e-Magazine       Home         

Art. Barcos

Catálogo Boats

Ocasión

Financiación

Seguros

Megayates

InfoNáutic

Charter

Empresas

Motos Agua

Tienda

Eco-Náutica

Noticias

Regatas

Tablón

Foro

     
   

 

2.015

   Volver Menú Infonautic
 
 

     
 

Automatiza tu barco; la potencia electro-hidráulica

 

 

Al crecer la eslora, la fuerza humana no basta para actuar sobre cierres de garajes, solariums que pivotan, palas de timón, plataformas de baño que se hunden, pasarelas hidráulicas, enrolladores de velas y otros sistemas abordo.

 

Ha llegado el momento de la hidráulica.

No hay más que entrar en la sala de máquinas de cualquier motora grande para "alucinar" con la cantidad de grupos hidráulicos instalados. Intimida la cantidad de sistemas mecánicos y si somos los propietarios, asoma el sentimiento de "miedo" ante posibles averías,

miedo a lo que nos puede costar una reparación, a cómo poder solventar un ‘marrón’ en caso de fallo en la mar…

En este artículo pretendemos desmitificar en parte estos sistemas, para que pueda entrar en su sala de máquinas sin complejos, para que pueda evaluar el verdadero coste de un posible arreglo, para que sepa repararlos usted mismo, para que se atreva sin complejos a instalar cualquier sistema electro-hidráulico en su barco, y para que se sienta con más confianza al navegar con la sensación de saber afrontar cualquier eventualidad.

 

Entrar en la sala de máquinas de un gran yate da un cierto 'acongoje', pero lo cierto es que si no tiene un mecánico en nómina dedicado a su barco, lo suyo es entender lo mejor posible para sentirse tranquilo y no permitir "tomaduras de pelo".

 

La necesidad hidráulica

Tras habernos involucrado en el mantenimiento de una potente motora de 60’’ plagada de grupos hidráulicos con cables de alimentación eléctrica a 24 voltios, manguitos de aceite de alta presión, tanques de aceite y una importante cantidad de circuitos electrónicos capaces de hacerle a uno temblar en caso de reparación, revisión o averías, decidimos agarrar al toro por los cuernos y entender bien de qué va toda la electro-hidráulica.

Partimos de una base; No somos millonarios capaces de "tirar de chequera" en caso de reparación y por ello es importante conocer cómo funcionan estos sistemas, ya no solo por curiosidad, si no por nuestra propia seguridad y tranquilidad a la hora de navegar en estos “bichos grandes”.

Valga un simple ejemplo; Este verano, en un golpe de mar, nos entró agua salada por un respiradero que alcanza la sala de máquinas y el chorro de agua de mar acabó mojando la placa de control electrónico de la pasarela que estaba mal protegida por una tapa de PCV deteriorada. Al poco tiempo el agua salina y los amperios provocaron un cortocircuito y fuego con llama, dándonos un gran susto y corriendo gran peligro en una sala de maquinas que alberga un depósito con 3.000 litros de combustible.

Las placas de Besenzoni son fabricadas por la empresa Italiana "Varel Electronics". Intentamos acceder a ellos pero resultó del todo imposible.  Se trata de una placa con circuitería bastante "evidente" pero totalmente fuera de precio. Otra vez el efecto abusivo sobre los artículos náuticos... Una placa de control de un equipo doméstico equivalente para por ejemplo una puerta de garaje viene a costar del orden de algunas decenas de euros y tiene prácticamente la misma electrónica!

Pasada la alarma inicial que nos catapultó a bajar los magnetotérmicos situados en el salón, pudimos identificar la fuente del denso humo blanco y olor a circuito impreso y electrónica quemada. Nos percatamos que había ardido la placa electrónica de la Besenzoni dejándonos bien "mosqueados" ante la imposibilidad de poder embarcar y desembarcar. En algunos puertos y con algunos barcos, la pasarela hidráulica no es ningún lujo exótico y muy al contrario se convierte en asunto prioritario para poder entrar o salir del barco.

