Soluciones sustentables para el control de combustible desarrollados por Omnicomm

Tecnologías industriales de punta

 

La economía mundial actual está sustentada en una medida, en el transporte y la logística, si usted está leyendo esto, es muy probable que su empresa opere una flota de vehículos a gasolina o diésel.

Sólo para ejemplificar, si en su flota hay 10 o 110 vehículos, sus objetivos inmediatos deben estar orientados a la optimización de los costos, mientras que su estrategia a largo plazo apunta al crecimiento de eficiencia y por supuesto, de ganancias.

¿Sabías que el combustible constituye casi el 40% de todos los costos directos de los negocios basados en flotas de transporte, y que en algunos casos este porcentaje puede incluso superar el 50%?

¡Por ello es lógico economizar el combustible con el fin de reducir los costos operativos y optimizar los procesos!

Existen varias plataformas y sistemas diseñadas para monitorear el combustible, pero cada uno de ellos tiene sus pros y sus contras.

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Prácticas típicas del manejo del Combustible

 

No se debe subestimar la importancia de realizar la medición del consumo del combustible, pero esto, por desgracia, no le ofrece a Usted la idea completa de la situación. Por ejemplo, ¿conoce usted cuántos kilómetros se consumen por cada litro?; ¿cómo esto le puede ayudar a detectar el fraude exactamente?

Por otra parte, el monitoreo y el analisis del nivel de combustible en el tanque, le permite tener información de las cargas, las ordeñas, asi como el consumo regular y esto se puede comparar.

La industria del control de combustible oferta una amplia gama de soluciones diferentes, algunas más simples que otras. Por nombrar algunos están los protectores de entrada de combustible; los sensores de flujo; los sensores de presión; los sensores de inyectores CAN bus, los sensores flotadores CAN bus; los sensores de ultrasonido no invasivos y los sensores capacitivos.

Un protector de entrada de combustible es un tubo de metal con múltiples aberturas que se fija en la entrada del tanque de combustible. Está equipado con una tapa que sella el sistema.
Función principal: evita que la manguera llegue a la parte inferior o fondo del tanque.
Principales ventajas: desactiva cualquier extracción del combustible a través del orificio de entrada. Además, las adecuaciones dotadas con sensores permiten determinar la hora y el lugar de apertura y cierra de la tapa.

Desventajas: no contabiliza las cargas ni las las ordeñas del combustible. Tampoco el protector de entrada de combustible proporciona información sobre la ubicación del evento. Además, la carga de combustible tarda demasiado tiempo debido a las limitaciones del tamaño de la entrada. Y, lo más importante es que estos dispositivos no miden el nivel de combustible; no están fabricados para realizar esa función.

 

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Los sensores de flujo o caudalímetros, por otra parte, emplean pequeñas turbinas especiales que afectan la bomba de combustible del vehículo.

 

Función principal: Los medidores de flujo o caudalímetros leen el flujo directo que va hacia el motor (flujo de avance) y el flujo o del caudal de combustible en el sentido contrario (flujo hacia atrás). Esto proporciona datos acerca del nivel de combustible con cierta precisión midiendo y comparando el volumen del combustible frío en el interior del tanque y el volumen del combustible calentado intercalado con burbujas de aire después de la bomba de alta presión y dentro de los inyectores.

 

Ventaja fundamental: proporciona un control del nivel de combustible con una precisión aceptable

Desventajas:

  • La inexactitud agregada de las mediciones va creciendo con el tiempo y la distancia recorrida.
  • El combustible de baja calidad, así como las bajas temperaturas exteriores, afectan negativamente a la capacidad del sensor para contabilizar correctamente el flujo de combustible.
  • La necesidad de realizar el corte en el tanque de de combustible principal para incorporar el sensor y sus accesorios. Esto está prohibido por muchos fabricantes de vehículos y le podría costar la pérdida de su garantía de servicio.
  • Los sensores de flujo no contabilizan los eventos de reabastecimiento y drenajes o el volumen de combustible asociado a ellos.
  • La complejidad de la instalación (los sensores de flujo requieren personal altamente cualificado para trabajar con ellos y de accesorios y de mangueras específicas).
  • También exite un alto riesgo de obstrucción y de la parada posterior de emergencia del motor.
  • Los sensores de flujo se desactivan fácilmente por los granos de arena que bloquean el medidor de flujo y comprometen la válvula de derivación, obviando por completo el medidor
  • Desafortunadamente, esto puede provocar un comportamiento deshonesto por parte de los conductores

Por lo tanto, usted no puede confiar de manera adecuada en este sistema para obtener información acerca del volumen de combustible que queda en el tanque.

