Perno rey y quinta rueda: qué hace compatibles a una tractora y un semirremolque

Una tractora y un semirremolque comprados a vendedores distintos son las dos mitades de una misma máquina, y si forman o no una combinación funcional lo deciden cuatro cifras. Ninguna de ellas es el peso bruto. Tres están grabadas en metal, y la cuarta se mide con una cinta métrica.

Las cuatro son la clase de acoplamiento, el valor D en kilonewtons, la carga vertical impuesta U en toneladas y la altura de acoplamiento en milímetros. Un conjunto puede ser legal en peso, estar correctamente matriculado en ambos extremos, y aun así ser el emparejamiento equivocado porque la cuarta cifra queda fuera del margen para el que se construyó el remolque.

De dónde vienen las letras de clase

La clasificación que todo el mundo sigue usando se recogió en Directive 94/20/EC, y esa directiva ya no es el instrumento vigente. EUR-Lex da como fecha de fin de vigencia el 31 de octubre de 2014: Article 19 de Regulation (EC) No 661/2009 la derogó, dentro de una lista de cuarenta y nueve directivas, con efectos desde el 1 de noviembre de 2014. Ese reglamento, a su vez, ha sido derogado después —Article 18 de Regulation (EU) 2019/2144 lo deroga desde la fecha de aplicación de este último reglamento, que Article 19 fija en el 6 de julio de 2022, y EUR-Lex da como fecha de fin de vigencia de 661/2009 el 5 de julio de 2022. Annex I de Regulation (EU) 2019/2144, la lista de reglamentos de la ONU a la que remite su Article 4(2), recoge la entrada 55 —componentes mecánicos de acoplamiento de conjuntos de vehículos, serie de modificaciones 01, OJ L 153, 15.6.2018, p. 179— para las categorías de vehículos M, N y O. Ahí es donde fueron a parar estos requisitos. Nada de lo que sigue es una afirmación sobre el derecho de homologación de tipo vigente: las definiciones se citan de la directiva derogada porque su texto consolidado de 1 de julio de 2013 puede consultarse, y el texto vigente de UN Regulation No 55 no se reproduce aquí porque no pudo abrirse.

Annex I, Section 1.3.7 dividía las quintas ruedas en Class G 50, quintas ruedas estándar 50, y Class G 50-X, quintas ruedas no estándar 50. Section 1.3.8 hacía lo mismo en el lado del remolque: Class H abarcaba los pernos rey, y la única clase que enumeraba era H 50-X, la no estándar. La propia Class H 50 se describía en otro lugar —Annex V 8.1 la vinculaba a ISO 337, y Annex VI 4.8.2 fijaba en 50,8 mm el diámetro de la parte cilíndrica de un perno Class H 50, el perno rey de dos pulgadas en las unidades que realmente usa el taller.

Section 2.1.11 explicaba qué compraba exactamente la palabra standard: los dispositivos de acoplamiento estándar se ajustaban a dimensiones estándar y a valores característicos estándar según lo indicado en la directiva, y eran intercambiables dentro de su clase, con independencia del tipo y del fabricante. Section 2.1.12 definía las clases no estándar como dispositivos de las Classes A a J que no encajaban en esa clasificación pero que aun así podían conectarse a dispositivos estándar de las clases correspondientes. La intercambiabilidad dentro de un parque mixto estaba prevista de partida, a un tamaño determinado y para una carga determinada.

Las letras de clase sobrevivieron intactas a ese cambio, por lo que siguen siendo lo que se lee en el propio equipo. JOST describe su JSK 37 C como apta para pernos rey de 2” (clase G50) según ECE R55-01, DIN 74080 e ISO 337, y para cuñas de dirección según ECE R55-01 y DIN 74085; cada variante en la tabla de esa ficha técnica lleva el número de homologación E1 55R-01 0116.

El valor D es una fórmula, no una calificación

D parece una calificación de resistencia. Es el resultado de un cálculo sobre un par concreto de vehículos, que es algo completamente distinto.

Annex I 2.1.18 definía el valor D como la fuerza de referencia teórica para la fuerza horizontal entre el vehículo tractor y el remolque, tomada como base de las cargas horizontales en los ensayos dinámicos. Para quintas ruedas en tractoras y vehículos de tipo comparable, D en kilonewtons es g multiplicado por 0,6 · T · R, dividido por T + R − U. Los símbolos se definían en la misma sección: T es la masa máxima técnicamente admisible de la tractora en toneladas, R la masa máxima técnicamente admisible del semirremolque en toneladas, U la carga vertical impuesta sobre la quinta rueda en toneladas, y g la aceleración de la gravedad, asumida en 9,81 m/s². JOST publica la fórmula idéntica en su propio catálogo.

