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Los embragues Warner Electric impulsan el desarrollo de las transmisiones híbridas

A medida que las reservas de combustibles fósiles continúan disminuyendo, los ingenieros se esfuerzan en perfeccionar transmisiones de potencia alternativas. Dados los numerosos inconvenientes de los sistemas enteramente eléctricos, en estos últimos años los sistemas híbridos han crecido en popularidad; actualmente se emplean en trenes, barcos, maquinaria agrícola e incluso en automóviles superdeportivos. Warner Electric ha diseñado un embrague electromagnético especial E220 capaz de transmitir un alto par a alta velocidad de un motor diésel de alta potencia a un sistema de transmisión eléctrica cuando se reduce la carga de las baterías.

Como empresa del grupo Altra Industrial Motion que agrupa importantes marcas de la transmisión mecánica, Warner Electric ofrece a sus clientes productos y servicios técnicos avanzados. Recientemente, un fabricante de transmisiones de locomotoras consultó a Warner Electric en busca de un embrague especial que pudiera integrarse en una nueva transmisión híbrida, un reto que Warner no dudó en aceptar.

La naturaleza de la aplicación exigía que el embrague tuviera que trabajar dentro de unos parámetros muy acotados. En primer lugar, debía ser capaz de trabajar a altas velocidades de hasta 3 000 rev/min con un alto par de hasta 5 000 Nm, todo ello con una vida útil de 50 000 horas sin mantenimiento. Dado que el embrague iba a estar encerrado en la caja de la transmisión, el acceso para el mantenimiento sería prácticamente imposible. Esta caja también implicaba que el embrague estaría expuesto a temperaturas de trabajo extremas, debiendo funcionar con fiabilidad en temperaturas ambiente entre -40 °C y 100 °C.

Con experiencia en aplicaciones industriales pesadas, el equipo técnico de Warner pudo emplear los embragues electromagnéticos de la serie E220 como punto de partida. El E220 es un embrague actuado por energía externa, sin juego mecánico, concebido para montajes integrados y especialmente indicado para transmisiones híbridas en las que no se permite la transmisión de pares residuales cuando el embrague se encuentra desembragado.

E220 Custom Clutch

Los embragues E220 de Warner Electric están disponibles en una gama de tamaños de serie, aunque pueden realizarse adaptaciones especiales para prácticamente cualquier aplicación.

Sin embargo, las exigencias particulares de la aplicación obligaron a realizar un diseño especial, según explica Christophe Gendron, proyectista de Warner Electric:

"La transmisión formaba parte de un 'sistema integrado', o una aplicación en la que el sistema mismo está en movimiento, como por ejemplo un tren, un barco o un camión. Esto de por sí limita el espacio y el peso disponible para el sistema. En este caso, cuando nos pusimos a diseñar el embrague, el motor diésel ya estaba especificado y la posición del embrague estaba también decidida. Esto hizo que tuviéramos que modificar nuestro embrague para montarlo en el espacio disponible y transmitir la gama de par del motor".

"El sistema de transmisión mismo supuso una innovación importante en la tracción ferroviaria; para nosotros fue una ocasión que nos permitió desarrollar nuestro diseño de cero, el tipo de reto que todo proyectista disfruta. Colaboramos muy estrechamente con el cliente: reuniones en su planta, audioconferencias, intercambio de archivos CAD para asegurar la entrega de una solución que cumpliera todas las condiciones y constituyera un valor añadido para la totalidad del diseño de la transmisión".

En este caso, el embrague ha sido adaptado especialmente para conectar un motor diésel a un accionamiento eléctrico cuando la carga de la batería sea baja. Tiene una tolerancia de ±30% en la tensión de mando del embrague, y se ha incorporado un sistema estabilizador para evitar actuaciones imprevistas del embrague. El embrague incorpora también rodamientos obturados y un revestimiento de fricción de composición especial, los cuales confieren mayor longevidad sin mantenimiento.

Christophe Gendron añade: "Aunque la aplicación fue una novedad, la metodología de diseño fue la que empleamos normalmente, ya que con frecuencia realizamos adaptaciones especiales para clientes en muy diferentes sectores. Además de cumplir los criterios de prestaciones de la aplicación, tuvimos en cuenta el medio ambiente en el que iban a funcionar e incorporamos elementos como una mayor resistencia a la corrosión con el fin de asegurar que el embrague pueda soportar todas las condiciones de trabajos previstas".

Los embragues E220 de Warner Electric están disponibles en una gama de tamaños de serie, aunque pueden realizarse adaptaciones especiales para prácticamente cualquier aplicación. Warner Electric es una empresa de Altra Industrial Motion, un importante suministrador global de productos industriales de transmisión mecánica con centros técnicos distribuidos por todo el mundo. Gracias a esta red global, Warner Electric puede ofrecer embragues de altas prestaciones a clientes en cualquier sector industrial, con servicios técnicos de instalación y mantenimiento suministrados por delegaciones o centros regionales.