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.
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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.
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