propulsion (7)
Anuncio
Patrón Embarcaciones de Recreo: Módulo 7: Propulsión Mecánica 1 7.- Propulsión mecánica. 7.1: PECULIARIDADES QUE DIFERENCIAN LOS MOTORES FUERABORDA, DENTRO FUERABORDA E INTERIORES. MOTORES FUERABORDA: La diferencia de estos motores con los de tipo convencional estriba en su diseño e instalación. En general, son motores de dos tiempos1, muy revolucionados y que forman un sólo cuerpo con la transmisión y el propulsor. INSTALACIÓN DE DOS MOTORES FUERA BORDA EN UNA EMBARCACIÓN SEMIRRÍGIDA DE ALTA VELOCIDAD. Estos motores van montados fuera del casco, a popa o en una banda2 de esta, generalmente suelen ir suspendidos del espejo de popa de la embarcación, por lo tanto no atraviesan el casco de esta . 1 Últimamente, los fabricantes comienzan a sacar al mercado motores fuera borda de cuatro tiempos. Se suelen montar en esta disposición, hacia una banda de la popa, cuando son usados como motores auxiliares en el caso de embarcaciones con motor interno. 2 Escuela de Náutica ALAVELA http://www.alavela.com Patrón Embarcaciones de Recreo: Módulo 7: Propulsión Mecánica 2 INSTALACIÓN DE UN MOTOR FUERABORDA COMO AUXILIAR EN UNA EMBARCACIÓN A VELA. Deben instalarse de forma que, con respecto al fondo de la embarcación, no estén muy altos para evitar el deslizamiento de la hélice, ni muy bajos de forma que su arrastre produzca pérdida de velocidad. También debe tenerse en cuanta la inclinación de forma que sea la adecuada para evitar que la embarcación se aproe3 o apope4 en exceso. Como generalmente son motores de dos tiempos, la lubricación se realiza mediante el aceite que se mezcla con el carburante en proporciones de entre 1:30 y 1:50, dependiendo del aceite y del fabricante. Actualmente se fabrican motores de cuatro tiempos y motores Diesel con lubricación forzada, la cual consiste en distribuir el aceite a los puntos a lubricar por medio de una bomba que la aspira del carter y de las tuberías correspondientes. 3 APROAR: Verbo que indica que el buque ha variado sus calados de forma que ahora el calado a proa es mayor que a popa. 4 APOPAR: Verbo que indica que el buque ha variado sus calados de forma que ahora el calado a popa es mayor que a proa. Escuela de Náutica ALAVELA http://www.alavela.com Patrón Embarcaciones de Recreo: Módulo 7: Propulsión Mecánica 3 El escape de los motores fuera borda desemboca bajo el agua para evitar ruido y humos. La refrigeración suele ser forzada y mediante agua de mar que es impulsada por medio de una bomba centrífuga. La instalación de estos motores tiene dos ejes principales de giro: 1 – De elevación: Permite elevar el conjunto propulsor para sacarlo del agua o para evitar averías al tocar fondo o varar. 2 – De dirección o direccional : Permite girar el motor de una a otra banda, gobernando la embarcación sin necesidad de timón. Esto facilita una gran maniobrabilidad de la embarcación. Su principal limitación está en la potencia ya que para obtener altos valores de esta el peso del motor impediría poder colocarlo en la popa de la embarcación, la máxima en el mercado hasta ahora es de 250 CV aunque ya existen prototipos de próxima aparición con Escuela de Náutica ALAVELA http://www.alavela.com Patrón Embarcaciones de Recreo: Módulo 7: Propulsión Mecánica 4 potencias de hasta 300 CV sin un aumento sustancial del peso gracias el empleo de nuevos materiales y aleaciones. En la figura que sigue se muestran los principales componentes de un motor fueraborda. Escuela de Náutica ALAVELA http://www.alavela.com Patrón Embarcaciones de Recreo: Módulo 7: Propulsión Mecánica 5 PARTES PRINCIPALES DE UN MOTOR FUERA BORDA 1.- Condensador 39.- Plato 2.- Conjunto de bobinas 40.- Piñón béndix 3.- Parte superior de la carcasa 41.- Tiro manual puesta marcha 4.- Polea de puesta en marcha 42.- Filtro aire carburador 5.- Volante 43.- Registro 6.- Tornillo de sujeción 44.- Junta de goma 7.- Cojinetes de biela 45.- Palanca de baja velocidad 8.- Cámara de descompresión 46.- Motor de arranque 9.- Seguro bulón del pistón 47.- Cojinetes del cigüeñal 10.- Biela 48.- Cierre frontal de carcasa 11.- Bulón de pistón 49.- Carburador 12.- Válvula de descompresión 50.- Boya 13.- Bujía 51.- Palanca alta velocidad 14.- Junta carcasas 52.- Junta de goma 15.- Carcasa inferior motor 53.- Autom. estrangulador aire 16.- Culata 54.- Cigüeñal 17.- Pistón 55.- Conexiones eléctricas 18.- aros del pistón 56.- Asidero 19.- Palanca cambio de marcha 57.- Seguro elevación motor 20.- Bloque del motor 58.- Tuerca 21.- Salida agua refrigeración 59.- Amortiguador 22.- Escape 60.- Soportes superiores motor 23.- Eje de cambio 61.- Soporte popa 24.- Recubrimiento tubo escape 62.- Fijador ángulo inclinación 25.- Conexión palanca cambio 63.- Soporte inferior motor 26.- Defensa tubo escape 64.- Carcasa bomba de agua 27.- Tubo entrada de agua 65.- Turbina bomba 28.- Amortiguador tubo escape 66.- Arbol de transmisión 29.- Eje cambio 67.- Cojinetes piñón ataque 30.- Salida escape 68.- Piñón de ataque 31.- Rejilla entrada de agua 69.- Embrague 32.- Entrada de agua 70.- Cojinete eje propulsor 33.- Hélice 71.- Tornillo carcasa cambio 34.- Eje propulsor 72.- Tornillo drenaje cárter 35.- Retén eje propulsor 73.- Cárter cambio 36.- Cojinete eje propulsor 74.- Piñones cambio marchas 37.- Talón de codaste 75.- Palanca de cambio 38.