LLEGA LA ERA DE LOS SENSORES VIRTUALES… EN QUÉ SE DIFERENCIAN DE LOS SENSORES TRADICIONALES?

comienza la era de los sensores virtuales en los camiones

El control de las distintas funciones de un camión cada vez se hace más complejo, al punto de que hoy se necesitan en algunos casos hasta 200 sensores físicos en distintas partes de la unidad. La automatización de la operaciones como por ejemplo en los motores y los transmisiones automatizados han agravado la situación.  A lo que se le suma los sensores de gases de escape de los sistemas de post tratamiento.  Esta limitación física de los sensores, sus posibles fallas, sus costos y en extenso cableado que levan hoy los nuevos vehículos, ya medidos en kilómetros por unidad. Lo que se traduce en costos y en kilos ya que en muchos casos los cables y sensores representan entre un 5% y un 10% de peso de la unidad. Esto impulsa al uso de los nuevos sensores virtuales. 

Los sensores virtuales son una tecnología emergente basada en software que puede marcar una gran diferencia en la forma en que monitoreamos y gestionamos los motores y el rendimiento de los vehículos. A diferencia de los sensores tradicionales, que son piezas físicas de hardware que deben instalarse en lugares específicos dentro del motor para funcionar, los sensores virtuales funcionan utilizando datos de otras fuentes dentro del sistema del vehículo. Ayudan a calcular aspectos cruciales como la temperatura, la presión y la velocidad de un motor, sin necesidad de equipos adicionales. La construcción de un sensor virtual requiere una comprensión profunda del sistema del motor. Se basa en un modelo estadístico para predecir con precisión parámetros críticos. El campo de los sensores virtuales es una ingeniería compleja y muy interesante. Las importantes mejoras en la potencia informática de los microprocesadores, combinadas con los últimos avances en la tecnología de modelado de las últimas décadas, han hecho posible ejecutar estos complejos sensores virtuales en tiempo de ejecución en módulos de control electrónico.

los nuevos motores Cummins a hidrógeno tendrán sensores virtuales

Para los fabricantes de equipos originales de vehículos medianos y pesados, como camiones utilizados en la construcción o en servicios de entrega, la adopción más amplia de sensores virtuales cambiará las reglas del juego. Por ejemplo, en lugar de instalar múltiples sensores físicos en todo el motor para monitorear las temperaturas, un sensor virtual puede usar datos de los sensores existentes para crear una imagen completa y fácil de entender de las temperaturas en todo el motor. Esto ayuda a los fabricantes a ahorrar costes, mantener mejor el vehículo y prevenir problemas antes de que surjan. Esto también optimiza el rendimiento y hace que los vehículos funcionen de manera más eficiente con menos impacto ambiental, como menores emisiones de gases de efecto invernadero.

 

LOS BENEFICIOS QUE PODEMOS ESPERAR DEL USO DE SENSORES VIRTUALES

Los sensores virtuales pueden ayudar a ahorrar costes:

 La transición de sensores físicos a sensores virtuales proporciona múltiples beneficios, siendo el más importante un ahorro sustancial de costes. Los OEM pueden ahorrar costos al disminuir la necesidad de piezas de repuesto en el sistema de sensores de un motor y, al mismo tiempo, liberar espacio. Además, reduce los posibles modos de falla al eliminar un componente que puede necesitar servicio o reemplazo.

 Los sensores virtuales garantizan las últimas actualizaciones tecnológicas con un tiempo de inactividad mínimo:

sensores tradicionales en los motores desaparecerán

Los sensores virtuales facilitan garantizar que un motor tenga la última tecnología de sensores y monitoreo. Dado que los sensores virtuales están basados ​​en software, las actualizaciones se pueden instalar usando una computadora cercana o incluso por aire (OTA) usando redes inalámbricas. Esto elimina la necesidad de desmontar el motor para instalar piezas nuevas o llevar un vehículo a una instalación de mantenimiento. Esto, a su vez, minimiza el tiempo de inactividad y hace que los vehículos vuelvan a la carretera más rápido. Los sensores virtuales también desempeñan un papel clave de respaldo al proporcionar inteligencia crítica sobre el rendimiento del vehículo, incluso si algunos sensores fallan. Permitiendo así un uso limitado continuado del vehículo en condiciones seguras.

 

Los sensores virtuales ayudan a mejorar la eficiencia del combustible:

 Otro beneficio significativo de los sensores virtuales es la reducción de peso general no solo del sensor físico sino también del arnés que conecta el sensor al ECM. A largo plazo, los esfuerzos acumulativos de reducción de peso en un vehículo pueden tener un impacto positivo en la economía de combustible, un factor crítico especialmente en vehículos medianos y pesados. Reducir el peso del vehículo aumenta directamente la eficiencia del combustible y reduce las emisiones.

 

Los sensores virtuales ayudan a que las pruebas de motores sean respetuosas con el medio ambiente.

 Por último, durante su desarrollo, los sensores virtuales ya han hecho que los procesos de prueba de motores sean mucho más sencillos y respetuosos con el medio ambiente. Los métodos tradicionales de prueba de motores, concretamente el uso de células de prueba, no sólo son engorrosos sino que también contribuyen a las emisiones. Con los sensores virtuales, las pruebas se realizan mediante simulaciones por computadora, lo que reduce la necesidad de entornos físicos de celdas de prueba. Esto no sólo simplifica el proceso de prueba, sino que también se alinea bien con el impulso global para reducir las emisiones.

diagrama de funcionamiento de sensor virtual

APLICACIONES QUE PUEDEN BENEFICIARSE DEL USO DE SENSORES VIRTUALES:

Las operaciones de transporte por carretera de larga distancia se beneficiarán del uso de sensores virtuales, ya que permiten un seguimiento cercano de las temperaturas del motor , lo que puede evitar el sobrecalentamiento y optimizar el rendimiento del vehículo en distancias largas. De manera similar, los vehículos de reparto utilizados para transportar mercancías sensibles a la temperatura pueden utilizar sensores virtuales para mantener condiciones de temperatura precisas, lo cual es crucial para el tránsito seguro de productos perecederos, al mismo tiempo que monitorean parámetros como la presión del combustible y la temperatura del refrigerante.

 Las operaciones de construcción y minería son reconocidas por sus entornos exigentes. En estos sectores, los sensores virtuales desempeñan un papel fundamental a la hora de proteger los motores de posibles daños debidos a la fluctuación de los niveles de aceite o la alta presión y ayudan a alargar la vida útil de los vehículos. Por supuesto, el monitoreo de emisiones en estas aplicaciones también ayuda a los propietarios de flotas a cumplir con regulaciones ambientales y de emisiones cada vez más estrictas.

 En conclusión, los sensores virtuales están surgiendo para ofrecer posibilidades interesantes a industrias de todo el mundo. Imagine mejores formas de predecir cuándo es necesario reparar las máquinas o cómo ahorrar combustible en los vehículos. A medida que la tecnología siga mejorando, es probable que los sensores virtuales se conviertan en una parte normal de nuestra forma de hacer las cosas, haciendo que los procesos sean más eficientes y confiables.