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Sensores de presión

Función principal: compara la medición de dos valores de presión en la parte superior y en la parte inferior del tanque; la diferencia de los dos valores es el reflejo de la presión de la columna de combustible. El peso unitario conocido del combustible combinado con estas lecturas ayuda a determinar el nivel de combustible en el tanque.
Ventajas: Resistente al agua y al polvo.

Desventajas:

  • Los grandes volúmenes de aire comprimido en el tanque confunden al sensor,
  • También confunden al sensor, las diferencias de temperaturas entre el aire en la parte superior y el combustible en la parte inferior.
  • Para instalar un sensor de presión, usted tiene que ajustarlo al tanque, cortándolo.
  • El usuario tiene que calibrarlo, que es algo no muy fácil de hacer; de lo contrario, obtendrá los datos en porcentajes y no en litros.

Pasemos ahora a las técnicas para el control del combustible más avanzadas que se utilizan a nivel mundial por los operadores de las flotas.

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Prácticas de gestión de combustible más típicas
Uno de los sistemas más populares para realizar la medición del combustible está vinculado directamente al bus CAN del vehículo. El bus CAN es el acrónimo de “bus Controller Area Network”, que es un vehículo bus estándar que permite la comunicación entre los microcontroladores y los dispositivos sin la participación de una computadora anfitrión (host). Utiliza un protocolo basado en mensajes que fue diseñado originalmente para el cableado eléctrico multiplex dentro de los automóviles, pero que puede tener otras aplicaciones.
Función principal:
El sensor inyector de bus CAN ofrece información sobre los eventos de la inyección de combustible en los cilindros del motor, ayudando a evaluar el consumo continuo durante el viaje.
El sensor flotador CAN bus combina un flotador y un conmutador de valor flotante en forma de una resistencia variable. Éste evalúa cuán lleno se encuentra el tanque de combustible. Algunos operadores de flotas eligen uno de los dos sensores de acuerdo con lo que mejor se adapte a sus necesidades, mientras que otros optan por utilizar los dos con el fin de crear un sistema de medición mejorado.
La razón para el empleo de los dos sensores de bus CAN es bastante sencilla. Mientras que por un lado el sensor inyector es relativamente fácil de instalar, éste ofrece la información sobre cuándo y por cuánto tiempo el vehículo ha estado moviéndose mediante el registro de los eventos relacionados con la inyección del combustible en los cilindros del motor. Pero eso es todo: los datos del nivel de combustible no están disponibles. El sensor flotador, por el otro lado, proporciona los medios para evaluar qué tan lleno está el tanque, que es exactamente lo que estamos buscando.
Debemos tener en cuenta que hay ciertas particularidades con los dos tipos de sensores de bus CAN:

  • El vehículo debe ser de un modelo reciente, ya que el bus CAN no está instalado en los vehículos fabricados antes del año 2000.
  • Los datos de combustible se ofrecen en porcentajes (0-100%) en lugar litros para facilitar la interpretación.
  • Una mala instalación pueden causar considerables inversiones adicionales si el técnico rompe la unidad de control de motor (ECU) de la computadora o cualquier elemento relacionado con la red CAN.

Sensor de inyector bus CAN

Ventajas:
Distribuye la información en tiempo real, ayudando al conductor a evaluar inmediatamente el consumo de combustible por el vehículo. De hecho, esto puede ser útil cuando se enseña a un operador a conducir con precaución.
Desventajas:
Sólo se pueden garantizar los resultados confiables de los sensores de inyector bus CAN si los sensores están instalados en vehículos nuevos o casi nuevos que viajan a lo largo de carreteras de buena calidad sobre terrenos regulares y planos.

Mientras más constante es la velocidad, mejor será para la exactitud de la medición también. Sin embargo, cuando las condiciones de conducción se tornan complejas, provoca falta de exactitud acumulativa con el tiempo.

La precisión de los sensores de inyectores bus CAN también se altera fácilmente por muchos factores:

  • El estilo de conducción.
  • La calidad sistema de combustible y de boquilla de inyección.
  • La líneas de combustible y la presión atmosférica.
  • La calidad de los filtros de aire
  • La viscosidad del combustible, etc.