- Corona Escuela de Náutica ALAVELA http://www.alavela.com Patrón Embarcaciones de Recreo: Módulo 7: Propulsión Mecánica 6 Su manejo se hace mediante una palanca, desde el mismo motor, que hace las funciones de timón, teniendo en la misma empuñadura el mando de aceleración del motor, este sistema se usa en embarcaciones pequeñas y con motores de baja potencia. Cuando se trata de grandes embarcaciones o motores de gran potencia y peso, el manejo se hace a distancia mediante un sistema de transmisión mecánico o hidráulico. MOTORES DENTRO FUERABORDA: También conocidos como intra fueraborda, se denominan así porque parte de la instalación va dentro del casco y parte va fuera. La parte motora va dentro del casco mientras que la parte propulsora va fuera y unida a la parte motora, a través del espejo, mediante el árbol de transmisión de la hélice. Generalmente son motores de cuatro tiempos diesel de mucho mayor peso que los motores fuera borda pero sin las limitaciones de potencia que estos tienen. MOTOR INTRA FUERA BORDA. Escuela de Náutica ALAVELA http://www.alavela.com Patrón Embarcaciones de Recreo: Módulo 7: Propulsión Mecánica 7 La hélice va colocada a una altura inferior al plan de la embarcación con objeto de que trabaje en aguas vivas. La unión de la parte exterior con la interior permite que el grupo hélice gire haciendo, así, la hélice de timón. Hay, también, otra articulación que permite elevar el elemento propulsor con objeto de evitar averías al varar, botar o remolcar la embarcación. La parte interior del motor va protegida de la intemperie y aislada del casco. En la unión con la parte propulsora a través del espejo unas juntas de goma impiden el paso del agua y permiten la movilidad del elemento propulsor. El manejo se hace a distancia. INSTALACIÓN DE UN MOTOR INTRA FUERABORDA. MOTORES INTERIORES: Esta clase de motores va instalada en el interior del casco de la embarcación, rígidamente unido al casco y perfectamente centrados en su línea de crujía, si la embarcación va dotada de un solo motor. Este tipo de instalaciones permite grandes potencias, da la posibilidad de elegir la situación del motor a lo largo de toda la eslora de la embarcación y tiene menores limitaciones en peso y tamaño. Escuela de Náutica ALAVELA http://www.alavela.com Patrón Embarcaciones de Recreo: Módulo 7: Propulsión Mecánica 8 MOTOR DIESEL FIJO DE MODERNO DISEÑO. En función del lugar donde se deba instalar el motor queda determinada la longitud del eje del propulsor y la inclinación de la bocina5, la cual no debe exceder los 7º. La hélice deberá estar lo más baja y alejada posible de la bocina de popa, con objeto de maximizar la corriente de aspiración de agua generada por el giro de la hélice y optimizar la fuerza de impulsión. El motor se instala sobre la bancada, apoyo que absorberá todas las vibraciones producidas por el funcionamiento del motor. Al montar el motor sobre la bancada se procede a la alineación y acoplamiento. El alineamiento de motor y eje debe ser perfecto, ya que una alineación defectuosa causa graves averías. La alineación, en cuanto a altura, se consigue ajustando los elementos de apoyo de la bancada, procurando que el motor se apoye uniformemente en aquella. Una vez alineado el motor, se deberá poner gran cuidado en que las dos partes del eje6 acoplen perfectamente, tanto en los sentidos vertical y horizontal como en la línea de sus ejes longitudinales, para que 5 BOCINA: Tubo en la zona de popa de la embarcación a través del cual pasa el eje que acopla el motor a la hélice. 6 Una parte del eje se acopla al motor y la otra parte se acopla a la hélice. Escuela de Náutica ALAVELA http://www.alavela.com Patrón Embarcaciones de Recreo: Módulo 7: Propulsión Mecánica 9 formen una recta perfecta. Es preferible que la alineación se realice a bordo ya que las alineaciones realizadas en tierra pueden verse afectadas por deformaciones del casco. INSTALACIÓN TÍPICA DE UN MOTOR INTERNO. El eje, en su longitud de acoplamiento, descansa sobre chumaceras 7 que absorben los esfuerzos flectores transmitidos al eje por la hélice en su giro. El eje termina en el árbol de la hélice, que va colocado dentro de la bocina, sujeto por el casquillo del prensaestopas8, el cual evita la entrada del agua. La hélice va asegurada con una tuerca de fijación remachada, así como por un tornillo de bloqueo para que no pueda aflojarse. VENTAJAS E INCONVENIENTES: Comparando las ventajas e inconvenientes de motores fuera borda, los intra – fueraborda y los instalados fijos, decir que las mayores ventajas sobre los demás las presenta el motor fuera borda, si bien hay que tener en cuenta que en función de cada tipo de 7 CHUMACERA: Pieza que sirve como apoyo al eje de acoplamiento entre el motor y la hélice. PRENSAESTOPAS: Estructura o dispositivo situado en la bocina que evita la entrada de agua a través de ésta. 8 Escuela de Náutica ALAVELA http://www.alavela.com Patrón Embarcaciones de Recreo: Módulo 7: Propulsión Mecánica 10 embarcación y de las prestaciones requeridas será más conveniente la instalación de uno u otro motor. Los fuera borda tienen la gran ventaja de su fácil instalación y desmontaje, pudiéndose transportar a cualquier taller sin dificultad lo que evita los desplazamientos de los técnicos hasta el barco ante cualquier avería, economizando así el mantenimiento. Lo mismo se puede decir del almacenamiento. El consumo de los fuera borda, para el mismo rendimiento, es superior al de los demás, aunque este menor rendimiento queda compensado con el mayor aprovechamiento que la hélice proporciona ya que trabaja a mayor profundidad que el plan de la embarcación. Cuando se arrancan estos motores y debido a que su refrigeración es por agua, el conducto de aspiración, que está junto a la hélice, tendrá que estar sumergido. De lo contrario, al no funcionar la refrigeración, el motor podría sufrir un calentón. Si por cualquier circunstancia no se levanta a tiempo el motor y toca fondo, probablemente se producirán averías en la cola y en la hélice. Debido a su reducido volumen son motores muy revolucionados. También son delicados por tener piezas muy pequeñas y de gran ajuste. Las embarcaciones con fuera borda no necesitan timón ya que la orientación del motor y por tanto de la hélice suplen el efecto de aquél dando una gran maniobrabilidad a estas embarcaciones. Los motores intra – fuera borda presentan más complicaciones, principalmente en la conexión móvil entre el elemento motor y el elemento propulsor. La unión entre ambas se hace estanca con unas gomas en