En la mayoría de las empresas de autotransporte en México, la adquisición de un vehículo está basada en recomendaciones o preferencias personales sobre cierto tipo de unidad, más no sobre una decisión técnica, necesaria para adecuar las compras de unidades a los requerimientos de operación de la empresa. Es por ello que una empresa de autotransporte necesita elaborar sus propios criterios para seleccionar el tipo de unidades más adecuadas a sus necesidades, esto es, al tipo de recorrido mayormente realizado, o a los tipos de perfil de carreteras más comúnes -por región- cubiertas por la empresa. Luego entonces, la meta por lograr en una selección técnica es obtener un rendimiento mecánico y energético óptimo, sin menoscabo de subir pendientes críticas a una velocidad comercialmente suficiente, consistente con los reglamentos de tránsito en carreteras y de operar el máximo de tiempo en régimen estabilizado. Por otra parte, se debe tener en cuenta que el vehículo ideal no existe, pero existen elementos técnicos, para seleccionar la unidad más adecuada al uso que se le requiere dar.

Parámetros a considerar para la selección vehicular

La selección vehicular es la acción de elegir de entre varios vehículos, el más apto para las condiciones previsibles en las que operará. El punto importante en esta actividad es definir las características técnicas del vehículo a seleccionar.

Para la adecuada selección vehicular es necesario considerar diversos parámetros cuantitativos. Dentro de ellos, dos elementos son básicos: el valor de la pendiente más pronunciada por la que se transitará y el peso máximo de la carga a transportar. Con estos factores se podrá determinar la potencia necesaria del motor y, por consiguiente, armar el tren motriz, así como identificar el tipo de vehículo, la ruta, la potencia del motor combinada con el peso bruto vehicular y sus dimensiones, además de considerar las normas de protección ecológica (nivel de ruido y control de emisiones). También, desde el punto de vista energético, la conjunción de todos estos factores son determinantes en la selección de la unidad.

Tipo de vehículo. La naturaleza de la carga impone el tipo de vehículo requerido y, por lo tanto, su capacidad debe ser adecuada a las características de la carga que regularmente se pretenda transportar, procurando estimar al mismo tiempo el tamaño de la unidad.

Ruta de operación. Resulta indispensable la definición de las rutas y tramos críticos, ya que un estado deficiente de la carpeta asfáltica (la rugosidad y el desgaste de la superficie de la carretera) demanda potencia extra para vencer la resistencia al rodamiento, al igual que las pendientes ascendentes elevadas de las carreteras nacionales, que también demandan potencia extra para arrancar y superarlas; estos son factores que inciden decisivamente sobre la potencia total requerida. Existen datos acerca del diseño y construcción de carreteras mexicanas [1], en donde se establece que las pendientes ascendentes tienen un valor máximo de 13%.

Potencia del motor. Por su parte, la potencia máxima de un motor para mover determinada carga, es un criterio insuficiente para seleccionar una unidad, ya que se debe revisar cual será el desempeño que tendrá la unidad en cuanto a capacidad de arranque (Startability) y ascenso en pendientes (Gradeability). Es decir, se tienen que calcular la potencia requerida para las condiciones más severas de recorrido (peso máximo y pendiente ascendente máxima) y así determinar la potencia requerida al motor, para una velocidad promedio de viaje.

Observancia de las normas vigentes. Otro elemento clave para seleccionar un vehículo es la conformidad con las normas vigentes en materia de pesos y dimensiones y de protección ecológica, a fin de que el vehículo seleccionado no encuentre restricciones de uso. Si bien el peso por eje admitido en México es mayor al promedio observado en Estados Unidos, los pesos totales autorizados todavía rebasan las normas de la gran mayoría de los estados de la Unión Americana (90,000 libras o 49 toneladas de peso bruto vehicular) [2].

Por otra parte, el combustible Diesel sin azufre comercializado, cumple con las normas ecológicas vigentes. Sin embargo, las empresas mexicanas están expuestas a las rigurosas normas norteamericanas sobre ruido de los automotores, que podrían impedir su internación en el territorio norteamericano.

