Prueba de manejo exclusiva con el Imperador 4000 Eco Spray

Nuestras experiencias con las pruebas de Stara siempre nos han proporcionado buenas salidas de campo y conocimiento de los avances tecnológicos. Al probar el Imperador 3.0 para la edición 192 de febrero de 2019, tuvimos el placer de conocer una máquina versátil que puede funcionar simultáneamente como pulverizador autopropulsado, distribuidor de producto robusto y sembradora neumática. Con él, pudimos comprobar la capacidad de la rampa, la facilidad de ajuste del ancho de vía del equipo y su innovadora cabina con controlador Topper, piloto automático y telemetría. En mayo del año pasado, tuvimos el placer de probar el Imperador 2500, poco después de su lanzamiento en la Feria Rural de Cascavel. En dos versiones, Intermedia y Superior, Carazinho fue el escenario de nuestra prueba. En esta ocasión, destacamos el sistema de ruedas independientes, con tres modos de funcionamiento, el sistema de recirculación, que proporciona homogeneidad en la solución de pulverización y precisión en la concentración durante la aplicación. Este pulverizador ya venía equipado con el controlador Topper modelo 5500 VT, destacando su facilidad de interacción y funciones automáticas.

Por todas estas razones, motivados por descubrir otra tecnología de Stara, fuimos a Não-Me-Toque para probar el pulverizador Imperador 4000, equipado con la innovadora Eco Spray, una tecnología basada en inteligencia artificial para la detección de plantas y la aplicación selectiva de herbicidas. Además de esta característica diferencial, se destacarán otras novedades del Imperador, considerado uno de los pulverizadores con mayor tecnología del país.

Como siempre, la motivación es una característica del equipo de Stara, lo que nos ayudó a conocer la máquina y sus detalles técnicos, así como a realizar las pruebas de campo. Algo que también nos llamó la atención fue la perfecta complicidad entre las áreas de marketing e ingeniería, quienes nos acompañaron en todo momento, informándonos sobre los detalles del equipo, su diseño y el funcionamiento detallado de cada elemento tecnológico.

Vehículo

Para comprender plenamente la propuesta del pulverizador autopropulsado Imperador 4000 Eco Spray, comencemos por describir el vehículo, encargado de mover, transportar y operar toda la tecnología y los sistemas de pulverización. Cabe aclarar que todas las características que se presentarán en el Imperador 4000 también están disponibles en el Imperador 3000, incluida la tecnología Eco Spray. El motor que impulsa este pulverizador es un Cummins de seis cilindros con una potencia máxima de 295 CV, gestión electrónica de inyección de combustible y un sistema turbo intercooler, ubicado en la parte trasera de la máquina. Este mismo motor impulsa el Imperador 3000, que alcanza una potencia máxima de 260 CV. El depósito de combustible tiene una capacidad de 400 litros de gasóleo, mientras que el sistema hidráulico cuenta con un depósito de aceite de 80 litros.

La transmisión de potencia del motor a las ruedas es hidroelectrónica y cuenta con sensores de ángulo que distribuyen el flujo hidráulico de forma independiente a cada rueda, lo que contribuye a la tracción en terrenos inclinados. Una característica distintiva de este equipo es la presencia del freno dinámico, que desacelera la máquina automáticamente, sin necesidad de ajustar el joystick, y recupera la velocidad de funcionamiento al soltar el pedal del freno.

Los motores de las ruedas motrices son de la marca Rexroth de Bosch, con neumáticos radiales 380/90 R46. La tecnología inteligente de rotación en las cuatro ruedas permite que cada motor funcione de forma independiente, lo que favorece la estabilidad en terrenos irregulares. Para minimizar las zonas de rodadura del vehículo, el eje trasero espera para girar, intentando pasar por la pista de las ruedas delanteras.

La suspensión del vehículo es neumática activa con airbags. La distancia entre ejes es ajustable hidráulicamente, de 2,90 m a 3,50 m, y puede configurarse para velocidades superiores a 5 km/h mediante el monitor Topper 6500, directamente desde la cabina, sin necesidad de herramientas. El equipo también permite ajustar la altura libre al suelo, que puede variar entre 1,60 m y 2 m. La distancia entre ejes es de 4 m.

El chasis del Imperador 4000 cuenta con dos largueros, encargados de estructurar el conjunto. Una solución interesante adoptada por el equipo de ingeniería de Stara fue separar la línea hidráulica de la línea eléctrica. Las mangueras del fluido hidráulico pasan por el larguero izquierdo y todos los arneses de cableado eléctrico por el larguero derecho.