fuelle. La parte propulsora es fácil de desmontar y llevar a taller en caso de que se produzca una avería. A partir de cierta potencia los motores tienen que ser interiores fijos. Respecto a los fuera borda, éstos motores presentan desventajas como un mayor costo de mantenimiento ya que las reparaciones, en general se deben realizar a bordo. También, presentan la desventaja de ocupar un mayor espacio, aunque, por otro lado, esta característica da lugar a que sus elementos sean más accesibles y los repuestos, en general, más baratos. Los espacios dedicados a estos motores, al estar poco ventilados, presentan un mayor riesgo potencial de incendio. Escuela de Náutica ALAVELA http://www.alavela.com Patrón Embarcaciones de Recreo: Módulo 7: Propulsión Mecánica 11 LA FALTA DE ESPACIO EN LAS EMBARCACIONES HACE MUCHAS VECES QUE EL LUGAR DEDICADO AL MOTOR SEA MUY LIMITADO Y DE DIFÍCIL ACCESO PARA EFECTUAR REPARACIONES. A la hora de elegir el tipo de motor para nuestra embarcación, debemos tener en cuenta, como fundamentales, los siguientes factores: - Si deseamos pequeñas potencias montaremos un motor fuera-borda de gasolina. Sus ventajas, principales, son su bajo precio, poco peso y gran manejabilidad. - Dependiendo de la embarcación que tengamos estaremos limitados, en mayor o menor medida, por el peso del motor fuera-borda que se puede instalar. Grandes asientos perjudican la navegación. - Si deseamos potencias superiores instalaremos un motor fijo. La elección entre explosión y diesel dependerá del precio, peso, potencia etc. Los motores de gasolina implican un mayor riesgo de incendio que, dependiendo de su uso, podrá ser decisivo en la elección. Escuela de Náutica ALAVELA http://www.alavela.com Patrón Embarcaciones de Recreo: Módulo 7: Propulsión Mecánica 12 DIFERENCIAS ENTRE LOS MOTORES DE EXPLOSION DE DOS Y CUATRO TIEMPOS Y DIESEL DE CUATRO TIEMPOS. CLASIFICACIÓN DE LOS MOTORES SEGÚN EL ENCENDIDO. Según el sistema de encendido y funcionamiento los motores marinos pueden ser: - Motores Diesel en los que su encendido es por compresión. - Motores de Explosión en los que el encendido es eléctrico. Según el ciclo operativo (operaciones que se desarrollan dentro del cilindro, para transformar la energía del combustible en trabajo) los motores son: - De cuatro tiempos que pueden ser motores de explosión o diesel. - De dos tiempos son motores de explosión. PARTES DE UN MOTOR. Antes de pasar a explicar las características de cada tipo de ciclo operativo es necesaria dar una somera explicación de las partes que componen un motor: Cilindro: Donde se realiza la combustión. Pistón: Pieza, alojada en el interior del cilindro, que se mueve alternativamente. Biela: Pieza intermedia que transmite el movimiento del pistón al cigüeñal. Válvulas: Piezas móviles que, accionadas mecánicamente, permiten la entrada de aire o mezcla y salida de los gases de la combustión. Culata: Cierre superior del cilindro. Camisa: Forro interior del cilindro. Bloque: Estructura básica del motor, que se hace firma a la embarcación, y en la que se montan todos los elementos. Carter: Cierre del bloque por su parte inferior, se usa como deposito de lubricante. Cojinetes: Piezas que permiten el movimiento rotativo de otras. Las hay de rodillos, bolas o de metal antifricción. Escuela de Náutica ALAVELA http://www.alavela.com Patrón Embarcaciones de Recreo: Módulo 7: Propulsión Mecánica 13 MOTORES DE EXPLOSION DE DOS TIEMPOS: Su ciclo operativo consta de dos carreras del pistón, lo que se corresponde con una vuelta completa del cigüeñal. El ciclo comienza en la posición más alta del pistón. COMPRESIÓN. El movimiento ascendente del pistón comprime la mezcla y, antes del final de la carrera, se produce la chispa eléctrica. PRIMER TIEMPO: COMBUSTIÓN Y EXPANSION. La chispa eléctrica produce la explosión de la mezcla, produciéndose la expansión de los gases, lo que conlleva la impulsión hacia abajo del pistón (carrera motriz). SEGUNDO TIEMPO: ADMISIÓN. La mezcla comprimida en el carter por el movimiento descendente del pistón, entra en el cilindro e impulsa a los gases de la combustión a través de las galerías de escape. ESCAPE. Al bajar el pistón quedan libres las galerías de escape por donde saldrán los gases de la combustión. A la admisión y escape simultáneos se le denomina barrido. CICLO DE FUNCIONAMIENTO DE UN MOTOR DE EXPLOSIÓN DE DOS TIEMPOS. Escuela de Náutica ALAVELA http://www.alavela.com Patrón Embarcaciones de Recreo: Módulo 7: Propulsión Mecánica 14 MOTORES DE EXPLOSIÓN DE CUATRO TIEMPOS: El ciclo comienza al estar el pistón en su posición más alta. PRIMER TIEMPO: ADMISIÓN. Se abre la válvula de admisión permitiendo la entrada de la mezcla de aire y gasolina, que se ha producido en el carburador, mientras el pistón desciende creando una bajada de la presión interior. SEGUNDO TIEMPO: COMPRESIÓN. Se cierra la válvula de admisión y, al subir el pistón, se produce la compresión de la mezcla. Al final de la carrera ascendente del pistón se produce una chispa eléctrica, generada por la bujía con la que cuentan todos los motores de explosión. TERCER TIEMPO: EXPLOSIÓN Y EXPANSIÓN. La chispa eléctrica origina la explosión de la mezcla, se expanden los gases originados impulsando el pistón hacia abajo (carrera motriz). CUARTO TIEMPO: ESCAPE. Se abre la válvula de escape lo que permite salgan los gases. CICLO DE FUNCIONAMIENTO DE UN MOTOR DE EXPLOSIÓN DE CUATRO TIEMPOS. Escuela de Náutica ALAVELA http://www.alavela.com Patrón Embarcaciones de Recreo: Módulo 7: Propulsión Mecánica 15 MOTORES DIESEL DE CUATRO TIEMPOS: La totalidad del ciclo de un motor de cuatro tiempos se lleva a cabo en cuatro carreras del pistón lo que conlleva dos vueltas completas del cigüeñal. El ciclo comienza con el pistón en su posición más elevada. PRIMER TIEMPO: ADMISIÓN. Se abre la válvula de admisión, baja el pistón produciendo una bajada de presión que hace que entre el aire. SEGUNDO TIEMPO: COMPRESIÓN. La válvula de admisión se cierra y el pistón inicia su recorrido hacia arriba comprimiendo el aire, lo que origina una elevación de la temperatura. Al final del recorrido se inyecta combustible pulverizado en el interior del cilindro (INYECCION). Esta inyección de combustible se hace por medio de una bomba de inyección, común en todos los motores diesel. TERCER TIEMPO: COMBUSTIÓN Y EXPANSIÓN. Al entrar en contacto el combustible con el aire caliente se produce la combustión, a presión constante, que origina una cantidad de gases que al expandirse impulsa al pistón hacia abajo. CUARTO TIEMPO: ESCAPE. Se abre la válvula de escape lo que permite que los gases de la combustión salgan impulsados por el pistón, que de nuevo comienza su carrera ascendente. CICLO DE FUNCIONAMIENTO DE UN MOTOR DIESEL DE CUATRO TIEMPOS. Escuela de Náutica ALAVELA http://www.alavela.com Patrón Embarcaciones de Recreo: Módulo 7: Propulsión Mecánica 16 CARACTERÍSTICAS DEL COMBUSTIBLE DE MOTORES DE EXPLOSIÓN Y MOTORES DIESEL: LOS La diferente forma de inflamación del combustible en ambos tipos de motores hace que también el combustible usado por cada motor sea diferente: - En los de motores de explosión, ya sean de dos o cuatro tiempos, esta ignición del combustible se produce por la chispa eléctrica suministrada en el momento de máxima compresión por una bujía, usan por ello un combustible muy volátil y de bajo punto de ignición como son las gasolinas. Necesitan para su funcionamiento de un carburador cuyo objeto es preparar la mezcla, de aire y gasolina, en un porcentaje tal que la combustión producida por la inflamación de dicha mezcla, por la chispa eléctrica, sea casi instantánea. - En los motores diesel, la ignición del combustible se produce por la gran presión que se alcanza en el momento de la compresión sin necesidad de ninguna fuente de ignición externa por lo que es posible utilizar combustible de mas baja calidad y menor punto de inflamación, como son el gasoil o el diesel, pero mucho más energéticos que las gasolinas y de mejor rendimiento térmico. Estos motores no necesitan para su funcionamiento un carburador sino simplemente un inyector que introduzca el combustible finamente pulverizado en la cámara de compresión, el flujo de combustible le es suministrado al inyector por una bomba de combustible mecánica movida por el propio giro del motor. LUBRICACIÓN: Por regla general, la lubricación sirve para mantener una película muy fina de aceite entre dos piezas en movimiento, a fin de disminuir el rozamiento evacuando además el calor generado por este. Mientras que en los motores de dos tiempos el aceite es añadido al combustible y se encuentra formando parte de la mezcla quemada lubricando las partes en movimiento, en los motores de cuatro tiempos este engrase se realiza independientemente mediante aceite a presión movido por una bomba de engrase que es distribuido a todo el motor por diferentes conductos y tuberías y que es enfriado Escuela de Náutica ALAVELA http://www.alavela.com Patrón Embarcaciones de Recreo: Módulo 7: Propulsión Mecánica 17 para un mejor rendimiento por agua de mar en un intercambiador de calor. REFRIGERACIÓN: Aunque a veces la refrigeración de un motor marino se realiza por medio de aceite, lo más normal es que se haga mediante agua de mar, según dos sistemas. Refrigeración directa o circuito abierto. Mediante una bomba se hace circular el agua de mar por el motor, para enfriarlo. Con el tiempo las galerías de circulación de agua se obturan debido a la precipitación de sales y carbonatos del agua salada, calentándose el motor. REFRIGERACIÓN DIRECTA, REFRIGERACIÓN DE UN MOTOR FUERABORDA. Escuela de Náutica ALAVELA http://www.alavela.com Patrón Embarcaciones de Recreo: Módulo 7: Propulsión Mecánica 18 Refrigeración indirecta o circuito cerrado. Se hace circular agua dulce o destilada por el motor para que se enfríe. Mediante un intercambiador de calor, circulado por agua de mar, se mantiene la temperatura del agua de refrigeración a unos 85º C. Este sistema va dotado de una bomba para circular el agua dulce y otra para el agua salada. CIRCUITO DE REFRIGERACIÓN INDIRECTO TAMBIÉN LLAMADO CIRCUITO CERRADO. 7.2.: COMPROBACIONES MARCHA. ANTES NIVEL DE COMBUSTIBLE, TRANSMISIÓN: DE ACEITE LA DEL PUESTA EN MOTOR Y Las comprobaciones antes de la puesta en marcha de un motor nos aseguraran que este se encuentra en perfectas condiciones de uso y que una vez arrancado su funcionamiento será todo lo fiable que Escuela de Náutica ALAVELA http://www.alavela.com Patrón Embarcaciones de Recreo: Módulo 7: Propulsión Mecánica 19 debe ser un motor marino, tengamos siempre en cuenta el concepto de seguridad, el fallo de un motor puede poner en grave peligro, tanto a la embarcación como a la tripulación, por ello debemos extremar todas las precauciones. La primera de ellas es conocer la mayor información posible sobre las características y funcionamiento de nuestro motor, por eso es muy importante tener siempre a mano el libro de instrucciones suministrado por el fabricante en el que se indican los cuidados, revisiones, cambios de aceite y mantenimiento de invernada del motor. Siempre respetaremos los consejos del fabricante lo que nos asegurara una larga vida útil del motor. En general las comprobaciones básicas antes del encendido son diferentes si se trata de un motor fueraborda, interior o dentro fueraborda. Motores fuera borda: La lubricación de estos motores se realiza con el aceite mezclado con el mismo combustible por eso es muy importante asegurarse que la proporción de ellos es la indicada por el fabricante y nunca se deberá usar, ni siquiera en caso de emergencia, combustible sin mezcla de aceite ya que ello supondría la perdida del motor. Una vez seguros de la calidad de la mezcla deberemos comprobar que disponemos de suficiente combustible a bordo para la singladura que nos proponemos, dejando siempre un margen de un 