Apliquemos cifras reales. Tomemos una tractora supuesta matriculada en 18 toneladas —la masa de la tractora es nuestra; las 39 toneladas y las 12 toneladas siguientes son de Krone— bajo un semirremolque de 39 toneladas que impone 12 toneladas sobre la quinta rueda, y la fórmula da 91,8 kN. Si en cambio se asumen 26 toneladas para la tractora, el mismo remolque da 112,6 kN. Ambos resultados son cálculos nuestros, que no figuran en ninguno de los dos documentos, igual que las dos masas de tractora que se emplearon para obtenerlos.

La forma de la fórmula importa más que cualquiera de las dos respuestas. A medida que R crece, D se aproxima a 0,6 · g · T y se detiene ahí —105,9 kN para una tractora de 18 toneladas, 153,0 kN para una de 26 toneladas, de nuevo cálculos nuestros sobre masas que hemos supuesto nosotros mismos. Es la masa máxima autorizada de la propia tractora, no la del remolque, la que fija el techo de la fuerza de referencia horizontal. Al contrastar esos dos techos con los 150 kN para los que la directiva derogada exigía ensayar un acoplamiento estándar, aparece el punto clave: la tractora más ligera no puede alcanzar esa cifra con ningún remolque, y la más pesada la supera. D se convierte en una cuestión real a medida que aumenta la masa de la tractora, no la del remolque. Qué masa de tractora se aplica depende de la configuración de ejes y de cómo se matricularon las cifras brutas.

El valor V pertenece a un vehículo completamente distinto

Annex I 2.1.19 definía el valor V como la fuerza de referencia teórica para la amplitud de la fuerza vertical entre el vehículo tractor y los remolques de eje central con una masa máxima superior a 3,5 toneladas. Se calculaba a partir de una aceleración vertical equivalente —1,8 m/s² con suspensión neumática o equivalente, 2,4 m/s² en los demás casos—, la longitud de la superficie de carga del remolque y la longitud teórica de la barra de tiro.

Cada término de esa definición pertenece a un conjunto con barra de tiro. Section 2.1.20 definía un remolque de eje central como aquel cuyos ejes se sitúan tan cerca de su centro de gravedad que solo se transmite al vehículo tractor una pequeña carga vertical, que no supera el 10 % de la masa máxima del remolque o 1.000 kg, el que sea menor. Un semirremolque hace lo contrario: impone deliberadamente muchas toneladas sobre el vehículo tractor. V no es un parámetro de semirremolque, y citarlo en la especificación de un semirremolque no es un error de redondeo, sino un error de categoría.

U es la cifra de la que realmente depende la compra

La decisión la fijan los datos del fabricante, no ninguna directiva. Krone publica, para el Profi Liner SDP 27 eLB50-CS, una carga de quinta rueda de 12.000 kg, una carga por eje de 27.000 kg, un peso total autorizado de 39.000 kg, una tara de 5.940 kg y una carga útil técnicamente posible de aproximadamente 33.060 kg. De esa tabla se desprenden dos comprobaciones de coherencia que son nuestras: 12.000 más 27.000 dan los 39.000 kg brutos, y 39.000 menos los 5.940 kg de tara dan los 33.060 kg de carga útil. Las 12 toneladas son la cifra que hay que llevar a la conversación sobre el acoplamiento, porque es lo que el remolque transmite a la tractora cuando va completamente cargado.

Contrastemos eso con aquello para lo que se construyó un acoplamiento estándar. Annex V 7.10.2 exigía que las quintas ruedas estándar fueran aptas para, y estuvieran ensayadas con, un valor D de 150 kN y un valor U de 20 toneladas. Lo que fabrican hoy los fabricantes es una observación aparte, y esta página solo puede dar cuenta de los dos casos que ha consultado: la placa de características de SAF-Holland fotografiada arriba indica D=150 KN, U=20 Ton, Class G50, y las tablas de selección de JOST para la JSK 37 C y la JSK 37 CW recogen un valor D de 152 kN y una carga U impuesta de 20 t frente a cada número de pedido en ambas gamas. Dos productos no son un régimen, y lo que UN Regulation No 55 exige hoy de un acoplamiento estándar no se expone aquí.

Una carga de perno rey de 12 toneladas bajo un acoplamiento de 20 toneladas deja un margen amplio, y para el trabajo europeo habitual esa es toda la respuesta. Se estrecha en dos puntos: en remolques densos que cargan mucho el cuello, y en tractoras cuya propia matriculación no puede absorber 12 toneladas a través de la quinta rueda sin superar un límite de eje motriz. Cuál de los dos limita primero —la U del acoplamiento, o el eje que hay debajo— lo decide la matriculación de la tractora, no nada de lo escrito en el acoplamiento.