 

Hidráulica, electro-hidráulica y electrónica

Lo primero que aprendí con esta y algunas otras experiencias en grandes barcos, es que cuando un sistema electrohidráulico deja de funcionar, lo normal es que falle la parte de control o mando, y no el propio circuito hidráulico, aunque está claro que todo puede dejar de funcionar y por ello es bueno saber cómo trabaja cada elemento de estos sistemas.

La buena noticia es que si lo que se ha estropeado es el la parte de control, que en la mayoría de las ocasiones resulta compleja sobre todo por la imposibilidad de conocer el esquema electrónico del fabricante, esta puede ser "obviada" montando una circuitería eléctrica sencilla, eso sí, sin las virguerías de retardos, temporizaciones, mandos a distancia, y demás mejoras estas si, del todo prescindibles.

Cualquier grupo electro-hidráulico está formado por una parte mecánica movida por fuerza hidráulica y una parte de control o mando. La parte hidráulica posee casi siempre uno o varios pistones, depósito de aceite, manguitos de alta presión, y una bomba de aceite alimentada por electricidad que hace mover el fluido a través del circuito. Por último encontramos la parte de control que nace en las electro-válvulas que son accionadas normalmente por una circuitería electrónica respondiendo a nuestras ordenes al pulsar los botones de control o del mando a distancia.

 

La puerta del garaje de este precioso yate no podría moverse si no fuera por la fuerza hidráulica de dos pistones.

En otra ocasión, un problema hidráulico nos intentó dejar tirados al quedarse abierta y bloqueada la puerta del garaje de una motora lo cual imposibilitaba la navegación. De nuevo el asunto consistía en un problema de mando y control que con algunos conocimiento básicos pudo ser solventado en poco tiempo, como explicaremos a continuación.

 

Resolver una situación comprometida

Con algunos conocimientos, lo más probable es que sea usted capaz, no solo de solucionar el problema y salir airoso de la situación, sino de ser capaz de dar rienda suelta a su imaginación y mejorar los sistemas del barco. Y lo mejor…. Por muy poco dinero. Me explico; En el ejemplo anterior de la pasarela, cuando se identificó que la causa final de la avería era la placa de control, lo más obvio es llamar al fabricante y encargar una nueva; El problema: Casi dos meses de espera y ¡unos 1.000 € (iva incluido, sin mano de obra de sustitución)!

Resueltos a arreglar el asunto sin transigir por ninguno de estos dos condicionantes, se antoja necesario hacer funcionar la pasarela sin dicha placa electrónica.  Y es que al final lo que mueve un pistón es el aceite empujado por la bomba y no la electrónica de mando... Anticipemos que la solución al problema costó 30 € frente a los 1000 € solicitados.... ¿Cómo lo ve?

 

La parte Hidráulica

Es raro que se estropee un pistón o actuador, y por ello a pesar de ser fundamental, al final es más interesante prestar atención a lo que suele fallar. Aunque conviene saber un poco de todo el asunto, para poder identificar si la causa de un fallo proviene de un pistón cuyo desplazamiento se encuentra bloqueado, por ejemplo por una bisagra partida, una pieza que se haya desprendido y bloquea físicamente el movimiento, o sencillamente un manguito de aceite reventado o con una pérdida que nos ha vaciado el tanque de aceite hidráulico.

En este último caso, la solución es tan sencilla como ir a una tienda dedicada a la hidráulica para que nos puedan fabricar un manguito idéntico y rellenar el depósito con fluido hidráulico (de tipo ISO 46, o aceite H46) que comprado en garrafas de 20 litros en una tiendo de hidráulica es tan económico como 45 € (la garrafa). A este respecto aconsejemos olvidarnos de la tienda de náutica e ir directamente a una tienda dedicada a la fabricación de manguitos hidráulicos que localizará rápidamente en Internet buscando algo así como "latiguillos hidráulicos" seguido de su ciudad. Lo mejor sin lugar a dudas es llevar el latiguillo entero a la tienda, pues existen diferentes tipos de terminales, tipos de rocas y diferentes diámetros. Por poco dinero le fabricarán el repuesto resolviéndose el problema.