30% extra para posibles emergencias. Una vez conectado el deposito a la toma de combustible del motor se deberá abrir el respiradero del depósito para evitar que entre en vacío según se consuma el combustible y se llege a un momento en el que el suministro de combustible al motor se interrumpa. Nos aseguraremos también que las espiraciones del circuito de refrigeración se encuentran despejadas de suciedad que pueda impedir el normal flujo de agua. Tras estas comprobaciones y asegurarnos de que no hay perdidas en las conexiones de la manguera de combustible, colocaremos el embrague del motor en posición neutra antes de proceder al encendido, una vez asegurados arrancaremos el motor. Si se trata de motores de gran potencia este arranque será eléctrico, en pequeños motores se colocara primero el puño de arranque en la posición (start) accionando igualmente el mando del estárter su fuese necesario en clima frío, después procederemos al arrancado tirando de la cuerda de encendido de forma enérgica pero sin brusquedad Escuela de Náutica ALAVELA http://www.alavela.com Patrón Embarcaciones de Recreo: Módulo 7: Propulsión Mecánica 20 hasta el final del recorrido, una vez arrancado cerraremos el estrangulador de aire una vez que el motor alcance la temperatura y régimen normal de funcionamiento. Muchos de los motores fueraborda tienen como sistema de emergencia un cable de parada de seguridad unido al interruptor de encendido mediante un pasador, este cable une este interruptor y la muñeca del patrón, en caso de caída de este al agua dicho cable tira del pasador que abre el circuito eléctrico y para el motor, debemos asegurarnos que este sistema funciona y que el pasador se haya introducido en la posición correcta. Motores interiores o dentro fueraborda: Como vimos anteriormente la lubricación de estos motores es independiente del suministro de combustible, por eso debemos comprobar el nivel del aceite de lubricación antes del encendido mediante la cala de aceite del motor, si el nivel fuese bajo se repondría la cantidad necesaria, si se observa que el aceite esta demasiado sucio o mezclado con agua será necesario efectuar el cambio de aceite vaciando el circuito, cambiando el filtro de aceite correspondiente y rellenando con aceite del recomendado por el fabricante hasta al nivel marcado en la cala. El segundo paso es comprobar el nivel de refrigerante en los circuitos cerrados reponiendo este hasta el nivel marcado en el tanque de expansión, en el caso de refrigeración por agua de mar, ya sea directamente al motor o bien al circuito del intercambiador de calor que refrigera a su vez al circuito cerrado de refrigeración, nos aseguraremos de que la válvula de aspiración de fondo se encuentra abierta y libre de suciedad que impida el normal flujo de agua a la bomba de circulación que alimenta el circuito, si observamos que no es así se deberá comprobar el filtro y rejilla de dicha válvula de fondo comprobando que no se encuentra atascada por algún plástico, algas o similar. Después de estas comprobaciones el arranque, generalmente eléctrico en la embarcaciones deportivas, seguirá la misma secuencia que en los motores fueraborda comprobando siempre que el eje se encuentra desembragado y manteniendo el motor a bajas revoluciones hasta que se alcance la temperatura normal de funcionamiento. Escuela de Náutica ALAVELA http://www.alavela.com Patrón Embarcaciones de Recreo: Módulo 7: Propulsión Mecánica 21 VÁLVULA O GRIFO DE FONDO, PARTES. FILTRO DECANTADOR DE AGUA: Especial atención deberemos tener con el combustible de este tipo de motores interiores o dentro fueraborda, generalmente gasoil o diesel por su posibilidad de contener agua, que aunque, en pequeñas cantidades, se pude ir acumulando con el tiempo en los depósitos pudiendo alcanzar un nivel suficientemente alto como para entrar en el circuito de alimentación a causa de una escora, aproe o apope pronunciado, también puede encontrarse en suspensión con el combustible en el caso de que el mal tiempo agite la embarcación, este movimiento hace que esta capa de agua, que por diferencia de densidades se mantiene en la parte baja del tanque, se mezcle con el combustible, si esta mezcla llega al motor hará que se pare o pierda potencia dependiendo de la relación de combustible/agua de la mezcla, para evitarlo se intercala en la línea de alimentación entre el deposito y el motor un filtro de decantación de mantendrá el flujo de Escuela de Náutica ALAVELA http://www.alavela.com Patrón Embarcaciones de Recreo: Módulo 7: Propulsión Mecánica 22 combustible libre de agua a la vez que elimina las impurezas en suspensión que pueda tener el combustible. Este filtro se purgara regularmente para evitar la acumulación de agua o suciedad en el. MOTORES INTERNOS DONDE SE OBSERVAN LOS FILTROS DE AGUA DE REFRIGERACIÓN DE MAR (A) Y FILTROS DE COMBUSTIBLE (B). GASES EXPLOSIVOS: Con los motores interiores, al encontrarse en lugares cerrados, existe la posibilidad de formación de gases por lo cual tendremos siempre la precaución de mantener estos espacios suficientemente ventilados y libres de derrames. Si por cualquier causa necesitáramos acceder a la cámara del motor, se ventilara previamente asegurándonos de la no presencia de gases y manteniendo a otro tripulante observando la operación por si necesitáramos ayuda. Igualmente mantendremos todos los consejos de seguridad sobre el trabajo en dicha zona evitando focos de calor o ignición que puedan provocar un incendio o explosión. Escuela de Náutica ALAVELA http://www.alavela.com Patrón Embarcaciones de Recreo: Módulo 7: Propulsión Mecánica 23 PUNTO MUERTO: Es un tema que ya se ha mencionado anteriormente el referirse al sistema de arranque de los diferentes tipo de motores y que también es una norma de seguridad básica, siempre antes de efectuar el arranque se debe comprobar que el motor se encuentra en punto muerto, de esta forma aseguraremos un arranque suave y sin averías e igualmente de esta forma nos aseguramos que el motor no arrancara de golpe originando un movimiento brusco de la embarcación que podría ocasionar la caída por la borda de algún tripulante. 