En el desarrollo de motores y vehículos, el caudal de aire y la humedad del aire deben suministrarse bajo condiciones definidas. Dado que el aire de admisión depende en gran medida del tamaño del motor, del estado de carga y de las condiciones ambientales, se requiere un control de humedad preciso y estable. Para ello, STASTO implementó una solución de válvula de ajuste fino para la dosificación exacta de la humedad del aire en el proceso de ensayo.
De un vistazo
- Sector: Desarrollo de motores y vehículos
- Aplicación: Acondicionamiento y dosificación de humedad del aire de admisión
- Medio / proceso: Aire / humidificación definida en funcionamiento en banco de pruebas
- Desafío: Ajuste preciso y reproducibilidad de la humedad del aire en condiciones de funcionamiento variables
- Solución STASTO: Combinación de válvula de corredera y microválvula en funcionamiento Split-Range
- Resultado: Muy alta precisión de regulación y control estable del proceso
El desafío
En bancos de pruebas para motores y componentes de vehículos, el aire aspirado debe definirse con precisión en cuanto a caudal y humedad. La humedad del aire influye en los procesos de combustión, el comportamiento de las emisiones y los parámetros de rendimiento.
El aire de admisión depende de varios factores: dimensionamiento del motor, estado de carga y condiciones ambientales externas. Estos parámetros cambian de forma dinámica y, aun así, deben poder ajustarse de manera reproducible.
Las soluciones estándar con válvulas dimensionadas solo de forma aproximada o con conceptos de control sencillos alcanzan aquí sus límites. Especialmente con bajos aportes de humedad se requiere una dosificación muy precisa, mientras que en condiciones de carga más elevadas deben controlarse de forma segura caudales volumétricos mayores. Por ello, se requería una solución que trabajara con precisión tanto en el rango de regulación inferior como en el superior y que permitiera una integración estable en la tecnología del banco de pruebas.
La solución STASTO
Para implementar la dosificación de humedad requerida, se utilizó una combinación de válvulas compuesta por una válvula de corredera y una microválvula. Ambas válvulas se operaron en modo Split-Range, de modo que pudieran cubrirse de forma específica distintos rangos de control.
La microválvula se encarga de la dosificación de alta precisión en el rango inferior de caudal. Para caudales volumétricos mayores, se conecta la válvula de corredera. Gracias a esta estrategia de regulación escalonada, se ha logrado una resolución muy fina en todo el rango de trabajo.
La selección de válvulas se realizó teniendo en cuenta la característica de regulación requerida, los requisitos dinámicos y la integración en el concepto de automatización existente. El accionamiento se diseñó de modo que se garantice una transferencia reproducible entre los rangos de regulación.
En estrecha coordinación con el fabricante de la máquina o del banco de pruebas, la solución se integró tanto mecánicamente como a nivel de control. Se prestó especial atención a la integración segura en el entorno de proceso existente, así como a la buena accesibilidad para el mantenimiento de los componentes.
El resultado
Mediante la combinación de una válvula de corredera y una microválvula se pudo alcanzar una precisión de regulación muy alta. Según la descripción del proyecto, era posible una capacidad de regulación en el rango de 1:1000.
La solución permite condiciones de ensayo estables y reproducibles en funcionamiento continuo. Las fluctuaciones de las condiciones ambientales pueden compensarse de forma específica.
Además, la coordinación técnica temprana en la fase de planificación permitió una implementación ágil. El proceso de integración estructurado redujo el esfuerzo del proyecto y los tiempos de coordinación.
Valor añadido para fabricantes de maquinaria
- Control preciso de la humedad en un amplio rango de trabajo
- Condiciones de ensayo reproducibles para procesos de desarrollo y prueba
- Separación clara entre dosificación fina y gruesa
- Buena integrabilidad en los sistemas de automatización existentes
- Tecnología de válvulas de fácil mantenimiento
Esta solución es especialmente adecuada para
- Bancos de pruebas de motores
- Bancos de pruebas de vehículos
- Sistemas de ensayo climático y medioambiental
- Instalaciones de desarrollo y prueba
- Aplicaciones con alta resolución de control
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