Las servoprensas mejoran el montaje de motores diésel

Oct 29, 2023

Las servoprensas se utilizan para ensamblar componentes como bolas de acero, asientos y guías de válvulas, sellos, tolvas de entrada y aberturas de salida. Foto cortesía de Kistler Instrument Corp.

Además de los módulos de prensa estándar, Kistler también suministró un módulo de unión personalizado con una carrera extra larga: 1000 milímetros frente a la longitud estándar de 400 milímetros. Foto cortesía de Kistler Instrument Corp.

Liu muestra a sus colegas de Yuchai cómo manejar el sistema de monitoreo de procesos NC maXYmos. Foto cortesía de Kistler Instrument Corp.

El sistema de unión NCFH consta de una servoprensa (izquierda), un módulo de visualización (centro) y el módulo de control maXYmos NC (derecha). Foto cortesía de Kistler Instrument Corp.

Yuchai ensambla motores diésel de bajo consumo y bajo nivel de emisiones para camiones, autobuses y otros vehículos comerciales. Foto cortesía de Guangxi Yuchai Machinery Co. Ltd.

El escape de los motores diesel es una fuente importante de contaminación del aire. Se sabe que los óxidos de nitrógeno (NOx), el material particulado (PM) y otros contaminantes del escape de diésel dañan la salud humana, provocan cáncer, daño cardíaco y pulmonar y deterioro del funcionamiento mental.

Como resultado, Europa, Estados Unidos, Japón y China están tomando medidas para mitigar el problema, promulgando regulaciones destinadas a hacer que los motores diésel sean más eficientes y menos contaminantes. Estas regulaciones se han promulgado en una serie de niveles o etapas a lo largo de los años, y cada nivel se vuelve más estricto.

China, por ejemplo, introdujo recientemente su estándar de emisiones Stage VI. Basado en el estándar Stage VI de la Unión Europea, el estándar de China se está implementando en dos etapas. La Etapa VI-a entró en vigor el 1 de julio de 2020. La Etapa VI-b, que establece metas para reducir los CO2, PM y NOx en porcentajes de dos dígitos, entra en vigencia el 1 de julio de 2023.

Las servoprensas se utilizan para ensamblar componentes como bolas de acero, asientos y guías de válvulas, sellos, tolvas de entrada y aberturas de salida. Foto cortesía de Kistler Instrument Corp.

A largo plazo, la norma debería reducir significativamente la contaminación del aire, especialmente en las megaciudades de China. Pero cumplir con la norma requerirá cambios importantes en la forma en que se diseñan, fabrican y operan los motores y vehículos diésel.

Un fabricante que se ocupa del problema es Guangxi Yuchai Machinery Co. Ltd. Con sede en Yulin, China, Yuchai ensambla motores diésel de bajo consumo y bajas emisiones para camiones, autobuses y otros vehículos comerciales. Fundada en 1951, la empresa opera otras siete plantas en toda China. Con más de 15 000 empleados, Yuchai registra ventas anuales de $5700 millones. Como uno de los líderes en tecnología y mercado de China para motores, Yuchai adopta tecnologías de vanguardia y colabora con universidades de todo el mundo, incluidas la Universidad Brunel en Londres, la Universidad RWTH Aachen en Alemania y la Universidad Jiao Tong de Shanghai en China. , en 2016, Yuchai comenzó a construir la primera de dos nuevas líneas de producción en su sede de Yulin específicamente para fabricar motores diésel de bajo consumo de combustible y bajas emisiones. El 8 de enero de 2018, Yuchai se convirtió en el primer fabricante del país en producir motores diésel que cumplen con la Etapa VI. En 2019 entró en funcionamiento la segunda línea de producción.

Las nuevas líneas cuentan con equipos de producción de última generación. Desde el primer día, se implementaron sistemas de unión electromecánicos de Kistler Instrument Corp. para procesos de ajuste a presión, una opción basada en su combinación de precisión, eficiencia energética y monitoreo de procesos en tiempo real.

"Solíamos operar sistemas de ajuste a presión hidráulicos y neumáticos. Funcionan bien, pero consumen mucha energía y, sobre todo, son muy ruidosos", dice el Sr. Liu, jefe de seguridad operativa en la operación Yulin de Yuchai. "Gracias a Kistler, pudimos optar por una mejor alternativa. Ahora, todo es mucho más limpio y silencioso, y todo el proceso es mucho más ordenado".

La operación Yulin de Yuchai es un entorno de producción cerrado equipado con una gran cantidad de sistemas de aire acondicionado, por lo que limitar el nivel de ruido no es poca cosa. El nuevo enfoque también genera beneficios en términos de configuración de las estaciones individuales y para el mantenimiento: "Los sistemas de Kistler son más compactos y más flexibles, y son más fáciles de poner en marcha, por lo que los trabajos de mantenimiento regulares también son más fáciles", dice el Sr. Liu, quien es responsable del equipo técnico, el mantenimiento y la resolución de problemas en la planta.

De las seis series de sistemas de unión electromecánicos que ofrece Kistler, Yuchai utiliza dos: NCFN y NCFH. El NCFN es para aplicaciones que requieren de 5 a 300 kilonewtons de fuerza. El NCFH está equipado con un motor de eje hueco para procesos altamente dinámicos y tiempos de ciclo cortos. Su salida de fuerza oscila entre 1 y 60 kilonewtons. Ambas series cuentan con control de fuerza integrado y alta velocidad y precisión de medición. Y ambos están equipados con compensación de deflexión activa. Junto con el sistema de monitoreo de procesos de control numérico maXYmos de Kistler, estos sistemas se pueden integrar de manera eficiente en líneas de producción altamente automatizadas a través de Ethernet.

Se implementan numerosos módulos NCFN y NCFH de Kistler para unir procesos en varias estaciones en ambas líneas. Se utilizan para ensamblar componentes como bolas de acero, asientos y guías de válvulas, sellos, tolvas de entrada y aberturas de salida. El ensamblaje a presión de los componentes del motor ahora se realiza completamente con monitoreo de desplazamiento de fuerza.

"Una simple prueba a veces no es suficiente para detectar defectos potenciales y optimizar la calidad del proceso", dice el Sr. Liu. "Gracias a los sistemas de Kistler, ahora podemos responder a los desafíos que pueden surgir en muchas áreas: tolerancias de piezas, inestabilidad de la máquina, errores de proceso y otros factores ocultos que afectan negativamente la confiabilidad del proceso. Esto significa que podemos lograr y mantener una calidad muy alta en nuestro procesos de ajuste a presión".

Además de los módulos de prensa estándar, Kistler también suministró a Yuchai un módulo de unión personalizado que ningún otro fabricante chino de motores tiene. Esta variante del módulo NCFN tiene un recorrido extralargo: 1.000 milímetros frente a la longitud estándar de 400 milímetros.

"Gracias a esta solución hecha a medida, hemos podido optimizar nuestra producción de manera sostenible", dice el Sr. Liu. "Kistler ha demostrado una flexibilidad y una comprensión técnica sobresalientes durante todo el proceso. Los sistemas de Kistler son fáciles de operar y son altamente confiables".