Propulsión 4.1 - CARACTERISTICAS DE LOS MOTORES FUERA BORDA, DENTROFUERA BORDA, INTERIOR Y PROPULSION A TURBINA, EN CUANTO A SU INSTALACION MOTORES FUERA BORDA En general, van montados fuera del casco sobre el espejo de popa, en algunos casos van en una banda, y son motores muy revolucionados. Se afirman al casco mediante abrazaderas y tuercas, lo que permiten desmontarlos con rapidez y facilidad. Algunos modelos se manejan a distancia, mediante rueda de timón y palanca reguladora de revoluciones, y otros se manipulan directamente por medio de una palanca fija al cuerpo del motor. Estos motores tienen dos ejes principales de giro:  DE ELEVACIÓN: Permite elevar el motor para sacarlo del agua o para trimar (darle una inclinación conveniente) al barco. En modelos pequeños se eleva a mano sujetándolo, posteriormente, mediante un pasador que atraviesa sendas pletinas agujereadas.Los motores de mayor tamaño se elevan mediante un sistema hidráulico que lo mantiene en la nueva inclinación adquirida.  DE DIRECCIÓN O DIRECCIONAL: Permite girar el motor de una a otra banda, lo que supone gobernar la embarcación sin necesidad de pala de timón, siendo la hélice la que actúa, también, como tal. SISTEMAS DE ELEVACION PARA TRIMADO

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 cuenta la inclinación de forma que sea la adecuada para evitar que la embarcación se aproe o apope en exceso. En los motores fuera borda 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. 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 y se descarga a la mar por una salida sumergida por lo que no se tiene control visual sobre el funcionamiento correcto del sistema, por ello es conveniente acostrumbrarse a comprobar que la salida del agua de refrigeración es constante, para lo cual bastará con poner la mano en las proximidades de la salida de agua para notar si hay corriente de salida. MOTORES INTRA – FUERA BORDA Se denominan así porque parte de la instalación va dentro del casco y parte va fuera. Otros autores los denominan dentro – fuera borda o motores en Z, debido a la forma que tienen. 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. La hélice va colocada a una altura inferior al plan de la embarcación para que aspire gran cantidad con facilidad. La unión de la parte exterior con la interior permite que la parte propulsora gire haciendo, así, que la hélice actúe también de timón. Hay 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. MOTOR INTRA – FUERA BORDA

MOTORES DE TURBINA Hay varias clases de turbinas que se describen a continuación: 1 – Turbina de vapor: En éste tipo de motores se calientaagua hasta convertirse en vapor que se acumula, a gran presión, dentro de una caldera. El vapor se libera a través de una serie de tuberías de poco diámetro, y de estructura apropiada, actuando sobre las paletas de un rotor especial, llamado turbina, que al girar mueve la hélice a la que está acoplada. 2 – Turbina de gas: Básicamente, su funcionamiento es similar al de las turbinas de agua, sólo que en éste tipo de motor se utilizan los gases producidos en una combustión. Estos gases se mantienen en el interior de un compartimento a gran presión. Al ser liberados desde ése lugar a alta presión adquieren altas velocidades y van dirigidos a una turbina que lleva acoplada una hélice a la que hacen girar. A grandes rasgos el funcionamiento es el siguiente: “......El aire aspirado y comprimido por un compresor se pasa a una cámara de combustión donde se quema de forma continua. Los gases se expansionan y al darles salida impelen el rotor de la turbina que acoplada al eje hace girar la hélice.” Vemos como están presentes las cuatro fases típicas de los motores de combustión Diesel: admisión, compresión, combustión y escape. Es, precisamente, el escape el que se aprovecha para impulsar el rotor de la turbina y, en definitiva, hacer girar a la hélice. 3 – Turbina de agua: De manera resumida, éste motor va dotado de una bomba de aspiración de agua que, tras aspirarla de la mar, la impulsa a través de un tubo en forma de embudo, de tal modo que el líquido entra por la boca ancha del tubo y, conforme atraviesa el tubo, va ganando presión hasta salir por la boca estrecha, lo cual hace a gran velocidad. La energía de este chorro de salida al chocar contra la superficie del agua provocando en efecto de acción – reacción que impulsa al barco. Si comparamos la turbina de agua con la turbina de gas encontraremos dos ventajas esenciales de la primera sobre la segunda. En primer lugar la turbina de agua no necesita inversor de marcha. En efecto, para cambiar el sentido de la marcha del buque basta con hacer descender un deflector. De éste modo, al chocar el chorro de agua contra él cambia su

trayectoria y, la reacción, hace que la embarcación avance en sentido contrario al que llevaba. En segundo lugar, las embarcaciones que disponen de propulsor de turbina de agua no necesitan timón pues las bocas de salida de los chorros se pueden variar de dirección gobernando así al barco. En estas turbinas el elemento motor va dentro del casco del buque, en un espacio cerrado y aislado de los espacios habitables mediante elementos incombustibles, de forma que se minimice el peligro de incendio y el riesgo de exposición a humos, gases tóxicos, calor, ruido o vibraciones. El elemento propulsor irá en la parte exterior, en el codaste. Las partes y accesorios del motor que necesiten inspecciones o revisiones deberán ser accesibles fácilmente. TURBINA DE AGUA