Cabina

La cabina del Imperador 4000, diseñada y fabricada por Stara, ha sido remodelada, aumentando el espacio del operador en un 40 % en comparación con modelos más pequeños. Cuenta con una amplia superficie acristalada que mejora la visibilidad, tanto frontal como lateral y trasera del equipo. Como es habitual en equipos de esta calidad, la cabina está presurizada, lo que garantiza el aislamiento contra el polvo, los vapores y las nieblas de pesticidas agrícolas.

Comprobamos la eficiencia del sistema de aire acondicionado, que mantiene una temperatura interna adecuada tanto en climas cálidos como fríos. El asiento del operador cuenta con suspensión neumática y ajustes personalizables, lo que reduce el impacto de las vibraciones causadas por el trabajo en el campo. Los controles están ubicados ergonómicamente en la consola derecha e integrados en el monitor Topper 6500, ubicado en el lateral de la consola. Todas las funciones de la máquina, incluida la aplicación de productos líquidos, están centralizadas en el controlador.

Sistema de pulverización

El Imperador 4000 cuenta con un tanque de pulverización de 4.000 l, centralizado en el chasis, equipado con un agitador mecánico, mediante una hélice de acero inoxidable ubicada en el fondo del tanque, con control de velocidad y un agitador hidráulico, ambos encargados de homogeneizar la pulverización. Un tanque de agua limpia de 400 l se utiliza para la autolimpieza del sistema y el lavado del embalaje.

El suministro, tanto de agua como de preparado, se puede realizar a través de una boquilla situada en el frontal de la máquina o debajo en la conexión rápida, con una bomba autollenadora que permite llenar el depósito en aproximadamente cinco minutos, o incluso a través del incorporador lateral, que ha sufrido recientes mejoras.

El mezclador es uno de los elementos que ha sufrido modificaciones con respecto a los modelos anteriores. Si bien se mantiene en la misma ubicación, se ha rediseñado para mejorar el manejo y la seguridad del operador, así como la limpieza de las botellas. Con una capacidad de 40 litros, cuenta con dos interruptores laterales que permiten activar la bomba de pulverización sin necesidad de acceder a la cabina. También es posible activar una bomba auxiliar que presuriza un sistema de mangueras con una pistola, útil para el lavado de botellas. La base del mezclador cuenta con una boquilla de pulverización que facilita la disolución de productos sólidos. Una válvula permite cambiar el caudal del depósito de producto o del depósito de agua limpia.

El sistema está presurizado por una bomba Hypro Force Field (sello húmedo), diseñada para operar incluso en ausencia de líquido, evitando que el sello se caliente.

Uno de los aspectos más destacados de esta tecnología es el sistema de autolimpieza. La bomba principal aspira agua del depósito de agua limpia, la distribuye entre las barras y la recircula entre las boquillas de pulverización, cerrando así el retorno. Esto evita la acumulación de residuos en puntos que podrían obstruir el sistema, especialmente al aplicar mezclas de fungicidas. El proceso, que se activa mediante un comando desde el monitor Topper 6500, dura aproximadamente dos minutos. La recirculación es continua y cubre toda la tubería de pulverización. Al encender la bomba, comienza la recirculación, que es continua, incluso con las boquillas apagadas y las barras cerradas, lo que garantiza la homogeneidad.

También son destacables los filtros autolimpiables, dispuestos en serie, con mallas de 80 y 100, que retienen las partículas de la solución de pulverización. En este sistema, los residuos se devuelven al depósito, evitando la saturación de los filtros y la obstrucción de las boquillas.

El pulverizador utiliza una línea doble de boquillas, instaladas en portaboquillas trijet, que permite variar la velocidad de operación sin comprometer el caudal ni el espectro de gotas, garantizando así la eficiencia operativa durante la aplicación. Al trabajar con caudales más bajos, se utiliza solo una línea de boquillas, considerando su cobertura. Los factores que podrían obligar al uso de la segunda línea son los límites de presión y la velocidad de operación. La tecnología de boquilla a boquilla, también presente, permite el control individual de cada boquilla de pulverización.