7.3: ARRANQUE. ARRANQUE. COMPROBACIONES TRAS EL ARRANQUE: Consiste en hacer girar el motor, desde parado, para que se produzca una explosión que ponga en marcha el mecanismo. Hay cuatro sistemas básicos: Por aire. Mediante un compresor se inyecta aire a presión en el interior del cilindro, a través de las válvulas de arranque. Eléctrico. Se usa un motor eléctrico que, por medio de una rueda dentada, hace que el motor gire. Por inercia. Mediante un motor eléctrico se hace girar un volante a altas revoluciones, y una vez así se embraga al motor propulsor haciéndolo girar. Manual. El motor propulsor se hace girar mediante un cordel o cable delgado. Este sistema se usa en motores de poca potencia. COMPROBACIONES CON EL MOTOR EN MARCHA: Una vez que hemos arrancado el motor debemos ir comprobando los instrumentos de alarma, que nos indicarán si ciertos factores van correctamente. Estos son: - La presión de aceite: Si unos segundos después del arranque la presión no sube, parar el motor. Si durante el funcionamiento la presión baja a cero deberá pararse el motor inmediatamente pues falta lubricación y el motor se puede agarrotar. Escuela de Náutica ALAVELA http://www.alavela.com Patrón Embarcaciones de Recreo: Módulo 7: Propulsión Mecánica 24 Carga de la batería: Al sobrepasar el régimen de ralentí se debe apagar la luz testigo. - Refrigeración por agua salada: Comprobar la salida de esta por la borda lo cual indica que la bomba de circulación de agua salada funciona normalmente. - Temperatura: Comprobando que no hay recalentamientos anormales que pueden ser debidos a un fallo de refrigeración o lubricación. Estos indicadores forman parte del panel de instrumentos de la embarcación y durante la navegación se deberán mantener bajo observación para comprobar en todo momento el perfecto funcionamiento del equipo motor. - CONSOLA CON LOS INSTRUMENTOS DE CONTROL Y ALARMA DEL MOTOR. AVERÍAS QUE SE NOS PUEDEN PRESENTAR: Vamos a contemplar una serie de problemas que, a veces, se presentan, así como las posibles causas y soluciones que les podemos dar. Escuela de Náutica ALAVELA http://www.alavela.com Patrón Embarcaciones de Recreo: Módulo 7: Propulsión Mecánica SÍNTOMA CAUSAS 25 SOLUCIÓNES -Pérdida de presión -No tenemos combustible. -Rellenar depósito de combustible. y purgar circuito. -Filtro obstruido. -Limpiar o sustituir filtro. -Ventilación del depósito -Limpiar o abrir la obstruida o cerrada. ventilación. -Aire en el circuito. -Purgar el aire. -Pérdida de presión -Bajo nivel de aceite. en la lubricación. -Aceite muy fluido. -Manómetro de presión defectuoso. -Presencia de combustible en el aceite. -Holguras en la bomba de lubricación. -Fallos en el encen -Bujias gastadas. dido. -Holguras en las conexiones. -Distribuidor sucio. -Platinos desgastados. SÍNTOMA CAUSAS -Fallos en sistema -Batería descargada. de arranque. -Problema derivado de bornes. -Avería en el motor de arranque. Escuela de Náutica ALAVELA -Rellenar depósito. -Sustituirlo por el tipo adecuado. -Repararlo o sustituirlo. -Revisar circuito y sustituir aceite. -Desmontar y reparar. -Sustituir bujías. -Afirmar cables del distribuidor. -Limpiar tapa Delco -Sustituirlos y hacer revisión sistema de encendido. SOLUCIÓNES -Recargar batería. -Limpiar, apretar o sustituir conexiones. -Desmontarlo y repararlo o sustituir. http://www.alavela.com Patrón Embarcaciones de Recreo: Módulo 7: Propulsión Mecánica -Fallos en sistema -Circuito sucio. de refrigeración. -Correa de la bomba floja. -Avería en la bomba. -Avería en termostato. -Obstrucción en la toma de agua. 26 -Limpiar el circuito. -Tensar o sustituir correa trapezoidal. -Desmontar y reparar o sustituir. -Desmontar y reparar o sustituir. -Limpiar rejilla de aspiración. PROBLEMAS QUE SE DETECTAN POR EL COLOR DEL HUMO DE ESCAPE: Humo negro: - En general Combustión imperfecta. - Motor frío. - Falta de oxígeno en la mezcla. - Defecto en la pulverización del combustible. - La inyección del combustible no se realiza en el momento preciso. - Filtro de aspiración de aire sucio. - El motor sobre-revolucionado. Humo blanco: El combustible contiene agua. Entrada de agua al cilindro, puede ser por algún poro o por la junta de culata. Humo azulado o blanco azulado: - - Entrada de combustible muy pulverizado que no entró en combustión. El aceite de lubricación combustiona. Escuela de Náutica ALAVELA http://www.alavela.com Patrón Embarcaciones de Recreo: Módulo 7: Propulsión Mecánica 27 MANIOBRA DE PARADA E INVERSIÓN DE LA MARCHA: Durante estas maniobras el motor debe funcionar a pocas revoluciones para evitar averías en el inversor y en los engranajes reductores. En lo posible actuaremos del siguiente modo: Para parar: - Dejaremos a ralentí el motor, durante unos segundos, con objeto de asegurar su refrigeración. - Accionaremos el sistema de parada. - Desconectaremos el interruptor de corriente del encendido. - Cerraremos la entrada de combustible. - Cerraremos las válvulas de entrada y salida del sistema de refrigeración. Para cambiar el sentido de la marcha: Los motores pequeños suelen llevar acoplado el inversor. En este caso, dejaremos el motor a ralentí, desembragaremos y actuaremos sobre la palanca de inversión de marcha posicionándola en “atrás”. A continuación embragaremos de nuevo y aumentaremos las revoluciones, poco a poco, hasta alcanzar la potencia deseada. Si tenemos montado, en nuestra embarcación, un motor de tipo MANDOS DE MANIOBRA, POTENCIA E INSTRUMENTOS DE UNA EMBARCACIÓN CON DOS MOTORES FUERABORDA. reversible y queremos dar atrás, pararemos el motor, pondremos la palanca de maniobra en posición “atrás” , y arrancaremos de nuevo. 