De acuerdo con el Consejo Norteamericano para la Eficiencia de Carga (NACFE, por sus siglas en inglés), en los últimos 20 años, la industria del autotransporte ha trabajado en minimizar el ralentí de los camiones, llevándolos a desarrollar distintas tecnologías para lograrlo. 

En esta segunda entrega sobre el estudio “Manual para la reducción del ralentí: Estrategias operativas para flotas de camiones modernas”, nos enfocaremos en dichas tecnologías disponibles en Estados Unidos (EU), incluyendo las más recientes innovaciones.

De acuerdo con NACFE, estas soluciones se pueden clasificar en equipos a bordo instalados en el camión e infraestructura externa; la mayoría de las flotas utilizan una combinación con éstas y buenas prácticas para disminuir el ralentí. 

Unidades de potencia auxiliares

También conocidas como APU (auxiliary power unit) son motores/generadores secundarios instalados en el vehículo (a menudo montado en la parte trasera de la cabina) que pueden proporcionar calefacción, ventilación, aire acondicionado y energía eléctrica mientras el motor principal está apagado.

Existen APU diésel y eléctricas. Las primeras, generalmente consumen entre 0.3 y 1.8 litros de combustible por hora, dependiendo de su diseño, la temperatura ambiente, el aislamiento de la cabina. 

NACFE destaca que las APU diésel han experimentado mejoras graduales en los últimos cinco a 10 años, toda vez que los fabricantes se han esforzado por hacerlas más pequeñas, silenciosas y limpias.

Su variante más reciente las APU eléctricas (o eAPU) consisten en un banco de baterías dedicado —generalmente de iones de litio para una mayor densidad energética— que alimenta un sistema de climatización eléctrico y accesorios en la cabina. A diferencia de las de diésel, no tienen motor secundario y suelen cargarse mientras el camión está en marcha.

Sin embargo, dado que la calefacción eléctrica consume mucha más energía, NACFE ha encontrado que la mayoría de las flotas combinan las eAPU con una calefacción de combustible independiente para una calefacción eficiente y fiable de la cabina durante las épocas de frío.

Entre los beneficios que las flotas estadounidenses han reportado con las APU diésel se encuentran:

  • Ahorro de combustible: consumen aproximadamente un 75% menos que el consumo de combustible de un motor de tractor en ralentí. Esto puede ahorrar hasta 9,400 litros de diésel por camión al año.
  • Menores costos operativos y mayor vida útil del motor: dado que el motor principal ya no acumula horas de inactividad, las flotas reducen los cambios de aceite, la regeneración del filtro de partículas diésel y las paradas no planificadas.
  • Retorno de la inversión: en Estados Unidos, las flotas han reportado que el costo inicial de estos equipos suele amortizarse en un plazo de 12 a 24 meses para camiones con más de 1,000 horas de inactividad al año.

Respecto a los beneficios de las eAPU, las flotas reportan: 

  • Menores emisiones: se producen cero emisiones durante el funcionamiento, lo que ayuda a las flotas a cumplir con numerosas normativas ambientales, así como con los objetivos ESG.
  • Descanso más silencioso y saludable para los conductores.
  • Amortización de la inversión: de acuerdo con los hallazgos de NACFE, considerando que el litro de diésel cuesta aproximadamente cuatro dólares por galón, el combustible por sí solo cubre una eAPU instalada de 10,000 a 12,000 dólares en 18 a 30 meses.
  • Energías aún más limpias: algunas eAPU ya se integran con paneles solares o están preparadas para que sus paquetes de baterías de litio puedan actualizarse a medida que avanzan las tecnologías y disminuye su costo. 

Calentador de combustible

Se trata de un pequeño calentador diésel que quema combustible del tanque del camión para producir calor sin necesidad de encender el motor principal. A menudo se instalan debajo de la litera o en el suelo y consumen diésel para generar aire caliente. 

De acuerdo con NACFE, éstos se encuentran entre los dispositivos de reducción de ralentí más utilizados en Estados Unidos porque son relativamente económicos y ofrecen una rápida amortización en ahorro de combustible. 

Los calentadores de combustible reducen el consumo de combustible durante el ralentí invernal entre un 85 y 90 por ciento, siendo uno de sus principales beneficios, al que se le suma menos emisiones; sin embargo, sólo proporcionan calor y no brindan refrigeración ni energía al vehículo.

Calentador de refrigerante operado con combustible

Éste es un quemador autónomo alimentado con diésel que aprovecha el tanque de combustible del camión y hace circular el refrigerante del motor calentado a través del circuito de refrigerante del vehículo, de modo que el bloque del motor, el sistema de climatización de la cabina se calienten sin necesidad de encender el motor principal.