Las barras rociadoras, ubicadas en posición central, pueden tener 30 o 36 metros de longitud en este modelo, con una separación de 50 cm entre boquillas y una altura ajustable de 80 cm a 3 m, si están equipadas con el sistema de elevación y descenso. Una de las ventajas es que la centralización de la barra mejora la distribución del peso sobre las ruedas, ya que la cabina se ubica más sobre el eje delantero y el motor sobre el trasero, con el depósito de rociado y las barras más cerca del centro de gravedad.

Para contener la oscilación vertical y horizontal, natural en barras de aplicación de grandes dimensiones, se instalaron un conjunto de acumuladores hidráulicos, amortiguadores y resortes, que proporcionan estabilidad a la barra.

Las barras incorporan el sistema de iluminación Blue Beam, que garantiza una buena visibilidad durante las aplicaciones nocturnas y contribuye a la eficiencia operativa. Para incorporar la tecnología Eco Spray, que añade aproximadamente 80 kg al conjunto, las barras se reestructuraron y reforzaron, garantizando así la resistencia necesaria para soportar la nueva configuración. Esta es una de las razones por las que Eco Spray no puede instalarse en pulverizadores en uso.

Spray ecológico

En esta prueba de manejo, nos centramos principalmente en la tecnología Eco Spray. Desarrollada por Stara, en colaboración con Bosch y Basf, esta tecnología permite la pulverización localizada de productos líquidos, principalmente herbicidas, con el objetivo de reducir el uso de productos químicos, ahorrar agua y aumentar la eficiencia operativa.

Para la barra de 30 metros, el sistema utiliza 31 cámaras de inteligencia artificial (IA) de Bosch y 31 flashes distribuidos a lo largo de la barra, ubicados cada metro. Las cámaras capturan hasta 15 imágenes por segundo, interpretando la escena y procesando los datos localmente. Esta configuración elimina la necesidad de un centro de procesamiento, lo que reduciría el tiempo de respuesta de los extremos. Para la barra de 36 metros, el número de cámaras y LED aumenta a 37, ya que siempre habrá uno en cada extremo de la barra.

Los flashes están compuestos por LEDs que reflejan la clorofila, a través del infrarrojo y del infrarrojo cercano, ayudando a evitar el efecto sombra, que puede surgir cuando la máquina se mueve, posibilitando diferentes escenarios.

Los parámetros adoptados por el sistema son el modo de funcionamiento, la sensibilidad y la altura de operación. En cuanto al modo de funcionamiento, el sistema puede funcionar en los modos verde sobre marrón y verde sobre verde.

En el modo verde sobre marrón, el más común en la desecación presiembra, el equipo diferenciará todo lo que sea verde sobre el fondo marrón y aplicará el producto líquido. En el modo verde sobre verde, se considerarán los demás parámetros. El primero se refiere a los cuatro niveles de sensibilidad (1,44 cm²; 16 cm²; 64 cm²; 225 cm²) y el segundo a la altura de aplicación, que será de 0,80 m o 1,05 m (con un margen de 25 cm). El operador configura los parámetros mediante el monitor Topper 6500, incluyendo el cultivo objetivo. El sistema está completamente operativo para soja, maíz y algodón. Para estos tres cultivos, ya existen estándares de arquitectura de planta y no se realizará ninguna aplicación en la línea. Una válvula solenoide pulsada se abre y se cierra por comando del Topper 6500. Así, en modo verde sobre marrón, la Inteligencia Artificial detecta la clorofila en las malezas, mientras que en modo verde sobre verde diferencia la maleza del cultivo, basándose en un banco de imágenes desarrollado en colaboración con Bosch y Basf.

Las limitaciones de la tecnología incluyen una velocidad máxima de 20 km/h y restricciones por etapa fenológica: V5 para soja, V4 para maíz y V8 para algodón.

El sistema cuenta con dos sensores ultrasónicos en las barras para controlar la altura. Si se detecta una distancia mayor que el margen definido, se activan todas las boquillas para garantizar la aplicación continua.

Si el cliente desea adquirir el Imperador 4000 sin tecnología Eco Spray, dispondrá del equipo con todas las prestaciones, además la apertura y cierre de las boquillas será controlado mediante una válvula de bola, un sistema muy fiable y práctico.

