mÁs power para motores mineros en altura
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PRUEBA | POWER TRAIN ALTITUDE PACK
""""
POR ALFREDO GALLEGUILLOS //
FOTOS LUIS FELIPE QUINTANA
QUINCE AÑOS ANALIZANDO LAS
CLAVES DEL DESGASTE, CONSUMO
DE COMBUSTIBLES Y LUBRICANTES,
Y DESEMPEÑO DE LOS MOTORES DE
EQUIPOS MINEROS QUE FUNCIONAN
EN FAENAS UBICADAS EN ALTURA
PERMITIERON A LA EMPRESA
POWER TRAIN TECHNOLOGIES (PTT)
DESARROLLAR INNOVACIONES QUE
OPTIMIZAN SU FUNCIONAMIENTO.
P A R A M O T O R E S
E N A L T U R A
P O W E R01
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03
18 MINERÍA TOTAL
Entre 5% y 10% de ahorro en
combustible, reducción de
la huella de carbono y me-
joras en el desempeño de
motores de equipos mine-
ros que operan en faenas sobre 2.500 m
de altura permite una solución creada
por Power Train Technologies (PTT).
Interesados en profundizar sobre
!" # $%&'()"&# *# !(!# + , -).&!/# ' ).-
dimos visitar esta compañía, en don-
de se nos recordó que los camiones y
maquinarias destinadas a la minería
son diseñados y fabricados para tra-
bajar en grandes mercados como Aus-
tralia y Canadá, que prácticamente no
tienen operaciones en altura.
“Como sabemos, en Chile la mine-
ría se desarrolla principalmente so-
bre los 2.500 ó 3.000 msnm. Allí la
menor concentración de oxígeno, los
cambios físicos de los líquidos y las
oscilaciones térmicas influyen en
pobres desempeños, altos consumos
de combustible y desgaste prematu-
ro de los motores”, nos explica Ma-
riano Schroeder, director de Innova-
ción y Desarrollo de PTT.
“Si se compra un motor que por ca-
tálogo debería durar 14.000 horas, y a
las 5.000 ó 6.000 horas ya tiene proble-
mas entonces hay que pensar cómo
solucionar eso”, acota.
INNOVACIÓNPara comprender mejor el origen
de la innovadora solución que ofrece
PTT, el ejecutivo nos relata que hace
cinco años la minera BHP Billiton se-
leccionó a la compañía para partici-
par en su Programa de Desarrollo de
Proveedores de Clase Mundial, al que
más tarde se sumaría Codelco.
“Fue la oportunidad para testear
en forma intensiva un kit de over-
hauling que desarrollamos para la
minería chilena: el Power Train Alti-
tude Pack”, precisa Schroeder.
Se trata del rediseño de piezas claves
como válvulas, inyectores y turbo. Las
válvulas de admisión y escape del kit,
por ejemplo, son más grandes que las
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1 Y 2. EL ANÁLISIS DE MOTORES SOMETIDOS A CONDICIONES DE
ALTURA LLEVÓ A DESARROLLAR EL KIT PARA OVERHAULING DE
PTT. 3. RESORTES Y VÁLVULAS SE MODIFICAN PARA MEJORAR SU
PERFORMANCE Y DURACIÓN. 4. EN EL TALLER DE PTT ESPERA SU
TURNO UN MOTOR DE 24 VÁLVULAS Y 15 TONELADAS DE MINE-
RA ESCONDIDA. 5. LOS RESORTES DE VÁLVULAS TAMBIÉN SON
SUSTITUIDOS PARA ADAPTAR EL COEFICIENTE DE ELASTICIDAD Y
ASÍ PROLONGAR LA VIDA ÚTIL DEL SISTEMA. 6. LAS EMPAQUETA-
DURAS DEL KIT SON DE ACERO INOXIDABLE. 7. LOS MOTORES CAT
DE 3.000 Y 3.500 CV PUEDEN SER OPTIMIZADOS.
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PRUEBA | POWER TRAIN ALTITUDE PACK
originales. “Al aportar más aire se entre-
ga el oxígeno necesario para una com-
bustión adecuada. Por el mismo motivo,
el cilindro también se adaptó. Además
se sustituyen las placas tradicionales de
las empaquetaduras por estructuras de
acero inoxidable con aleación especial
en el centro”, sostiene el especialista.
Los resortes de válvulas originales
se reemplazan por elementos con co-
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jora la tolerancia al efecto de resonan-
cia sobre 2.500 msnm”, asegura.
PISTONES LIVIANOS
Cada pistón se adapta, según pudimos
constatar. Schroeder explica que “los ori-
ginales comúnmente son del tipo Has-
tings, que se caracterizan por su alto peso.
Décadas atrás eran de aluminio, pero con
el aumento de las exigencias fue reem-
plazado por acero. Pero a altas revolucio-
nes, el acero es una masa que va en con-
tra del buen funcionamiento del motor.
Su alto peso produce daños en los cojine-
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disminuye la vida útil del sistema”.
Para resolver el problema del peso
sin perder resistencia, en PTT introdu-
jeron nuevos materiales, que guardan
en secreto. “El pistón es forjado, lo que
hace que sea un tercio más resistente.
Es un acero especial, más liviano por
decímetro cúbico”, detalla.
La prueba es concluyente. “A 2.000 rpm
un pistón convencional de 10 kilos con
una biela de 9 kilos cuando se detiene y
vuelve a bajar ‘pesa’ el equivalente a 12 ton.
