado y su fiabilidad general aumenta.
El sistema de refrigeración del motor C175 ha sido diseñado para favorecer la disipación del calor y obtener una mayor eficiencia general del motor concentrando su efecto únicamente en las áreas que necesitan refrigeración, como ha quedado demostrado con las camisas de cilindros de soporte intermedio. Además, la longitud del puerto de escape ha sido reducida para evitar la disipación innecesaria del calor y que este llegue a la camisa de agua.
En el centro del postenfriador de dos fases del sistema de refrigeración hay tubos y láminas robustas que mejoran la fiabilidad y durabilidad del sistema. Un múltiple de retorno del agua integrado en el sistema reduce al máximo el número de puntos de conexión y de juntas atornilladas, lo que a su vez mejora la fiabilidad y facilita las tareas de servicio de todo el sistema.
El sistema de lubricación contribuye a la fiabilidad y durabilidad general del motor, cuenta con una válvula de regulación de la presión que permite que el motor mantenga el aceite a una presión óptima en todas las velocidades y sea cual sea la carga. También mejora su capacidad para arrancar en frío gracias a que somete el aceite a la presión necesaria en los conductos en menos de 4 segundos. Con el robusto diseño del sistema de lubricación y los demás componentes, el intervalo de cambio del aceite pasa de 500 horas a 600, con lo que se reducen los costes de operación que deben soportar los clientes.
El diseño del motor incluye mejoras y avances tecnológicos en los componentes más importantes, como el cigüeñal, los cojinetes, el pistón, la biela, el bloque, la camisa, el cabezal, las válvulas, el mecanismo de las válvulas y el árbol de levas. El diámetro principal y el de los bulones del cigüeñal C175 es mayor, está hecho de acero forjado y diseñado para los rendimientos actualmente anunciados y para adaptaciones que le permitan ofrecer rendimientos superiores en el futuro. Los grandes muñones de los cojinetes proporcionan la fiabilidad y durabilidad deseadas, como ya ha demostrado la línea de motores Cat 3500.
El generador SR5, disponible en modelos de voltaje bajo, medio y alto, ha sido diseñado expresamente para el motor C175. El sistema de aislamiento del generador cumple los requisitos para sistemas de aislamiento de la clase H, tiene un paso de dos tercios y además lleva el regulador digital de voltaje Cat con un control del factor VAR/potencia (VAR = voltio-amperio reactivo) basado en un microprocesador y un sensor directo de tres fases.
En el generador SR5 se puede producir la tradicional excitación por imán permanente o una nueva excitación interna. La excitación interna tiene capacidad para un cortocircuito de 300% y sustituye a la auto-excitación como alternativa económica al electroimán permanente pero con las mismas prestaciones. Otras características del generador SR5 son un paso de dos tercios y la protección IP23 frente a la entrada de partículas.
Entre los controles del C175 se encuentra un panel modular de control electrónico (EMCP) 3 estándar, que mejora la supervisión y el control al mismo tiempo que proporciona flexibilidad para realizar configuraciones específicas según las condiciones de trabajo. El controlador EMCP 3 permite controlar y supervisar el motor y el generador a través de un solo panel digital desde el que se puede acceder rápidamente a los controles de dichos motor y generador, y a información de diagnóstico y sobre su funcionamiento. Se comunica a través de una red de paquetes J1939 común y tiene la capacidad de comunicación MODBUS.
También hay disponibles dos tipos de radiador para el C175: uno horizontal remoto y otro vertical. Ambos llevan tubos y láminas con juntas entre los tubos y los cabezales unidas mecánicamente que mejoran la fiabilidad y la durabilidad del conjunto. Un control de dos velocidades para el ventilador optimiza las cargas parásitas y el ruido.