Ayudas para la selección vehicular

La diversidad y complejidad de los factores mencionados anteriormente para la selección vehicular, requieren de un conocimiento muy específico y de una práctica frecuente a fin de realizar una adecuada selección, ya que esto implica procesar una serie de datos que se habrán de analizar y evaluar para optimizarse posteriormente. Es en este sentido en el que se requiere del diseño de programas de cómputo que auxilien en la selección de los vehículos, que además de ahorrar tiempo de cálculo, facilitan el trabajo. Es por esto que empresas fabricantes de motores Diesel, han elaborado paquetes informáticos comerciales para computadoras personales.

Estos paquetes se encuentran con los distribuidores de las marcas de motores que los han desarrollado, tal como el Application Design Analysis Methods (ADAM) y el Vehicle Evaluation/Vehicle Mission Simulation (VE/VMS). Estas herramientas computacionales, que permiten simular el comportamiento de la unidad, muestran el desempeño del vehículo para ciertas condiciones dadas y la economía de combustible basados en la configuración vehicular y en rutas seleccionadas previamente, haciendo variar la caja de velocidades, el paso de diferencial y el tamaño de las ruedas, aunque únicamente para los tipos de motores que ellos fabrican.

Programa de selección vehicular en desarrollo

Como se puede observar en los párrafos anteriores, los programas existentes en el mercado están diseñados para utilizar únicamente los motores que producidos por la empresa que desarrolló el programa. Sin embargo, las empresas de transporte tienen más de una marca de motores acoplados con diferentes trenes motrices, es por esto que el IMT está desarrollando un programa que permite al usuario, independientemente de la marca del motor, comprobar o simular cuál sería el desempeño del vehículo en los caminos y condiciones geográficas de México, teniendo en cuenta las dimensiones y los pesos de los vehículos, considerando además motores nuevos o usados, que funcionan con sistemas de inyección controlados mecánica y electrónicamente.

El Programa de Selección Vehicular (PSV), se concibe como un programa sencillo de manejar, que permite una fácil interpretación de los resultados por parte del usuario, proporcionando asistencia en la selección técnica vehicular, de manera accesible a las empresas del sector, cualquiera que sea su tamaño y giro.

El objetivo del PSV es apoyar al transportista para lograr una selección del vehículo lo más acorde con sus necesidades de operación y con las políticas de aprovechamiento vehicular fijados por la empresa. El PSV está diseñado de tal forma que el usuario pueda actualizar las bases de datos de manera contínua. Los aspectos principales abarcados por este programa son:

• Calcula los índices de aprovechamiento tanto del vehículo nuevo como del viejo ( en el caso de renovación del vehículo), con el fin de establecer la importancia del reemplazo del de vehículo, así como el índice de aprovechamiento del vehículo nuevo. Con base en los resultados obtenidos y de acuerdo con un parámetro de restricción, se hace al usuario cuatro recomendaciones generales sobre la política de utilización de l vehículo.

   

• Con base en el peso bruto vehicular y el tipo de camino a transitar, se selecciona un vehículo tomando en cuenta el actual Reglamento de Pesos y Dimensiones [3], a la vez que se determina el número de ejes y el número de llantas.

   

• Una vez hecho esto, se procede a seleccionar las llantas del vehículo con base en la capacidad de carga de las mismas, su número y el peso bruto del vehículo. La información se encontrará en una base de datos denominada llantas, que el usuario podrá mantener actualizada.

   

• Se calcula la potencia mínima de acuerdo al área frontal y al peso bruto vehicular. Considerando la resistencia aerodinámica del vehículo, se estima una potencia mínima calculada para que el programa realice la primera iteración y posteriormente seleccione las opciones más convenientes para el tren motriz.

   

• Se selecciona la transmisión de acuerdo al peso bruto vehicular y al torque nominal de entrada. Esta transmisión se selecciona de una base de datos denominada transmisión, que contiene datos tales como marca, modelo y número de velocidades, entre otros más.

   

• Se selecciona el motor y el diferencial de acuerdo con el peso bruto vehicular y el torque nominal de entrada. Al seleccionarse la transmisión se escogerá un motor mediante el uso del par y el peso bruto vehicular. Con estos tres elementos del tren motriz: llantas, transmisión y motor, se calcula el paso del diferencial y se selecciona de la base de datos diferencial y de la base de datos "motor".

   

• Una vez seleccionado el motor y el tren motriz, se calcula la capacidad de arranque en pendiente ascendente (Startability) del vehículo. Para tal propósito se utiliza la norma SAE 902277 [4].