Al final el movimiento de cierre de un garaje, una trampilla o una plataforma con solárium basculante consiste en el desplazamiento de un pistón. Hay bastantes tipos de pistones hidráulicos y tamaños, pero los que debemos conocer, es que en los barcos son casi todos conocidos como pistones de doble efecto.

 

En este montaje electro-hidráulico, el pistón empuja dos poleas que tiran de dos cables que elevan una plataforma. El sistema está alimentado por un motor con bomba de aceite a 12 voltios.

 

 

Los pistones de simple efecto se mueven al ser introducido el aceite en el interior de la cámara del pistón.  Los pistones de doble efecto tiene la particularidad de poder ser inyectado el aceite por cualquiera de los dos lados del embolo de modo que el aceite puede empujar el vástago en las dos direcciones y lo más importante, dejarlo en cualquier posición intermedia al dejar de ser bombeado el líquido hidráulico.

Respecto a la capacidad de aplicar presión o ejercer fuerza, baste decir en este artículo, que cuanto más ancho es un pistón, más fuerza y presión será capaz de aplicar, a costa de de ir más lento, a igualdad de bomba hidráulica utilizada. No es un asunto complicado pero queda fuera del ámbito de este texto y solo conviene profundizar más en este tema si va a realizar un nuevo montaje hidráulico en su barco. Entonces debemos aplicar unos pocos conocimientos de física para calcular la fuerza necesaria para levantar por ejemplo una compuerta y por tanto conocer la presión que debe producir el pistón así como calcular la carrera necesaria y por tanto elegir uno u otro en el mercado y en función de ello decidir la bomba de aceite necesaria. No es complicado, pero para reparar o arreglar un problema en un sistema averiado, todo ello es irrelevante.

 

Una motora de 55 pies de eslora. Un caso típico, con dos sistemas hidráulicos. Uno para la pasarela y otro para subir y bajar la puerta del garaje con dos pistones.

 

 

Pistones y válvulas

En la mayoría de los circuitos hidráulicos de los barcos, los pistones son de doble efecto, y la manera más eficaz de controlarlos es mediante una válvula de 3 posiciones y 4 vías. Dos vías ‘A’ y ‘B’ van a los dos extremos del pistón y las otras dos vías de la electroválvula van a la salida de presión de la bomba por donde llegará el liquido hidráulico a presión y al tanque al que retorna el aceite.

Un esquema de válvula presenta tantas “cajitas” como estados pueda tener la válvula. Cada caja representa un estado de la electroválvula, por ejemplo en la que representamos tiene 3 estados, el central de reposo y los de izquierda y derecha correspondientes al activar uno u otro solenoide de mando. En este ejemplo la válvula seria de tipo 4/3 al tener 4 vías o tubos y 3 estados posibles.

En reposo el estado es el del centro y las vías quedan aisladas, quedando el aceite de las dos cámaras del pistón bloqueado y por tanto dejando el vástago de dicho pistón totalmente bloqueado en esa posición al ser el aceite incompresible. Al activar uno u otro solenoide, la válvula pasará a conectar las vías como se representa en el cuadrado de la izquierda o de la derecha respectivamente.

Los solenoides, que en caso del ejemplo tratado se alimentan a 24 voltios, tienen polaridad, por lo que debemos identificar el negativo y positivo para poder conectarlos directamente con un circuito realizado con conmutadores. En algunos solenoides los dos cables son de color azul y marrón, y aunque no me atrevo a decir que esta información sea vinculante en todos los casos, en nuestro ejemplo de reparación de una pasarela Besenzoni, pudimos identificar el cable marrón como positivo y el azul como negativo.

Por ejemplo el primer esquema representa una válvula de 3 estados y 4 vías, activados por dos solenoides (esquematizados en los extremos derecho e izquierdo, en reposo aísla el pistón de doble efecto.

 

La segunda válvula de esta lista está pensada para un pistón de simple efecto y en reposo el muelle de la derecha comunicará todos los circuitos hidráulicos haciendo que el pistón se mueva libremente.

 

La última valvula representada es como la primera, salvo que en reposo se comunica la salida de presión de la bomba (P) con el retorno al depósito de aceite, lo cual es interesante para montajes en los que la bomba no deja de funcionar, por ejemplo en aquellas movidas por el motor del barco en vez de una de tipo eléctrica.