Para evaluar la eficacia de la tecnología Eco Spray, probamos su funcionamiento en dos condiciones muy diferentes. La primera fue en una zona con residuos de maíz y plantas invasoras verdes distribuidas por toda la zona. Al activar el sistema y programarlo en modo verde sobre marrón, las boquillas se abrieron intermitentemente solo en las zonas con plantas invasoras, mientras que en la mayor parte del área permanecieron apagadas. El monitor mostraba la trayectoria del pulverizador en la pantalla y, sobre un fondo verde oscuro, se veían los puntos verde claro donde se había aplicado el producto. Además de la visualización en pantalla, el controlador creó un mapa de aplicación que mostraba las zonas donde se aplicó el producto.

En esta situación, además de ver la proporción de áreas aplicadas en las zonas donde las boquillas permanecieron cerradas, el controlador calcula la cantidad de producto aplicado en relación con lo que se habría consumido si se hubiera aplicado a toda el área. En nuestra prueba, se detectó un ahorro del 87 % de producto en comparación con una aplicación convencional a toda el área.

Irónicamente, al salir del área de prueba, vimos un pulverizador aplicando las mismas condiciones con equipo convencional. En este momento, algunas tecnologías agrícolas están adoptando temas como la sostenibilidad y aplicando prácticas adecuadas para la conservación del medio ambiente.

Para verificar el modo de funcionamiento "verde sobre verde", nos trasladamos a una zona adyacente donde había una cobertura uniforme de plantas de soja espontáneas con plantas invasoras entremezcladas. Siguiendo este patrón, y para asegurar el funcionamiento del sistema, retiramos la cobertura verde del suelo, abriendo una zona con la superficie expuesta sin residuos. Al pasar parte de la barra sobre este espacio, el sistema pudo detectar la capa marrón y detener la aplicación, además de detectar, por supuesto, los patrones de las plantas de soja.

Por cierto, todas las evaluaciones que realizamos y la demostración del sistema por parte de los técnicos de Stara se realizaron con agua limpia, sin ningún producto químico en el tanque. El protocolo de Stara establece que, una vez que un equipo se utiliza para una aplicación con un producto químico, ya no se utilizará para pruebas, demostraciones ni presentaciones de los pulverizadores.

Monitor controlador Topper 6500

El nuevo controlador Topper 6500, instalado en los modelos Imperador 3000 y 4000, permite un control total del sistema de pulverización, con ajustes operativos y monitoreo en tiempo real. Una de sus funciones es la generación de mapas en tiempo real de la aplicación localizada, que pueden analizarse posteriormente para respaldar la toma de decisiones sobre gestión agronómica.

El Topper 6500 cuenta con una estación meteorológica integrada que evalúa las condiciones ambientales durante la pulverización. Si un parámetro indica condiciones desfavorables, el sistema envía alertas al operador, quien puede decidir si detener o continuar la operación. Los datos ambientales también se convierten en mapas, que pueden superponerse a los mapas de la aplicación, lo que permite evaluar la calidad de la operación.

Sistema Conecta y Portal del Operador

Stara ofrece a sus clientes el sistema Conecta, que permite la asistencia técnica remota entre el operador y el equipo de la fábrica en tiempo real. Mediante la conexión a internet y la activación en el monitor Topper 6500, los técnicos de Stara pueden acceder al equipo de forma remota para realizar diagnósticos, calibraciones, actualizaciones y orientación operativa. Esta funcionalidad reduce el tiempo de inactividad de la máquina, elimina desplazamientos innecesarios y contribuye a la continuidad de las operaciones, especialmente durante periodos críticos de aplicación.

El Portal del Operador es una plataforma digital, ofrecida también por Stara, donde se ponen a disposición capacitaciones virtuales y contenidos técnicos sobre el funcionamiento y operación de las máquinas, permitiendo al usuario profundizar sus conocimientos y optimizar el uso de los equipos.

Ubicación de la prueba

La prueba de conducción se realizó en una zona comercial del municipio de Não-Me-Toque (RS). En esta evaluación de campo, contamos con el apoyo del equipo de Marketing de Producto de Stara: los ingenieros Thomas Liska, coordinador de marketing de producto; Matheus Henrique Baumgratz, analista de marketing de producto; y Augusto Posser, analista de marketing de producto. Del área de Ingeniería y Producto, contamos con el apoyo de los ingenieros Cícero Roessler, gerente de producto; y William Gomes, ingeniero de producto. La encargada de relaciones públicas, Andressa Ficanha, también nos acompañó en esta prueba.

José Fernando Schlosser,
Lucas Hemsing Bratz,
Natalia do Nascimento Garcez,
Laboratorio de Agrotecnología/Nema/UFSM