7.4: MANDOS DE MANIOBRA, POTENCIA E INSTRUMENTOS DE CONTROL DEL MOTOR. Tanto los sistemas de maniobra como los motores y sus diferentes elementos auxiliares pueden estar dotados de controles a distancia, normalmente situados en el puesto de mando o en el puente. Escuela de Náutica ALAVELA http://www.alavela.com Patrón Embarcaciones de Recreo: Módulo 7: Propulsión Mecánica 28 Termómetros, manómetros, sensores de todo tipo, voltímetros, amperímetros, indicadores de vacío, indicadores de timón, cuenta revoluciones, etc., informan sobre el funcionamiento de los distintos elementos del motor y de otros dispositivos fundamentales para la maniobra. Estos indicadores pueden estar dotados de alarmas luminosas y/o sonoras que avisan de las anomalías que se produzcan. Algunas de estas alarmas tienen dispositivos de seguridad de forma que cortan el suministro de combustible parando el motor si no se aceptan, con objeto de evitar males mayores. Asimismo, en el puente o cabina, especialmente en barcos pequeños, se encuentran todos los mandos necesarios para el gobierno de la embarcación y para el manejo del motor. Las alarmas pueden avisar entre otros, de los siguientes fallos o problemas: 1.- Baja presión de aceite de engrase. 2.- Baja presión de agua dulce en el circuito cerrado de refrigeración. 3.- Baja presión de agua salada en el circuito de refrigeración. 4.- Baja presión del aire de alimentación. 5.- Bajo nivel en tanque de combustible, aceite o agua. 6.- Alta temperatura del agua de refrigeración. 7.- Alta temperatura de los gases de escape. 8.- Niveles máximo y mínimo de los tanques de combustible, aceite y agua. 9.- Exceso de revoluciones del motor. 10.- Elevación de temperatura o incendio en los diferentes compartimientos del buque o del motor. 11.- Mal funcionamiento de luces de navegación. También se instalan diferentes sensores para la detección de humos, incendios, relaciones de mezcla en la carburación, control de combustión mediante los gases de escape, regulación de encendido e inyección de combustible, etc. Escuela de Náutica ALAVELA http://www.alavela.com Patrón Embarcaciones de Recreo: Módulo 7: Propulsión Mecánica 29 7.5: SISTEMA ELECTRICO. BREVE DESCRIPCIÓN: ENCENDIDO EN LOS MOTORES DE EXPLOSION: La explosión se realiza mediante la chispa eléctrica que genera una bujía, momentos antes que el pistón alcance su punto más alto, en la carrera de compresión. Encendido mediante batería y distribuidor (delco): La corriente, de 12 voltios, proporcionada por la batería pasa al circuito primario de la bobina al cerrarse el ruptor (platinos). Una vez que se abre el ruptor deja de pasar corriente al primario, lo que induce una corriente, de alto voltaje, en el circuito secundario de la bobina, que pasa a las bujías a través del distribuidor (Delco), produciéndose la chispa eléctrica. Encendido por magneto: La diferencia principal, con el anterior sistema, es que este carece de batería y, en su lugar, la corriente eléctrica es proporcionada por una magneto, que está formada por una armadura en forma de “T”, con dos arrollamientos uno primario y otro secundario, que gira en el campo magnético de un electroimán. El giro de la magneto es proporcionado por el propio motor. Por plato magnético: Un plato que, en su periferia, lleva unos dispositivos magnéticos, gira con el motor. Al pasar los imanes por delante de las bobinas induce, en el primario de estas, una corriente que es cortada por el ruptor, produciendo la corriente de alto voltaje en el secundario, que es la que llega a la bujía. ENCENDIDO EN LOS MOTORES DIESEL: En estos el encendido se realiza por la compresión de los gases contenido en los pistones, para mover el motor y hacer llegar el pistón al punto mas alto de su carrera produciéndose la primera explosión, así como para calentar el gasoil inyectado cuando se arranca en frío se usa un motor eléctrico y un calentador que son alimentados por una batería de 12 voltios. Escuela de Náutica ALAVELA http://www.alavela.com Patrón Embarcaciones de Recreo: Módulo 7: Propulsión Mecánica 30 ELEMENTOS DE UNA INSTALACIÓN ELÉCTRICA TÍPICA DE UNA EMBARCACIÓN . BATERIAS DE SERVICIO Y ARRANQUE: Como hemos podido ver la mayor parte de los sistemas de arranque necesitan del apoyo de una fuente externa de electricidad, esta fuente es suministrada en el caso de los motores de embarcaciones deportivas por un sistemas de baterías que a su vez alimenta a los principales servicios eléctricos de la embarcación como podrían ser instrumentación, equipos de navegación, comunicaciones, luces de posición, etc. Este sistema de baterías a su vez es recargado por el motor cuando se encuentra funcionando mediante un generador, alternador o dinamo acoplado al movimiento del motor. Esta baterías tienen igualmente la función, como medida de seguridad, de mantener operativos los equipos eléctricos durante un tiempo determinado aunque el motor se encuentre parado. Escuela de Náutica ALAVELA http://www.alavela.com Patrón Embarcaciones de Recreo: Módulo 7: Propulsión Mecánica 31 Generalmente la instalación de las baterías suele ser doble así aunque una se descargue tendremos la otra operativa. Durante el arranque, momento de mayor consumo ambas baterías pueden ser conectadas a la vez mediante un interruptor distribuidor de tres vías, en navegación normal mantendremos únicamente conectada una de las baterías, conviene alternar el uso de ambas para evitar la descarga en exceso de una de ellas y mantener una vida operativa en ambas baterías similar. INSTALACIÓN DE BATERÍAS, NÓTESE COMO LA POLARIDAD DE LOS BORNES HA SIDO MARCADA PARA EVITAR ERRORES. VISTA DE UN INTERRUPTOR DESCONECTADOR DE BATERÍAS. Escuela de Náutica ALAVELA http://www.alavela.com Patrón Embarcaciones de Recreo: Módulo 7: Propulsión Mecánica 32 CUADRO DE INTERRUPTORES Y FUSIBLES: Las líneas de cables que unen los diferentes equipos eléctricos están conectados con un cuadro de interruptores y fusibles centralizado en la proximidades del punto de gobierno, estos interruptores dan servicio a los diferentes equipos de navegación, comunicaciones y eléctricos de la embarcación. CUADRO ELÉCTRICO. Estos equipos están protegidos por fusibles que evitan que una sobrecarga de tensión los pueda dañar en especial en aquellas embarcaciones que durante su estancia en puerto se encuentren conectadas a la red eléctrica de los pantalanes que permiten la recarga de las baterías así como mantener todos los servicios eléctricos durante el atraque de la embarcación. Escuela de Náutica ALAVELA http://www.alavela.com Patrón Embarcaciones de Recreo: Módulo 7: Propulsión Mecánica 33 SISTEMA DE INSTALACIÓN DE UNA BATERÍA DE FUSIBLES. 