 

 

 

La potencia electrohidráulica

El trabajo hidráulico proviene de la bomba de aceite que en algunos barcos es movida por el propio motor diesel a través de una correa, aunque en la mayoría de los casos, como el del ejemplo que describimos, tratamos con un grupo de presión electrohidráulico, formado por un depósito de aceite con una bomba eléctrica que absorbe y "lanza" el aceite a un grupo de válvulas que son las que llevaran el flujo hidráulico en una u otra dirección a los pistones.

 

Detectar una avería

Si la "inspección" mecánica no muestra nada sospechoso, lo primero que debemos comprobar es si llega tensión a la bomba eléctrica. Como estos equipos suelen consumir una potencia de 600 a 1.000 watios, lo normal es que funcionen a 24 voltios -aunque también existen de 12 voltios- para que de esta manera la corriente o intensidad sea la mitad a la de un circuito de 12 voltios y por tanto la sección del hilo de cobre sea menor y por ello más barata y con menores perdidas. Por este motivo, entre otros, en los barcos a partir de 40 o 50 pies, lo normal es que el parque de baterías sea de 24 voltios.

 

Este grupo hidráulico pertenece a una pasarela Opacmare. A la derecha se encuentra el motor eléctrico de 24 voltios (azul) montado sobre el depósito de aceite. A la izquierda están las 3 parejas de solenoides que actúan sobre 3 válvulas y tres pistones de doble efecto.

Es importante tener entre las herramientas del barco un pequeño "tester" o voltímetros para saber si llega o no tensión a un par de cables. En la tienda del "Chino" del barrio los encontrará por 9€.  Del buen número de cables que llegue al grupo de presión hidráulico, será fácil identificar los cables que conducen la potencia al ser de sección mayor. Si no leemos 24 voltios, tendremos que pensar que el problema proviene de algún fusible o magneto-térmico. Pero insisto que en muchos casos el problema es un asunto de control o mando como contaremos más adelante. Si no llega potencia eléctrica y no identificamos el porta fusibles correspondiente, una solución consistirá en dar positivo directamente desde el parque de baterías, eso sí, pasando por un fusible que instalemos para proteger el circuito.

 

Debe existir un relay que permite controlar la puesta en marcha del motor de esta bomba y es importante identificarlo, pues sobre este relay debemos aplicarnos para "puentear" el funcionamiento y poder prescindir de la placa de control electrónica. En los equipos de Besenzoni, esto se realiza directamente en la propia placa con circuitería electrónica, de modo que como vamos a prescindir de esta placa electrónica, compraremos un relay de 30 o 40 amperios y 24 voltios en una tienda de repuestos del automóvil por un precio de unos 3 €. (imagen a la derecha).

 

 

El circuito de control

Por cada pistón o grado de libertad del sistema electro-hidráulico, encontraremos una válvula de tres posiciones (o mejor dicho dos posiciones activadas por dos solenoides y una tercera posición central de reposo).

En algunas ocasiones, como es el caso que nos ocupa, ha fallado la placa de control que vamos a eliminar, pero en otros que hemos podido resolver de la misma manera, el fallo proviene de los cables eléctricos en mal estado y cuya sustitución requiere mucho tiempo en su localización por lo que es interesante poder conseguir una solución rápida y efectiva, montando un segundo sistema de mando.

 

El circuito de control que va a sustituir a la electrónica de Besenzoni, consiste simplemente en utilizar conmutadores de 3 posiciones con retorno al centro. Cada conmutador llevará el positivo a uno u otro solenoide al ser pulsado hacia arriba o hacia abajo. 

Lo único que debemos tener en cuenta es que utilizaremos conmutadores de doble circuito, de tal forma que sea cual sea el sentido en el que pulsemos la palanca, además de dar positivo a uno de los dos solenoides, además por el segundo circuito podamos ‘llevar’ positivo al relay que pone en marcha la bomba hidráulica del grupo.

 

 

Hemos hecho un bosquejo del esquema que montaremos. Tomamos un cable con varios conductores numerados a los que soldamos pines para así poder mantener el conector original de Besenzoni.