   

• Se determina la potencia de reserva requerida por la unidad para su desempeño en pendientes ascendentes, considerando el peso bruto vehicular. Para este fin, se aplicó la norma SAE J688 [5]. Cabe señalar que se adaptó la norma a las condiciones de operación del transporte de carga en el territorio nacional.

   

• Se calcula la habilidad de ascenso del vehículo (Gradeability) basado también en la norma SAE J688. Esta norma considera la potencia del motor, las diversas resistencias al avance del vehículo y las condiciones de carga y altitud sobre el nivel del mar.

   

• Se calcula el torque necesario para que el vehículo cumpla con la capacidad de arranque en pendiente. Al no cumplirse con los criterios de arranque en pendiente, se calcula el torque para comenzar otra iteración.

   

• Finalmente, se presenta un resumen gráfico tanto del desempeño del tren motriz en su conjunto, como de la habilidad del vehículo en pendientes (Gradeability). Muestra también un diagrama de velocidades del vehículo seleccionado, indicando la velocidad máxima alcanzable y las revoluciones por minuto correspondientes, para cada velocidad. El diagrama de capacidad de ascenso da la velocidad máxima de desplazamiento que podrá alcanzar el camión a plena carga, en función de la inclinación de la pendiente por la que se transita. Las limitantes aquí son la potencia del motor y los límites oficiales de velocidad establecidos para las carreteras federales [6].

Beneficios del PSV

Una adecuada selección de unidades conlleva a un conjunto de beneficios significativos para cualquier empresa de autotransporte, sobre todo si pretende adquirir diversas unidades. Además de las economías potenciales en materia de ahorro de energía, el margen de utilidades al que contribuye permitiría financiar la adquisición de nuevas unidades para renovar o ampliar el parque vehicular y así expandir las operaciones de la empresa. Sin embargo, el conjunto de estos beneficios sólo se pueden mantener cuando la empresa practica una política sistemática de selección vehicular sustentada técnicamente. El apoyo de paquetes informáticos sencillos de manejar facilitan el proceso, pues sin ellos, la selección vehicular requeriría de mucho tiempo debido a la gran cantidad de datos y variables técnicas a analizar, procesar y optimizar.

El uso del Programa de Selección Vehicular proporcionará con rapidez la información básica que se requiere para la toma de decisiones de compra y conformará criterios de decisión racional que ayudará a las empresas nacionales a competir en mejores condiciones entre sí y con sus similares de Norteamérica.

Una mala selección vehicular se refleja en un sobrecosto de combustible, por llevar el motor revolucionado al arrancar o subir una pendiente, y repercute sustantivamente en los costos de operación y mantenimiento -al tener los componentes de la unidad un mayor desgaste. También, la disponibilidad de la unidad se ve afectada debido a su mayor estancia en los talleres para su reparación y su vida útil se acorta al tener que reemplazar las unidades en un tiempo menor al posible. Así, hacer una selección técnicamente adecuada contribuye a elevar la utilidades de la empresa.

Referencias

• Manual de Proyecto Geométrico de Carreteras: Primera Edición. Secretaría de Asentamientos Humanos y Obras Públicas (SAHOP). Ciudad de México, México, 1977.

• Norma Oficial Mexicana NOM-012-SCT-2-1994, sobre el peso y dimensiones máximas con los que pueden circular los vehículos de autotransporte que transitan en los caminos y puentes de jurisdicción federal. Secretaría de Comunicaciones y Transportes (SCT). Diario Oficial de la Federación (DOF) del 29 de noviembre de 1994.

• Reglamento sobre el peso, dimensiones y capacidad de los vehículos de autotransporte que transitan en los caminos y puentes de Jurisdicción Federal. Secretaría de Comunicaciones y Transportes (SCT). Diario Oficial de la Federación (DOF) del 26 de enero de 1994.

• The Society of Automotive Engineers, Inc. (SAE). New Ten Speed Transmissions Add Unique Features. SAE Technical Paper Series, No. 902277. Detroit, Michigan, 1990.

• The Society of Automotive Engineers, Inc. (SAE). SAE Recommended Practice. Truck Ability Prediction Procedure, SAE J688. 1987.

• Acuerdo que establece el control de la velocidad para vehículos propulsados por motor a Diesel, destinados al servicio de autotransporte de personas y bienes. Secretaría de Comunicaciones y Transportes (SCT). Diario Oficial de la Federación (DOF) del 28 de julio de 1980.