Por ejemplo, durante la lectura de alguna conducción agresiva a más de 100 kilómetros tenemos que el sensor del inyector indica más del doble de la tasa de consumo de combustible que lo que indica un sensor de flotador. ¿Cómo uno puede realmente confiar en estos valores? Por no hablar de que los sensores de inyector bus CAN no le permiten conocer la hora en que se realiza el reabastecimiento y la ordeña, así como el nivel de combustible en el tanque en un momento dado.

 

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Sensores flotadores CAN bus
Ventajas:
• Le permite al conductor conocer saber cuándo es el momento para cargar combustible. El flotador y el interruptor de resistencia variable ofrecen la información del nivel del tanque.
Desventajas:
• Puesto que hay dos puntos ciegos, uno en la parte superior y otro en la parte inferior del depósito de combustible, hay niveles específicos de combustible real en el que las lecturas pueden ser falsas. Mientras que el punto ciego inferior es menos importante (claramente, el vehículo no puede llegar muy lejos con un tanque vacío!), el punto ciego superior es crítico, ya que puede representar hasta el 10% del volumen total del tanque. Y el reabastecimiento del tanque desde un 50% hasta el 100% puede interpretarse de hasta un 20% de error del valor de la carga total del combustible. Cualquier conductor le dirá que el sensor indicará el nivel máximo de combustible durante los primeros 100 kilómetros más o menos, mientras que la parte superior del tanque de combustible lentamente se consume, dejando al descubierto el punto ciego superior; el dato-wise, éste se visualiza como si el vehículo ¡está en movimiento sin consumir combustible o algo así!
• Hay otro aspecto no muy afortunado aquí. El sensor flotador bus CAN no sólo le niega el conocimiento exacto de los volúmenes de reabastecimiento de combustible o la confiabilidad de los datos a largo plazo, sino que también requiere calibrar el tanque por separado para permitirle obtener su información en litros. La calibración del tanque no es un proceso fácil y y requiere de un considerable esfuerzo por parte de sus ingenieros.
• También hay informes consistentes de que la resistencia variable sufre desgaste con el tiempo; esto hace que pierda el contacto de vez en cuando y, por lo tanto, distorsiona la señal.

 

Sensores de ultrasonido no invasivos

Función principal:
Medir el tiempo que tarda una onda acústica para viajar desde el fondo del tanque de combustible a la superficie del combustible en su interior y regresar. La onda de frecuencia se elige para asegurarse de que puede penetrar fácilmente las paredes del tanque. El sensor se adhiere debajo del depósito de combustible en el lado exterior de su pared inferior.
Ventajas:
• la frecuencia de onda flexible hace que sea relativamente fácil de ajustar los parámetros de los sensores para adaptarse a cada situación específica.
• Y, puesto que el sensor está unido con un pegamento acústico, no hay necesidad de perforar o deformar el tanque de combustible para instalarlo: de esto se trata cuando decimos que no es invasivo, y es una clara ventaja de esta solución.
Desventajas:
• Esté preparado para una instalación elaborada, aunque:
1. Para empezar, tendrá que localizar el lugar perfecto para fijar el sensor, lo cual puede ser algo no muy fácil, dado los múltiples ecos de las señales internas, la textura del metal desigual del fondo del tanque o de cualquiera de las estructuras adicionales en el interior.
2. Una vez que haya elegido el lugar, usted va a utilizar el pegamento acústico para fijar el sensor, y este pegamento tarda 24 horas para fijarse; por eso se debe mantener el vehículo en un ambiente cálido estable, ejerciendo una presión estable en el sensor para fijarlo correctamente.
3. Si no se tiene cuidado y no tomar todas las precauciones necesarias, el pegamento puede deformarse, lo que debilitará el enlace entre el sensor y el tanque y puede dar lugar a distorsiones de la señal de onda.
4. Ya que este sensor se instala realmente abajo, constantemente corre el riesgo de ser golpeado por los escombros y las piedras, por el agua o los bordes de las aceras. También vale la pena mencionar que los conductores a veces lo golpean a propósito, pues saben que pueden siempre decir que sólo se cayó a causa de las malas condiciones de las carreteras u otros factores externos como el viento.
• El principal escollo, sin embargo, no es la precisión de la medición corriente. Cada vez que el camino está lleno de baches o el movimiento es cuesta abajo o cuesta arriba, la señal acústica se pierde debido a la inclinación del tanque de combustible. También está sujeta a los cambios de temperatura, lo que hace que sea difícil de agregar datos confiables.
¿Le parece eficaz a usted? Sí, eso pensamos.

