viernes, 27 de febrero de 2015

Grandes potencias en mods mecánicos.



Los mods mecánicos tienen un encanto innegable. Algunos son pequeñas joyas por su diseño y acabado. Otros son aparatos fiables por su simplicidad. Otros están construidos de materiales específicos buscando la más elevada conductividad posible y simplificando los contactos en la batería y atomizador con el mismo objetivo.

A cambio, su precio desorbitado dada las relativamente escasas tiradas y considerando su simplicidad, incluso en el caso de clones, deja pensativo a más de uno. En algunos no está claro cómo "dos  tubos salen tan caros".

Y además, hay quien no les encuentra el gusto, por el problema inevitable de la carencia de regulación que supone una pérdida paulatina de potencia conforme la batería se gasta. Eso y el riesgo de agotar en exceso la batería en un despiste. Las baterías de litio no son muy amigas de esto.

Pero el detalle que más me sorprende sobre la lista de pros y contras que puedes ver por ahí es la presunción de que a un mod mecánico bueno se le pueden pedir muchos vatios con la batería adecuada y una resistencia lo suficientemente baja.

No es que no sea verdad. Lo que no es verdad son los cálculos que a veces ves. Dejo aparte que hay individuos que pasan del detalle de la batería adecuada.


Curiosamente, para estos últimos lo que ahora detallaré les salva a veces. Sólo a veces. Cuando creen que están "a 80 W" y en realidad no pasan de 50......

Lo habitual es que se les aplique la ley de Ohm, combinada con la general de cálculos de potencia a partir de intensidades y voltajes:

donde colocan V como el voltaje de la batería a plena carga (4,2 V, siendo así la potencia máxima) y R es la resistencia del atomizador......

En realidad, V es la diferencia de potencial aplicada en el atomizador, que no es la fuerza electromotriz de la batería, porque además de la resistencia del atomizador, en serie con ésta, tenemos la resistencia interna de la batería y la del propio mod.

Estas dos invitadas olvidadas no son nulas. Son pequeñas en comparación con la resistencia del atomizador..... en un CE4 de 2,2  Ω.

Pero en un quad-coil de hilo de 0,60mm con 0,23  Ω de resistencia final, esa pequeñez ya no es tanta. Pensad que una buena Sony-Konion VTC5 nueva puede tener unos 25  mΩ (eso son 0,025 Ω) o más, como puede verse en http://www.lygte-info.dk/ Y suponer que un mod mecánico bueno, de cobre, hibridado, etc., aún así aporta unos 5 mΩ de resistencia no es descabellado. Esa es una resistencia muy buena (baja, son 0,005 Ω).

En su momento esto lo comenté en un foro y mucha gente no lo vio venir ni lo entendió. Pero la forma correcta de calcular la corriente circulante por el circuito que tenemos entre manos en un mod mecánico debe considerar todas las resistencias, del atomizador, del mod y la interna de la batería, en serie con la propia batería, pues la misma corriente pasa por los tres elementos (no hay bifurcaciones). De hecho, tenemos lo que en electrotecnia se denomina una malla básica, y en una malla básica, la intensidad circulante es:
 
donde  ε, la letra griega "épsilon", es la llamada fuerza electromotriz de la batería (f.e.m.). La f.e.m. coincide con el voltaje medido entre sus bornes sin carga, o sea, sin corriente circulando, algo satisfecho por los voltímetros decentes (cuya impedancia de entrada para voltajes puede ser de miles de ohmios o más).

Pero con cargas, ya no. De hecho, en el atomizador, el voltaje que mediríamos poniéndole un voltímetro decente entre sus bornes mientras todo trabaja sería, sorprendente, bastante menos de los 4,2 V supuestos en el caso de una batería bien cargada (y aún siendo una VTC5 nuevecita).

Sobre una  VTC5 nueva y con una carga de un generador de cargas de laboratorio, en www.lygte-info.dk encontraron un promedio de 40 mΩ, trabajando a sus 30 A de salida..... las curvas que muestran vienen a decir que a 15 A de salida la tensión cae ¡de 4,2 a 3,8 V!

Por si esto no acaba de mostrar con claridad la pega, calculemos un supuesto en el que nuestra flamante batería tiene sólo 25 mΩ de resistencia interna, el mod sólo 5 mΩ, y le variamos la resistencia del atomizador para ver las potencias, calculándolas "a las bravas", como suele verse, dividiendo 4,2 al cuadrado por la resistencia del atomizador, y luego con el cálculo detallado........

Conocida la intensidad circulante, la potencia sale de:


Esto sale, en números crudos y en gráfico:
 
 

Como cabría esperar, a partir de 0,5  Ω en nuestro supuesto la dos curvas son la misma. Por eso antes del sub-ohm un mod mecánico sí permitía decir que la potencia era el cuadrado de 4,2 dividido por la resistencia del atomizador.

Pero en sub-ohm extremo, y especialmente  si el mod no es tan conductivo o la batería envejece (o no es la adecuada), la potencia real no es la que aparentaba. Y deberían notarlo si comparan con un mod VW moderno de ésos de "100 W".....


El mismo supuesto de antes, pero con un mod "de 25 miliohmios" hace que con 0,25  Ω de atomizador la potencia calculada mal sean 70 W, contra 49 reales. Pero es que si la batería envejece o es inadecuada, a más de 80 mΩ de resistencia interna, de los 70 W esperados nos encontramos 39 W o menos.... y eso con el mod "de 5 miliohmios".....

También toca fijarse en que las pérdidas generan calor en el mod y en la batería. Eso lo sabíamos todos puesto que con el uso se calientan. Lo que no sé si alguno se ha preguntado, suponiendo que su batería no sea muy allá, qué pasa si disipa internamente 10 W o más. Eso es más calor que el que usábamos para vaporizar en nuestra eGo y CE4 hace tres años......

Con una batería buena, no hay más inconveniente que su envejecimiento relativamente prematuro, algo que en un mod electrónico también va a pasar. Lo que en el electrónico, si es bueno, seguro pasará es que la potencia que consignemos en su pantalla será, esta vez de verdad y completa, pasada al atomizador.