En cambio, con la tecnología de PTT esto
se reduce a sólo 9 ton”, señala Schroeder.
!! !!FICHA
AHORRO DE COMBUSTIBLE
Los motores de Power Train Altitude Pack tienen una mejor eficiencia termodinámica, por lo que ahorran combustible haciendo su operación más eficiente.
MAYOR CONFIABILIDAD
Al calibrar los motores especialmente para la faena en la que van a operar y para la función que van a cumplir en ésta, se disminuye considerablemente el riesgo de fallas catastróficas y se mejora la vida útil.
MENOR HUELLA DE CARBONO
El Altitude Pack permite que los motores quemen casi un 100% del combustible, reduciendo su huella de carbono y eliminando la clásica “nube negra”.
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MÁS LIMPIOS
Otro beneficio que brinda el kit de overhauling Power Train Altitude Pack es que facilita la disminución de la huella de carbono. Así lo indica Alejandro Liederman, gerente de Desarrollo de Negocios de PTT, quien explica que para ello se desarrolla una metodología específica para cada cliente. “Ésta debe contemplar una línea base con el registro de las emisiones de los camiones antes del cambio al Power Train Altitude Pack, y luego de seis meses de operación se vuelve a medir. Esa reducción se puede auditar para la obten-ción de bonos de carbono”, agrega.
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impacto ambiental relevante si se calcu-
la el dióxido de carbono asociado a gene-
rar la energía que se requiere para fabri-
car un block nuevo”, asevera Schroeder.
+ ALTURA + AHORRO
“A mayor altura de la faena, mejo-
res son los resultados que se logran.
Cualquier operación por encima de
2.000 msnm está afectada por este fe-
nómeno”, destaca a Minería Total Ale-
jandro Liederman, gerente de Desa-
rrollo de Negocios de PTT.
“Lo que hemos logrado sostenidamen-
te, con pruebas de dos años y más, es es-
tablecer ahorros de entre 5% y 10% en el
consumo de combustible. Las oscilacio-
nes dependen de las condiciones propias
de cada lugar y uso”, indica el ejecutivo.
Cada motor es objeto de un monito-
reo en que se miden el desempeño, des-
gaste y consumo de combustible. “En
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100 unidades con nuestra tecnología, y
hemos logrado mejoras en todas las va-
riables”, agrega Leiderman.
REVERSIBLE
Pero eso no es todo. Otra ventaja del
kit de altura es su carácter reversible. Es
decir, puede rediseñarse el motor a su
estado de origen, de modo de restablecer
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por el fabricante. “Esto resulta de gran
utilidad. Por ejemplo, en aquellos casos
en los que el camión o maquinaria deben
ser trasladados para operar en condicio-
nes distintas a la altura”, sostiene.
“El éxito obtenido por nuestra tecno-
logía nos ha permitido, además de rea-
lizar el servicio de overhauling a nume-
rosas unidades motrices, seguir traba-
jando con un staff de 70 profesionales
en Minera Escondida, a cargo de servi-
cios de mantenimiento de maquinaria
en terreno”, concluye Leiderman.љ
Anticipa que están evaluando nue-
vos cojinetes que funcionan sin lubrican-
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Audi R8 y el BMW M4. Las primeras mues-
tras llegarán este mes desde Alemania.
INYECTORES
Otra parte fundamental del kit son los
inyectores, los cuales fueron estudia-
dos y rediseñados íntegramente -recal-
ca Schroeder- para que puedan trabajar
con burbujas en el combustible.
“Las altas temperaturas producen a-
gua por condensación. Esto, agregado
al aire enrarecido, forma cavitaciones
en los líquidos, las que pueden producir
fugas. Como la electrónica no detecta
esto, se producen defectos en la com-
bustión y daños en las piezas”, advierte.
Otra clave del kit es el block. Tras
cierto tiempo de trabajo minero, este
componente puede presentar un des-
6%',)$ ')3)+#$ )"$ 0%$ %*!'%7$ 8%$*#.!--
cación consiste en un “asiento postizo”
que restituye la funcionalidad de esta
sección. Se fabrica con componentes
de alta duración y plasma, que contie-
ne un polvo inyectado a 3.000 ºC.
“Una de las ventajas de este ‘asiento
postizo’ es la baja de los costos de repara-
ción. Deshacerse de esta parte y comprar
un block nuevo, implicaría no sólo un alto
.)')*9#0'#$-"%" !)+#4$'!"#$,%*9!2"$:"$
1. ALEJANDRO LEIDERMAN, GERENTE DE DESARROLLO DE
NEGOCIOS DE PTT. 2 Y 3. SISTEMA ELECTRÓNICO EXCLUSIVO
DE PTT QUE SIMULA PRESIÓN ATMOSFÉRICA, PRESENCIA
DE OXÍGENO Y TEMPERATURAS DE FAENAS ALTURA. 4. UNA
VEZ INSTALADO, EL KIT SE PONE A PRUEBA DURANTE 48
HORAS SEGUIDAS A 3.000 RPM. 5. PARTES DE INYECTORES. 6.
INYECTORES DEL KIT ALTITUDE PACK. 7. MARIANO SCHROEDER,
DIRECTOR DE INNOVACIÓN Y DESARROLLO DE PTT.
EL KIT DE OVERHAULING POWER TRAIN ALTITUDE
PACK QUE DESARROLLÓ PTT PARA LA MINERÍA
REDISEÑA PIEZAS CLAVES COMO VÁLVULAS,
INYECTORES Y TURBO.
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