El margen de altura es la cifra que se mide en último lugar

Krone da la altura de quinta rueda en vacío del SDP 27 como un margen y no como un valor único: de 1.050 a 1.200 mm. Leída como un requisito para la tractora y no como una propiedad del remolque, es la línea más útil de la ficha, porque una tractora cuya quinta rueda quede fuera de ese margen es la tractora equivocada, diga lo que diga en las placas. Demasiado baja, y el remolque se hunde de morro; demasiado alta, y la plataforma queda inclinada hacia arriba, lo que se manifiesta primero como una altura interior que la carrocería del remolque ya no ofrece.

El ajuste se hace en la tractora. JOST ofrece la JSK 37 C en cuatro alturas, H = 150, 185, 250 y 300 mm, y Table 7 de 94/20/EC dividía las quintas ruedas estándar en seis tamaños, de G 50-1 a G 50-6, según una medida H que discurría en bandas desde 140–159 mm hasta 240–260 mm. Contrastar las alturas del producto con las bandas de la directiva es comparación nuestra, no de JOST: 150 mm cae en la primera banda, 185 mm en la tercera y 250 mm en la sexta, mientras que la versión de 300 mm queda por encima de la banda superior de 240–260 mm, fuera de cualquier tamaño trazado por la directiva. Una tabla de tamaños derogada y una gama de producto vigente ya no describen el mismo terreno. Annex VII 2.5.1 limitaba cómo debía montarse el conjunto: los acoplamientos Class G 50 no debían montarse directamente sobre el bastidor del vehículo salvo que el fabricante del vehículo lo permitiera, y debían fijarse al bastidor mediante la placa de montaje, siguiendo las instrucciones de instalación del fabricante del vehículo o del acoplamiento. La altura es una decisión conjunta del bastidor, la placa de montaje y el acoplamiento, e independiente de la cabina que va encima: la cabina decide quién conducirá el camión, el bastidor decide a qué puede acoplarse.

Lo que el acoplamiento debe permitir hacer al remolque

Annex V explicaba por qué un acoplamiento que encaja puede seguir siendo el incorrecto. Sections 7.4.1 y 7.4.2 fijaban el movimiento libre mínimo con el perno engatillado: ±90° en torno al eje vertical, algo que 7.4.1 excluía expresamente para las quintas ruedas con dirección forzada, y simultáneamente ±12° en torno al eje horizontal transversal a la dirección de marcha, un ángulo del que la directiva señalaba que no cubre necesariamente el uso todoterreno. Section 7.4.3 era un techo más que un suelo —se permitía una rotación en torno al eje longitudinal de hasta ±3°, y una quinta rueda totalmente oscilante podía superar ese valor siempre que su mecanismo de bloqueo pudiera restringir la rotación de nuevo a ±3°. Section 7.5 exigía que el mecanismo de bloqueo asegurara el perno de dos formas positivas, la primera de las cuales se engatillaba automáticamente al acoplar. Annex VI 4.6.2.2 fijaba entonces el ensayo que describe el fallo que realmente se teme: para las quintas ruedas estándar Class G 50, y para acoplamientos comparables con el mismo diámetro de perno, no debía producirse separación del perno respecto al acoplamiento bajo una fuerza de elevación de g · 2,5 · U. El factor de seguridad está en el ensayo, no en la placa.

Comprar y operar un parque mixto

Para un comprador de segunda mano, la secuencia es corta. Lea la placa de características del acoplamiento —JOST la sitúa en el lateral de la placa de acoplamiento, e indica que los datos de carga admisible de sus acoplamientos figuran en la placa de características o en su catálogo de producto— y anote la clase, D y U. Tome la carga de perno rey y el margen de altura del remolque de la ficha técnica del fabricante y no del vendedor, y mida la altura de quinta rueda de la tractora. Después compruebe la carga de perno rey frente a U y frente a la matriculación por ejes de la propia tractora, lo cual para una tractora de tres ejes es una conversación distinta a la de una de dos ejes: la razón por la que el Scania S-series se vende en seis configuraciones de ejes y no en una sola.

Para una flota, las mismas cuatro cifras se convierten en una tabla. Hay que comparar, no promediar, la U más baja entre los acoplamientos y la carga de perno rey más alta entre los remolques, y la intersección más estrecha de los márgenes de altura es la intercambiabilidad real del parque. Annex VI 1.6 dejaba claro el fondo de la cuestión: los valores característicos D, S, V y U en los que se basaban los ensayos debían tomarse de la solicitud de homologación de tipo del fabricante. Eran valores declarados, específicos de un dispositivo concreto, y eso es todavía lo que registra una placa en un patio hoy en día: cifras para el acoplamiento al que está atornillada, no para toda una clase de equipo.