Este tipo de pulsadores puede ser localizado en tiendas de electrónica, y soportan 10 amperios lo cual representa una potencia máxima de 240 watios a 24 voltios, lo cual nos obliga, como hemos comentado, a utilizar un relay para disparar el motor de la bomba.

 

El montaje

Hemos utilizado una pequeña caja de plástico en la cual instalar los 3 pulsadores que nos han costado a 1,70 €. El sencillo esquema de la figura muestra como cablearlos para conseguir que al pulsar cualquiera de ellos, le llegue corriente al relay y por el otro circuito se active el solenoide que comanda la válvula.

A la caja le han de llegar 8 hilos de los cuales 6 son para la activación de las 3 parejas de solenoides de mando, un positivo de alimentación y una salida al positivo del relay de la bomba. Por esta razón no es mala idea utilizar una manguera de varios hilos numerados para su identificación.

Lo mejor, como mostramos en las imágenes, es realizar soldaduras que nos eviten posibles fallos de conexionado en un futuro y sellar el conjunto antes de ser atornillado en el rincón protegido desde el cual queramos manejar el sistema hidráulico.

 

En vez de cortar y empalmar los cables que llegaban a la anterior placa de control, hemos preferido utilizar pines soldados y protegidos por manguitos termorretáctiles, por si en un futuro quisiéramos volver a montar una placa electrónica original sin más que reconectarla al mismo conector.

 

Lo perdido y lo ganado

Lo mejor de todo este asunto, es que funciona a la perfección… Se resuelve sin gran dificultad y por muy poco dinero. Basta con 3 conmutadores por unos 5 euros, un relay comprado por 3 euros, una caja de conexiones a menos de 2 euros y un par de metros de manguera eléctrica de 8 hilos. Pero debe tener un buen soldador a mano de 50 watios para poder soldar con seguridad los contactos de los conmutadores.

Alguien pensará con razón, que la placa de control de una pasarela hace más funciones, como la activación de las luces LED de la pasarela al ponerse en marcha, o la recepción del mando a distancia para poder ser utilizada desde el pantalán. Cierto, pero también es justo comentar, que además de ser funcionalidades menos importantes, pueden ser montadas también por algunas decenas de euros más, sin tener que recurrir a la cara placa de control. Con la ventaja de que un "fallo" en esta electrónica añadida NO dará al traste con el funcionamiento de la pasarela, y lograremos separar el funcionamiento de la pasarela, las luces LED de cortesía o el mando a distancia de la misma. Por cierto, que conviene apuntar que el mando a distancia de la Besenzoni se vende a parte por otros 300 € lo cual sin duda exagerado.

El mando a distancia puede ser resuelto mediante una placa receptora de mando a distancia de 4 ó 6 circuitos con micro relays que actúen en paralelo con el circuito "manual" que ya hemos montado y un telemando idéntico al que solemos tener para activar la puerta del garaje de la casa. Esta solución puede ser localizada por unos 20 euros todo incluido, y como comentamos NO interfiere para nada con el funcionamiento "manual" de la pasarela ya descrito.

Es más. Lo que comentamos para esta pasarela, y que es trasladable a cualquier otro sistema electro-hidráulico del barco, permite toda la flexibilidad que usted necesite, pues si ha entendido bien el circuito, podrá montar por ejemplo un segundo "‘mando" en paralelo para ser ubicado en otra parte del barco. Tarea evidente, con otra segunda caja de conmutadores.

Los LEDs los conectaremos a la salida de un pequeño temporizador cuya activación pone en marcha un pequeño relay por un espacio de tiempo programable en algunos minutos. El esquema electrónico de esta parte del circuito es bastante sencillo, pero no merece la pena diseñarlo ni montarlo pues en eBay encontrará circuitos ya montado para esta solución por solo unos 3 euros.

 

 

 

     Artículos relacionados:

         - Energía electrica en un crucero; nociones importantes

   

   

 

 


 

 

 

 

Tel: +34 91-6319190        info@fondear.com 


© Copyright 2015    Fondear, S.L.