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ESCUELA NÁUTICA DE CATALUNYA Propulsión Mecánica

TEMA 7 Propulsión Mecánica 1

PROPULSIÓN

MECÁNICA

OBJETIVOS:

En este capítulo aprenderemos:

• La diferencia en cuanto instalación de un motor fueraborda, dentro-fueraborda e intraborda.

• Comprobaciones antes, durante y después de la puesta en marcha.

• Elementos de gobierno. • Sistema eléctrico.



CAPÍTULO VII - PROPULSIÓN MECÁNICA 7.1. PECULIARIDADES QUE DIFERENCIAN LOS MOTORES FUERA BORDA, DENTRO FUERABORDA E INTERIORES EN CUANTO A SU INSTALACIÓN Y USO. FUERA BORDA. Se sujetan a la parte superior del espejo por medio de abrazaderas y tornillos. El motor tiene un eje de giro horizontal, transversal a la línea de crujía, que permite inclinar o sacar la cola del agua. También tiene un eje de giro vertical que permite el gobierno de la embarcación sin necesidad de timón. DENTRO-FUERA BORDA (Z-DRIVE). Estos motores se denominan dentro-fuera borda, porque el motor va dentro y la cola con la hélice fuera.

La unión de la parte externa con la interna permite que la cola gire, haciendo las veces de timón. La cola también puede subir y bajar, para una cómoda varada. INTERIOR. Van colocados dentro del casco y la inclinación permitida generalmente es de 10º como máxima. La hélice deberá estar lo más baja posible, con el fin de obtener la mejor impulsión del agua. El motor descansa sobre una bancada de hierro colocada entre los soportes o polines antivibratorios. El motor junto debe quedar perfectamente alineado con el eje. A continuación del motor se encuentra el sistema de cambio de marcha o inversor. Posteriormente la chumacera de empuje, que es la que soporta la fuerza de tracción de la hélice y por último la bocina por donde sale el eje al exterior. Este sistema necesita timón, al contrario que los anteriores. Al igual que el dentro fuera-borda la cámara del motor deberá estar bien ventilada colocando en cubierta manguerotes de ventilación.



DIFERENCIAS ENTRE LOS MOTORES DE EXPLOSIÓN DE DOS Y CUATRO TIEMPOS Y DIESEL DE CUATRO TIEMPOS EN CUANTO AL TIPO DE COMBUSTIBLE, ENGRASE Y REFRIGERACIÓN

TIPO EXPLOSIÓN = Volumen constante COMBUSTIÓN = Presión constante

TIEMPO 2 TIEMPOS 4 TIEMPOS 4 TIEMPOS

COMBUSTIBLE Gasolina – aceite 5% Gasolina Gasoil

ENGRASE Gasolina – aceite 5% Circuito de aceite Circuito de aceite

REFRIGERACION Abierto (agua del mar)

Cerrado (agua dulce)

Cerrado (agua dulce)

Los motores de cuatro tiempos tienes tres partes bien diferenciadas: - CULATA: Pieza que cubre el motor por su parte superior. - BLOQUE MOTOR: Parte central del conjunto, donde se mueven los pistones. - CÁRTER: Pieza que cubre el motor por su parte inferior, donde se aloja el aceite de lubricación. 7.2. COMPROBACIONES ANTES DE LA PUESTA EN MARCHA

Sistemáticamente antes de arrancar el motor haremos las siguientes comprobaciones:

1. Nivel de combustible. Ver el nivel de combustible y rellenar siempre al máximo. Abrir los grifos para la alimentación de combustible del motor.

2. Aceite del motor. Se comprobará el nivel de aceite en el motor.

CHUMACERA

INVERSORMOTOR

INTERIOR BOCINA



Este control se realiza con la ayuda de la varilla indicadora del nivel de aceite. Debe hallarse entre la marca de mínimo y la de máximo.

3. Nivel de refrigerante en circuitos cerrados. Controlaremos que el nivel del líquido refrigerante del sistema de agua dulce esté en el nivel adecuado para su buen funcionamiento.

