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Piloto Automático inboard

 

 

La electrónica evoluciona a toda velocidad y los pilotos automáticos la utilizan copiosamente. De modo que estos también evolucionan al mismo ritmo ofreciendo de año en año mejores prestaciones. ¿Pero cómo funcionan?.

Hablar del piloto automático es hablar de todos los elementos que componen el sistema del piloto automático y que son unos cuantos:

 

Los componente

 

1)  La central de cálculo: Encargada de ‘pensar’ para ordenar las mejores correcciones al timón. Se trata de un mini ordenador que ejecuta siempre el mismo software y el cual tiene en cuenta muchos datos. Los mejores programas calculadores basándose en numerosos datos tomados del exterior, “memorizan” el comportamiento del barco con el mar actual, para responder mejor.

2)  El compás digital: Se trata de un dispositivo sin piezas móviles capaz de “leer” el norte magnético y por tanto saber que rumbo hace el barco.

3) El girómetro: Permite optimizar de forma sorprendente el comportamiento del piloto automático ya que ofrece a la central de calculo una información muy valiosa sobre la forma en que está derrapando o alterándose el rumbo instantáneo.

4)  El captador de ángulo: Mide el ángulo que hace el timón del barco respecto al eje de crujía. También llamado “feed-back”

5)  El panel de control: Es la parte electrónica que vemos y desde la que controlamos todo el sistema del piloto automático.

6)  Actuador hidráulico: Se trata de un pistón de aceite capaz de generar mucha fuerza y empujar el timón para controlar el barco.

 

 

 

 

Este conjunto de elementos, excluyendo el actuador hidráulico, pueden costar dependiendo de marcas y prestaciones en torno a los 3.000€, aunque hay equipos que van desde los 2.000€ hasta los 6.000€. Debemos añadir el montaje de un soporte muy sólido en el que fijar el pistón hidráulico, y naturalmente la instalación de todo el sistema que puede costar del orden de 1.000 € dependiendo del barco y el modelo de piloto escogido. En cuanto a los actuadotes hidráulicos existen diversos modelos como por ejemplo el de Lecomble&Schmidt que ofrecen fuerzas de empuje de entre 120 a 700 kilos de fuerza y con precios que oscilan ya con el motor de compresión del aceite hidráulico en torno a los 1.500 a 2.000 €. Es decir para todo el sistema completo y montado debe contar con un presupuesto de 4.000 € a 6.000 €.

 

Los equipos de hace unos años funcionaban de forma bastante lógica, pero “ingenua”. Se medía el ángulo de compás, se medía el rumbo deseado por el skipper, y por tanto se sabía cuanto ángulo de diferencia existía, de modo que simplemente el sistema actuaba mecánicamente sobre el timón para llevar el barco al rumbo deseado corrigiendo esta diferencia. Pero claro, el mar se mueve y las olas empujan. Con este planteamiento el sistema mantiene muy mal el rumbo, dando una singladura de forma sinuosa, sobrecontrolando a ambas bandas y debiendo corregir continuamente en lo que se conoce como un “lazo” realimentado.

 

Con los sistemas calculadores inteligentes y sobre todo con el girómetro introducido hace unos años, la cuestión cambió radicalmente. El girómetro es un dispositivo que mide la velocidad con que ocurren los cambios de rumbo del barco. El girómetro no es más que un giróscopo digital capaz de medir cualquier cambio de rumbo y la velocidad con la que este cambio se produce. Ósea lo que los físicos llaman aceleración angular con la que el barco cambia de rumbo, por ejemplo debido a una ola que empieza a levantar el barco por la amura, o por el apoyo de otra ola que empuja al barco por la popa.

El sistema electrónico calculador toma los datos del compás digital y también del girómetro para ser computados con algoritmos informáticos cada vez mejor estudiados y por tanto con respuestas más nobles y finas. En cuanto el barco empieza a derrapar ya notamos una corrección inmediata sobre el timón haciendo que el barco parezca que está “viendo” la llegada de las olas. Lo curioso es que a pesar de hacer más correcciones, estas son pequeñas ya que casi se anticipan al desvío del rumbo. Por ello el piloto automático no se ve forzado a realizar grandes correcciones. A la postre, bastantes sistemas modernos dotados de girómetro consumen menos electricidad que sus predecesores, además de llevar el barco mucho mejor y estable, especialmente en cuanto hay algo de mar.

El girómetro debe ser montado lo más alejado del centro de giro del barco, es decir cuanto más a popa mejor. Esto mejora la sensibilidad con la que este mide las variaciones de aceleración. Algunos equipos integran en la caja calculadora el girómetro, y por ello, en estos casos debemos atornillar la central de cálculo también lo más a popa que podamos.