 

Parece que nos quedamos con una solución final que puede resultar mejor que las otras. Echemos un vistazo a los sensores capacitivos.
Después de todo, esta es la tecnología para el control del nivel de combustible más popular en el mundo – así es, el control del nivel de combustible, ya que los sensores capacitivos han sido, de hecho, específicamente diseñados para medir eso. Fueron introducidos originalmente para la industria de la aviación, pero hoy en día son ampliamente utilizados en muchas industrias, incluyendo los servicios de transporte, en la logística, el petróleo y la minería, y en muchas otras.
Función principal:
Estos sensores miden la capacidad del condensador de sonda de tipo coaxial, mientras se llena con el combustible. El principio se basa en que detectan cualquier cosa que sea conductor o que tenga una diferencia dieléctrica de la del aire.
Ventajas:
• Los resultados son muy precisos y por lo tanto muy confiables.
• No hay que ajustar ninguna de las partes mecánicas, no hay puntos ciegos sin importar la cantidad de combustible que queda actualmente en el tanque, y los sensores de este tipo no requieren mantenimiento técnico durante toda su vida.
• El sensor ofrece los datos del nivel de combustible en cualquier momento dado en el tiempo, incluyendo información sobre los eventos de cargas y ordeñas, lo que ayuda a mantenerse al tanto de las operaciones del vehículo.
Desventajas:
• Los sensores capacitivos sólo funcionan con un sólo tipo de líquido, el que se haya utilizado originalmente; en caso de que cambie el vehículo a otro combustible líquido (por ejemplo, ir de gasolina a diesel), obtendrá lecturas de datos de menor exactitud. Por lo tanto, tendrá que volver a instalar el sensor cada vez que se cambia de un tipo de combustible a otro (pero a usted de todos modos no le gustaría hacer esto demasiado a menudo, ¿verdad?).
• La obtención de la información en litros requiere de la calibración del tanque, y es por eso que no se puede cambiar fácilmente de un tipo de combustible a otro; tiene que hacer algunos ajustes y retoques.
• Otra desventaja clave es tener que hacer un corte en el tanque de combustible con el fin de asegurar e instalar el sensor. Muchos operadores de flotas no están interesados en hacer esto, ya que están preocupados de que eso les podría costar su mantenimiento y las reparaciones de garantía debido a la “manipulación” en el depósito de combustible.

 

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¡PERO! Aquellos que tienen temor de perder su garantía tienen que darse cuenta de que el corte en un tanque de combustible no significa robarles toda la gama de servicios de garantía; de hecho, la única parte del vehículo que está amenazado con perder los servicios de garantía es el tanque de combustible. Digamos; ya que técnicamente podría estar relacionado con la perforación asociada con el proceso de asegurar el sensor, es poco probable que pueda conseguir un nuevo depósito de combustible reemplado bajo condiciones de garantía. Por otro lado, en caso de que cualquiera otra cosa esté mal con su vehículo – por ejemplo, su chasis se convierte en poco estable o el ordenador de a bordo está teniendo errores, – será imposible vincularlo con el tanque de combustible perforado, y todas sus opciones de garantía, por lo tanto, seguirán estando seguras.
Los sensores capacitivos son la solución más popular en las industrias de los vehículos y de la transportación: ¡se estima que hay más de un millón de los sensores capacitivos instalados en vehículos en todo el mundo, y no parece que la demanda de éstos vaya a terminar pronto!

La elección de la solución de gestión de combustible es una decisión importante. Tenga en cuenta algunos criterios básicos que describen la solución para el monitoreo de combustible ideal desde cualquier punto de vista de negocio.
La regla básica es no gastar dinero en soluciones que le brindan datos inexactos o incompletos, o datos que usted no necesita, y no invertir en tecnologías que no le proporcionan la información que necesita.
Elija la solución que le ofrece la máxima precisión y en la que usted pueda confiar en la gama más amplia posible de condiciones (en cualquier temperatura o relieve). Tecnología inneficiente no contribuirá a incrementar las vetajas de su negocio, puede incluso dar lugar a nuevos aumentos de los costos, lo cual, ciertamente, es algo que usted no desea.
Por lo tanto, ¿ha tomado alguna decisión? Prepárese para experimentar la eficiencia mejorada de primera mano con Omnicomm u otro proveedor mediante el uso de los sensores capacitivos para sus necesidades de control del nivel de combustible, y no dude en enviarnos cualquier comentario acerca de su experiencia.

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