4. Grifo de fondo de refrigeración y filtro. Comprobaremos que el grifo de

fondo está abierto para la entrada del agua de refrigeración y que el resto del circuito está en condiciones.

También cuidaremos que el filtro del circuito de refrigeración está limpio y

debe estar situado por encima de la línea de flotación.

5. Gases explosivos. Airear bien la cámara del motor antes de conectar elementos eléctricos o el motor. Esta operación es importantísima en los motores internos de explosión.

6. Filtro decantador del agua. Pequeño tanque que se sitúa entre el depósito de

combustible y el motor, para que se decante el agua que pueda contener el combustible, puede tener una purga para que pueda ser vaciando cuando esté lleno, o simplemente que deba sustituirse por otro nuevo.

7. Punto muerto.- Comprobaremos que la posición de la palanca de control está

en la posición neutra (desembragado), y previamente vigilaremos exteriormente el estado de la hélice para comprobar que no tenemos cuerpos extraños como cabos, redes etc., que le impidan el buen giro.

7.3. ARRANQUE

Después de las comprobaciones anteriores, arrancaremos siguiendo los siguientes pasos:

1. Conectaremos el interruptor de corriente. 2. Apretaremos el botón de arranque.

3. Si no arranca, esperaremos treinta segundos antes de volver a intentarlo.

4. Una vez puesto en marcha, en frío se evitará el acelerar el motor ya que

produce un desgaste excesivo de los elementos en fricción.



MOTOR DE ARRANQUE. Es un motor eléctrico, instalado en serie con la batería y que, acoplado al motor de combustión, se utiliza para efectuar el arranque del motor. COMPROBACIONES TRAS EL ARRANQUE

Los motores deben disponer de sistemas de control permanente para controlar su funcionamiento y detectar las posibles averías durante su funcionamiento.

Precauciones durante la navegación:

1. Comprobar la correcta circulación del agua refrigerante observando la salida del agua por la borda.

2. No alcanzar el régimen normal de marcha hasta que el motor haya

alcanzado su temperatura normal. 3. Comprobar la presión de circulación de aceite y la temperatura del

agua. 4. Comprobar que la batería carga. 5. Observar que el escape de los gases de combustión sean prácticamente

incoloros. 6. Comprobar que no haya una fuga de agua o aceite por manguitos o culatas.

Si se observan anomalías, como una temperatura excesiva, disminuir el

régimen del motor.

Para poner la marcha atrás hay que disminuir previamente la velocidad y desembragar el motor.

Antes de parar el motor debe dejarse funcionando al ralentí durante unos

instantes para que se enfríe lentamente, y se cerrará el interruptor de encendido. Si hace mucho frío se llenará el circuito con agua anticongelante para evitar la congelación del agua. 7.4. MANDOS DE MANIOBRA

Básicamente son dos: Timón y hélices.

• El mando de maniobra de timón es a través de caña o rueda.



• El mando de los motores está compuesto por palancas que por medio de cables actúan sobre el cambio y sobre el colector de admisión de aire. Algunos consisten en una palanca para el embrague y la otra para el gas.

Otros solamente tienen una palanca que tirando de ella hacia fuera queda en punto muerto y con gas para arrancar, y otros tienen un botón central que al apretarlo queda el motor desembragado. Otros tienen un interruptor de seguridad que garantiza que el motor sólo puede ponerse en marcha en punto muerto.

PARO E INVERSIÓN DE LA MARCHA. Para pasar de marcha avante a marcha atrás hay que pasar por la posición de paro o punto muerto y esperar a que descienda el número de r.p.m. (Revoluciones Por Minuto) del motor, ya que un cambio brusco dañaría cualquier mecanismo de inversión.

Esta inversión de marcha se puede efectuar de tres formas distintas:

• INVERSIÓN POR ENGRANAJES. Este sistema va dotado de embrague accionado desde la misma palanca inversora. El sistema consta de dos engranajes cónicos opuestos y un tercero desplazable que recibe el movimiento del eje motor. Al accionar la palanca se desplaza el tercer piñón engranando con uno u otro haciendo girar la hélice en un sentido o en otro.