7.6: PRECAUCIONES AL HACER COMBUSTIBLE, PREVENCIÓN DE INCENDIOS Y EXPLOSIONES. PRECAUCIONES AL HACER COMBUSTIBLE: El principal riesgo que se produce al tomar combustible es el fuego, que puede provocarse debido a las pérdidas de aquél o de los vapores inflamables que se emiten cuando se realiza esta operación. Es por tanto fundamental, a la hora de tomar combustible, evitar la Escuela de Náutica ALAVELA http://www.alavela.com Patrón Embarcaciones de Recreo: Módulo 7: Propulsión Mecánica 34 presencia de cualquier fuente de ignición o foco de calor en las proximidades, como pueden ser tubos de escape, cigarrillos encendidos, cortocircuitos o chispas eléctricas debidas a malas conexiones o el uso de herramientas, chispas de soldadura, partes metálicas incandescentes, etc. Como norma general seguiremos la siguiente rutina: a) Antes de tomar combustible: Se atracará en el muelle donde exista un surtidor apropiado para el relleno de combustible permaneciendo el menor tiempo posible en este lugar para lo cual se deberá estar informado del horario de suministro. Una vez atracados se pararán los motores y cualquier aparato que pueda actuar como fuente de ignición. Por ello, es aconsejable desconectar el interruptor principal del cuadro eléctrico, apagar cualquier clase de fuego, cigarrillos, encendedores, etc. Se deberán cerrar puertas, portillos, lumbreras, etc., para que los vapores inflamables que se desprenden no penetren al interior de la embarcación. Se deberá pedir la cantidad adecuada de combustible para que no rebose el tanque. Se deberá tener un extintor a mano por si fuese necesario. b) Durante la toma de combustible: Es muy importante que la parte metálica del extremo de la manguera haga masa con la boca del tanque para evitar descargas electrostáticas. Se vigilará el nivel del tanque para evitar reboses. Es aconsejable proveer una bandeja acoplable a la boca de toma del tanque para recoger pequeños derrames que puedan producirse. Se taparán los imbornales de la cubierta para evitar que cualquier derrame accidental vaya a parar a la mar. c) Después de la toma de combustible: Se cerrará convenientemente la tapa del tanque y se secará cualquier pequeño derrame que se haya producido. Se comprobará que no hay acumulación de gases inflamables dentro de ningún compartimiento del barco, ventilándose éstos en caso contrario. Escuela de Náutica ALAVELA http://www.alavela.com Patrón Embarcaciones de Recreo: Módulo 7: Propulsión Mecánica 35 PREVENCIÓN DE INCENDIOS Y EXPLOSIONES. A bordo uno de los peligros más graves es el fuego. Para que un fuego se produzca es necesario que estén presentes, entre otros, combustible y fuente de ignición fundamentalmente. Por ello, será necesario evitar derrames de combustible, llenando los tanques portátiles fuera del barco, vigilando las conexiones, abrazaderas de los manguitos y demás conducciones y depósitos de combustible. Asimismo, si se produce un derrame accidental, será necesario eliminar cualquier fuente de ignición. Los derrames hay que limpiarlos inmediatamente y se deberá ventilar el espacio donde se ha producido. Hay que tener en cuenta que las estopas, trapos o tejidos empapados en aceite, grasas o combustibles pueden sufrir combustión espontánea cuando alcanzan determinada temperatura. Una explosión es la liberación brusca de una cantidad de energía contenida en un volumen cerrado y que produce un incremento violento de la presión con desprendimiento de calor, luz y gases. Las explosiones a bordo se pueden producir por una combustión muy rápida de los gases inflamables procedentes de botellas de gas de la cocina o para iluminación o de gases procedentes de combustibles líquidos, etc., contenidos en compartimientos o espacios cerrados. También se pueden producir explosiones cuando se dan incendios en lugares cerrados lo que provoca un aumento tal de la concentración de CO2 y de la temperatura, que la presión en el espacio cerrado se eleva hasta provocar una explosión. Como medida básica se debe mantener una adecuada ventilación de compartimiento motor para evitar la acumulación de gases, especialmente se deberán vigilar los espacios bajos como sentinas, compartimientos de máquinas, pañoles, etc., así como instalaciones, conducciones y depósitos de gas y combustible. Cuando se realice cualquier trabajo en caliente en la zona motor hay que asegurarse de la no existencia de gases o restos de combustibles, la misma medida aplicaremos a los depósitos de combustible en los cuales nos aseguraremos que se encuentran completamente vacíos y sin gases antes de hacer cualquier tipo de reparación en ellos. Escuela de Náutica ALAVELA http://www.alavela.com Patrón Embarcaciones de Recreo: Módulo 7: Propulsión Mecánica 36 EXTREMAR LAS PRECAUCIONES CON LOS DEPÓSITOS DE COMBUSTIBLE PORTÁTILES DE LOS MOTORES FUERA BORDA. Especial atención se debe poner en los depósitos portátiles de los motores fuera borda, por el tipo de combustible que contienen, (gasolinas), son potenciales bombas, especialmente cuando se encuentran vacíos y llenos de gases, por lo que en su manipulación se deberán extremar las precauciones manteniéndolos alejados que cualquier fuente de calor que podría originar su incendio o deflagración. Escuela de Náutica ALAVELA http://www.alavela.com