La unidad reemplaza de 3 a 3.7 lt/h de ralentí en clima frío, por lo que generalmente reduce el consumo de combustible en invierno entre un 80 y 90 por ciento.

Si bien las flotas estadounidenses reportan que se recupera la inversión en una sola temporada invernal, han encontrado que estos equipos requieren un mantenimiento regular y exigen mucho al sistema eléctrico del vehículo.

Leer: Cinco razones por las que debes trabajar en minimizar el ralentí en tu flota

Sistemas inteligentes de gestión del motor

Entre las tecnologías más modernas, NACFE cita:

  • Tecnologías de apagado inteligente que activan automáticamente el motor principal para ofrecer diversas funciones sin necesidad de ralentí continuo. Conectan el módulo de control del motor a una red de sensores que monitorizan la temperatura del refrigerante, el estado de carga de la batería y la configuración del termostato de la cabina del dormitorio. Cuando estos valores se mantienen dentro de los límites preestablecidos, el software apaga el motor.
  • Sistemas de apagado predictivo del ralentí que llevan el concepto de arranque/parada automático a un nuevo nivel al integrar análisis basados ​​en Inteligencia Artificial sobre datos telemáticos. La plataforma analiza una transmisión en vivo de varias señales (historial de ubicación GPS, horarios de despacho, climatización, estado de carga de la batería, e incluso previsiones de tránsito cercano) para determinar si es probable que el motor permanezca inactivo durante más de unos minutos. Si el algoritmo pronostica un evento de ralentí real, apaga el motor preventivamente.
  • Sistemas de ralentí neutro que cambian automáticamente la transmisión automática a punto muerto cuando el camión se detiene y se reactivan cuando el conductor acelera. Esto reduce la carga del convertidor de torque que suele afectar al motor cuando el vehículo está parado, pero aún en marcha. En consecuencia, el motor solo necesita accionar sus accesorios esenciales, como el alternador, el compresor del aire acondicionado y la bomba de dirección. Como resultado, se reduce la carga de ralentí, el consumo de combustible y las emisiones.
  • Sistemas de gestión de ralentí contextual que mejoran el apagado automático al integrar la telemática en tiempo real con datos situacionales, lo que permite que el camión comprenda su estado de parada. La plataforma evalúa la ubicación GPS, los indicadores de ciclo de trabajo y las actualizaciones meteorológicas para decidir si el motor debe seguir funcionando, cambiar a eAPU o apagarse.
  • Sistemas de gestión de energía adaptativa, los cuales tratan las cargas de reserva del camión, las baterías, el alternador y cualquier eAPU como una única microrred autooptimizada. Un controlador mide en tiempo estos parámetros y decide de dónde debe provenir o adónde debe ir el siguiente vatio de energía. Una vez que el camión está estacionado, mide la energía que sale y apagando el motor principal a menos que la reserva del paquete de baterías alcance un umbral definido por el usuario.

Sistemas de Gestión Térmica

NACFE destaca que en los últimos años, se han producido diversas innovaciones en la gestión térmica como:

  • Control avanzado de climatización de cabina: sistemas que permiten a los conductores mantenerse frescos o cálidos durante un descanso completo con el motor apagado mediante la combinación de eAPU de iones de litio de alta densidad, compresores de refrigerante de velocidad variable y ciclos reversibles de bomba de calor con un software de gestión de carga inteligente y componentes opcionales de almacenamiento térmico.
  • Tecnologías de materiales de cambio de fase: sistemas que proporcionan refrigeración sin emisiones para cabinas y carga, congelándose durante la conducción o la conexión a la red eléctrica y fundiéndose durante los períodos de descanso para liberar la energía térmica almacenada. Son comunes en camiones refrigerados de servicio mediano y añaden peso en comparación con otros sistemas de reducción de ralentí.

Tecnologías emergentes

Finalmente, NACFE cita a aquellas innovaciones que se muestran prometedoras como parte de la estrategia de reducción del tiempo de ralentí.

Integración del Internet de las Cosas y optimización de IA: La telemática ha evolucionado hacia ecosistemas integrales que incluyen rastreadores GPS, interfaces de la unidad de control del motor, medidores de flujo de combustible y sensores de temperatura y ocupación de la cabina. Estos elementos se conectan a plataformas de análisis en la nube.

Esta conectividad en tiempo real identifica eventos de inactividad, envía automáticamente avisos de apagado geolocalizados a los conductores y alerta a los administradores de flota. Los primeros usuarios que utilizan esta información basada en el IoT reportan reducciones del 10 al 15% en el tiempo de inactividad, lo que resulta en un menor consumo de combustible y emisiones.

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