• HÉLICES DE PALAS REVERSIBLES.

Estas palas pueden variar el paso de hélice por medio de un mecanismo mecánico o hidráulico inclinando las palas a una banda u otra, pasando por la posición de punto muerto, que es cuando tienen un paso nulo.



• HÉLICE TRANSVERSAL. Es una hélice colocada en proa, y que también puede estar en popa, en sentido babor-estribor. Da un movimiento de giro lateral al barco, para maniobras comprometidas o pequeños espacios. Se compone de un motor eléctrico o hidráulico, que actúa sobre una cola situada en un túnel fijo o retráctil sumergido en el agua que mueve una o dos hélices, las cuales generan un flujo de agua con el que propulsa la embarcación durante cortos períodos de tiempo.

• FLAPS. Son unas placas generalmente metálicas, que se instalan en la base del espejo de popa como prolongación móvil del fondo del casco.

Su ángulo de inclinación se regula de modo que las corrientes de agua generadas por el propio avance de la embarcación actúen sobre ellos, permitiendo modificar el asiento del barco durante la marcha, es decir permiten bajar la proa.

• POTENCIA. Las variaciones de velocidad se obtienen sobre el acelerador, el cual actúa sobre las bombas de combustible de manera que éstas inyecten más o menos combustible de acuerdo con la potencia que se desee obtener del motor. INSTRUMENTOS DE ALARMA Y CONTROL DEL MOTOR CUENTARREVOLUCIONES. Llamado también tacómetro, es quizás el más interesante para controlar el funcionamiento de un motor durante la marcha, pues nos indica el número de vueltas de salida del eje motor, y de esta manera nos permite aprovechar al máximo la potencia para cada circunstancia y principalmente evitar las subidas excesivas de revoluciones que acortarán la vida útil del motor.



INDICADOR DE HORAS DE FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR. Cuando el motor está arrancado, dicho instrumento lleva un reloj que acumula las horas y minutos de funcionamiento.

TERMÓMETRO DE AGUA. Es un indicador muy importante para controlar la temperatura del circuito de refrigeración del motor. Se debe controlar permanentemente estando en navegación.

MANÓMETRO DE ACEITE. Indica la presión de funcionamiento del sistema de engrase, y por lo tanto a la mínima variación de la presión normal, nos indica que existe alguna avería que debe ser reparada de inmediato.

NIVEL DE COMBUSTIBLE. Por medio de un flotador en el depósito de combustible y el indicador correspondiente sabemos el nivel de combustible disponible en cada momento. AMPERÍMETRO. Es un instrumento que mide los

amperios, colocado en serie entre la dinamo o el alternador y la batería.

Señala la intensidad o amperaje de la corriente que circula por el circuito eléctrico. Sabremos si el funcionamiento del sistema de carga de la batería es el correcto y si el consumo eléctrico de a bordo puede ser excesivo para la capacidad de la

instalación. VOLTÍMETRO. Indica la diferencia de potencia o de tensión eléctrica en el circuito, por lo que sabremos en cualquier momento el estado de carga de las baterías. Está situado en paralelo con el circuito.

Igualmente existen detectores de gases peligrosos, que actúan sobre los extractores dispuestos en los espacios cerrados, así como el sistema de control de agua en las sentinas, accionando las bombas eléctricas de achique hasta hacer descender el nivel.



7.5. SISTEMA ELÉCTRICO

El sistema eléctrico está formado por el alternador, la batería, que almacena la corriente necesaria para atender el consumo, y la red de distribución a los diferentes puntos de consumo, tanto si se trata de simples lámparas o de la alimentación de los diferentes equipos eléctricos. ALTERNADOR. Es un generador de corriente alterna que gira accionado por el motor cuya corriente es rectificada, por medio de diodos, dejándola pasar solamente en un sentido, transformándola en corriente continua, para ser almacenada en la batería. BATERÍA. Es un acumulador de energía eléctrica. Hay varios tipos distintos de baterías y deberán mantenerse en buen estado.