Los datos entregados por el girómetro o por el compás digital son enviados a la central calculadores mediante los cables que transmiten señales NMEA, aunque cada vez más, se tiende a utilizar protocolos de “Bus” de datos mucho más flexible y con el que es posible enviar información captada por los distintos sensores del barco como el GPS, anemómetro, sonda, medidores de ángulo de viento, o corredera. Cuando todos estos sensores ofrecen la información a la central calculadora, los datos son tenidos en cuenta para mejorar todavía más la respuesta del piloto automático. La velocidad del barco obtenida del GPS es un dato muy valioso para el calculador, ya que el timón responderá de forma muy distinta si el barco va a 2 nudos que si hace 9 nudos. A mucha velocidad basta con muy poquito mando sobre el timón para conseguir grandes cambios. (en la imagen vemos un sensor de compás digital de Raymarine)

 

 

Los datos de viento introducidos a la unidad calculadora permiten poder navegar con el piloto automático manteniendo un ángulo constante determinado con el viento, como por ejemplo hacen pero de forma exclusivamente mecánica los pilotos de viento. De esta forma aunque role un poco el viento las velas de un barco permanecerán bien ajustadas y trimadas.

 

Piloto de viento; es un invento sumamente ingenioso y utilizado desde hace muchos años. El sistema mecánico aprovecha la propia fuerza hidrodinámica del velero para mover el timón y conseguir navegar al rumbo de viento que escojamos.

 

 

 

El montaje

 

No es especialmente complicada la instalación de un sistema de piloto automático In-Board, pero si laboriosa. De modo que si anda ajustado de presupuesto y está dispuesto a trabajar duro, podrá ahorrarse más de 1.000€ que es lo que viene a costar este tipo de instalaciones.

Lo primero que debe hacer es montar una bancada o soporte muy sólido en la que montaremos el pistón hidráulico que hará girar la mecha del timón. Para barcos de hasta 28 pies debe adquirir un pistón capaz de generar unos 120 kilos de fuerza. Hasta 32 pies de eslora la fuerza generada por el pitón debe alcanzar ya los 240 kilos de fuerza. Con un barco de 40 pies el pistón será de unos 500 kilos y para por ejemplo un 50 pies piense mejor en un actuador potente de hasta unos 800 kilos de fuerza. En todos los casos déjese aconsejar por el fabricante del pitón para saber que longitud debe tener el brazo que fijaremos sobre el eje del timón para que el pitón pueda actuar. A mayor longitud de brazo, mayor par de giro, pero menor capacidad de respuesta por parte del pitón hidráulico. (Ver artículo sobre el "Par motor").

El soporte puede estar formado por una gruesa madera de contrachapado marino pegada con epoxi y la minanada con fibra a algún mamparo de la popa del barco. A esta madera podremos atornillar a su vez una gruesa y sólida escuadra de acero que servirá como fijación del pistón  hidráulico.

El compás digital debe ser montado lo más próximo del eje del giro del barco, es decir cerca del centro del barco, aunque lo más importante de este dispositivo es que quede instalado lejos de otros elementos eléctricos y electrónicos que pudieran interferir en la medición del campo magnético terrestre.

El girómetro, por el contrario debe ser instalado lo más alejado del centro de deriva (la quilla) para hacer máxima su sensibilidad a los cambios de giro del barco. Lo más a popa posible. En cuanto a la unidad calculadora da un poco igual, aunque lo lógico es montarla por la zona de popa y de forma que no quede muy alejada del panel de instrumentos de a bordo.

Cuando monte el medidor de ángulo de la barra del timón ajuste muy bien su unión mecánica para que la holgura en la medición sea mínima.

 

 

 

 

 

Hemos podido probar varios modelos de pilotos automáticos de distintas marcas como son NKE, Simrad, Raymarine, Navman, B&G o Furuno. Cada fabricante ofrece varios modelos, y casi todos se manejan en modo; En manual pulsando los botones +-1º y los botones +-10º, o requiriendo el modo GPS para que sigan rumbo a un punto o en modo viento para que mantengan un ángulo fijado respecto al viento. Algunos modelos como el Raymarine permiten cambiar de golpe 90º de rumbo tanto por estribor como por babor. Para ello debemos pulsar de forma simultánea los dos botones de incremento o decremento de 1º y 10º a cada banda. Esto es muy útil cuando llevamos un velero en solitario ya que nos deja las manos libres para cambiar y ajustar escotas mientras la virada es efectuada de forma clara y contundente por el piloto automático. Una maravilla.

 

 

 

Salvo con muy mala mar en donde el timonel se anticipa a las olas que están a punto de sacudirnos y por tanto pilotamos mucho mejor que el mejor de los pilotos automáticos. Estos dispositivos son unos “esclavos” perfectos. Les diré más. No soy un experto timonel de regatas pero sin embargo tengo algunos pocos miles de millas a mis espaldas. Y la verdad es que siguiendo un rumbo dado, siempre pierdo algunas décimas de nudo cuando soy yo quien llevo el timón. El piloto automático no se “distrae” y optimiza las correcciones a la mínima que el barco empieza a derrapar en cualquier ola, logrando una media en la corredera siempre un poco más alta a la que soy capaz de llegar.

 

 

¡Menuda rabia!  Entre que pilota mejor y me deja disfrutar tomando el sol en la bañera, al final la mayor parte del tiempo le dejamos hacer todo el trabajo… ¿Y de esta manera, como vamos a mejorar la “sensibilidad” en la caña para ganarle algunas décimas de nudo este próximo verano?

 

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