REGULADOR. Va instalado entre el alternador y la batería, y se encarga de regular la tensión y la intensidad de la corriente generada y de cortar automáticamente, por medio de un relé o disyuntor, el paso de la corriente cuando el voltaje que produce el alternador es inferior al mínimo, ya que en ese momento la batería se descargaría sobre el propio alternador.

INDICADOR DE AGUAS RESIDUALES



CUADRO DE CONTROL. Elemento del sistema eléctrico de abordo que distribuye, establece o interrumpe el paso de electricidad a los diferentes circuitos. Está compuesto de interruptores independientes para cada circuito, con los correspondientes fusibles e indicadores luminosos de puesta en marcha o avería. DESCONECTADORES DE BATERÍA. Sirven para evitar las posibles descargas cuando las baterías no sean utilizadas. CABLEADO INDEPENDIENTE. Para cada punto del circuito, con un buen aislamiento para evitar pérdidas o cortocircuitos. BREVE DESCRIPCIÓN: BATERÍAS DE SERVICIO Y DE ARRANQUE

La batería es un acumulador de energía eléctrica, formado por placas de plomo bañadas en electrolito (agua destilada y ácido sulfúrico). Proporcionan una corriente continua de 12 V o 24 V, pudiendo adjuntar un convertidor que transforme ese voltaje a 220 V. En puerto, las embarcaciones pueden conectarse a las tomas de corriente alterna de 220 V, de modo que no tengan necesidad de consumir la energía de las baterías y poder incluso cargarlas.

En el apartado de mantenimiento hay que destacar la limpieza periódica de los bornes y comprobar el nivel del electrolito añadiendo agua destilada cuando sea necesario. No se debe añadir nunca ácido sulfúrico. Las baterías deben estar en lugares secos, bien sujetas y ventiladas.

Hay que distinguir entre baterías de servicio y de arranque, formando con ellas bancos o grupos distintos e independientes entre sí. En el cuadro eléctrico hay un interruptor que las comunica en caso de agotamiento de uno de los dos grupos.

La capacidad de las baterías de arranque debe estar en función de la potencia de los motores del barco. CUADRO DE INTERRUPTORES Y FUSIBLES

Buena parte de la red eléctrica que recorre el barco tiene conexión con el cuadro de mandos. En él se insertan interruptores y fusibles a través de los cuales podemos suministrar la corriente a toda la red.

Existe una gran variedad de paneles eléctricos para embarcaciones que integran los interruptores de los diferentes puntos de consumo, y disyuntores o fusibles para evitar daños a la instalación si se produce alguna sobrecarga o cortocircuito en la misma.



Algunos paneles incorporan también controles de funcionamiento y de consumo en forma de pilotos, amperímetro y voltímetro de los distintos tipos de corriente utilizados a bordo.

Los fusibles son elementos de protección y seguridad que tienen por objeto interrumpir, por fusión, el paso de la corriente eléctrica cuando la intensidad alcanza un valor elevado.

Los interruptores que se sitúen a la intemperie deberán ser estancos. 7.6. PRECAUCIONES AL HACER COMBUSTIBLE, PREVENCIÓN DE INCENDIOS Y EXPLOSIONES

1. Deberemos efectuar siempre dicho relleno en unas condiciones de máxima

seguridad, principalmente cuando se trate de motores de explosión. 2. Nunca rellenaremos con el motor en marcha, e igualmente evitaremos

tener aparatos eléctricos en funcionamiento mientras dure la operación. 3. No se fumará a bordo ni en las proximidades del surtidor. 4. Se evitarán en lo posible los derrames, y en caso de no poder evitarlo se

limpiará y aireará la parte afectada. PREVENCIÓN DE INCENDIOS Y EXPLOSIONES EN EL MOTOR

Las medidas a tomar son las siguientes:

• Evitar los cortocircuitos.

• Evitar los escapes de combustible.

• Ventilar convenientemente el lugar donde va instalado el motor y el depósito de combustible.

• Eliminar todo foco de calor cerca del depósito de combustible.

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