MOTORES FIJOS

DISPOSICIÓN DE UN MOTOR FIJO. VEMOS LA INCLINACIÓN A LLEVAR (UNOS 7º)

Estos motores van en el interior de la embarcación. Según dónde esté la cámara de máquinas así será la longitud del eje del motor y la inclinación de la bocina, que no excederá los 7º, a fin de que la hélice aspire suficiente cantidad de agua en su giro. El motor se instala sobre una bancada que absorberá las vibraciones producidas por el motor y debe quedar perfectamente alineado con su eje para evitar que éste se deforme. Una vez alineado el motor, se deberá poner gran cuidado en que los dos extremos del eje se acoplen perfectamente para que 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. El eje, en su longitud de acoplamiento, descansa sobre CHUMACERAS (piezas que sirve de apoyo al eje de acoplamiento entre el motor y la hélice) que absorben los esfuerzos flectores transmitidos al eje por el giro de la hélice.

VENTAJAS E INCONVENIENTES

TIPO DE MOTOR

FUERA BORDA

INTRA FUERA BORDA

VENTAJAS FÁCIL INSTALACIÓN

MAYOR CONSUMO

FÁCIL DESMONTAJE

MUY REVOLUCIONADOS

MANTENIMIENTO ECONÓMICO DEBIDO A SU PORTABILIDAD

POSIBLES AVERÍAS EN MOTOR Y HÉLICE SI LLEGA A TOCAR FONDO

GRAN MANIOBRABILIDAD AL HACER LA HÉLICE DE PALA DE TIMÓN

PIEZAS MUY DELICADAS DEBIDO A MENOR TAMAÑO Y AJUSTE PRECISO

FÁCIL DESMONTAJE DE LA PARTE PROPULSORA

POSIBILIDAD DE AVERÍAS FRECUENTES EN LA UNIÓN DEL ELEMENTO MOTOR Y EL PROPULSOR

MAYOR POTENCIA CON MENOR TAMAÑO

INTERNO O FIJO

INCONVENIENTES

PIEZAS DE REPUESTO MÁS BARATAS

MANTENIMIENTO MÁS COSTOSO MAYOR RIESGO DE INCENDIO EN CÁMARAS DE MÁQUINA

4.2 - INSTRUMENTOS DE CONTROL Y MANDOS DE MANIOBRA DEL MOTOR En la mayoría de las embarcaciones de recreo se cuenta con la posibilidad de actuar sobre los motores y elementos auxiliares a estos desde el puente o cabina de mando. Igualmente, podemos encontrar termómetros, manómetros, sensores de diversos tipos, voltímetros, amperímetros, indicadores de metida del timón, etc., que nos informan sobre el funcionamiento de los distintos elementos del motor y de otros dispositivos esenciales para la maniobra. Algunos de estos dispositivos pueden ir acompañados de alarmas luminosas y/o sonoras que avisan cuando se producen anomalías y, que a veces, cuentan con un mecanismo de seguridad que actúa parando el motor si no se acepta la alarma en un tiempo determinado, con objeto de evitar males mayores. Las alarmas pueden avisar entre otros, de los siguientes fallos o problemas: 1.- Mal funcionamiento de luces de navegación. 2.- Aumento de temperatura o incendio en algún compartimiento del buque o en el motor. 3.- Elevada temperatura del agua de refrigeración. 4.- Elevada temperatura de los gases de escape. 5.- Bajo nivel de combustible, aceite o agua. 6.- Niveles máximo y mínimo de los tanques de combustible, aceite y agua. 7.- Exceso de revoluciones del motor. 8.- Baja presión de aceite de engrase. 9.- Baja presión de agua dulce en el circuito cerrado de refrigeración. 10.- Baja presión de agua salada en el circuito de refrigeración. 11.- Baja presión del aire de alimentación. Además, pueden haberse instalados sensores de detección de humos o incendios, control de combustión mediante los gases de escape, etc.

4.3 - COMPROBACIONES ANTES DE LA PUESTA EN MARCHA. NIVEL DE COMBUSTIBLE, ACEITE DEL MOTOR Y TRANSMISIÓN. MOTORES FUERA BORDA: Antes de nada, comprobaremos el nivel de mezcla (aceite-

combustible) que tenemos. Ya se sabe que la lubricación de estos motores se realiza mediante el aceite de dicha mezcla, de ahí que la proporción de ellos debe ser la indicada por el fabricante. NUNCA SE DEBERÁ USAR, ni aún en caso de emergencia, COMBUSTIBLE SIN MEZCLA DE ACEITE pues supondría la perdida del motor. Para hacer la mezcla debemos calcular, primero, la cantidad de combustible que necesitaremos para la salida que vamos a realizar a la que sumaremos un 30% extra para posibles emergencias, entonces ya podemos añadir el porcentaje de aceite que corresponda. MOTORES INTERIORES Y DENTRO FUERABORDA: En estos motores, antes del arranque, se

comprobará el nivel del aceite de lubricación, mediante la varilla indicadora de nivel de aceite del motor, rellenando el tanque si el nivel fuese bajo. Mediante ésta varilla podremos también

detectar si el aceite está demasiado usado (es poco denso) o se ha mezclado con agua (contaminado con el agua de refrigeración). Ante cualquiera de estas circunstancias será necesario cambiar el aceite y el filtro correspondiente, rellenando posteriormente el tanque hasta el nivel marcado en la varilla. Del mismo modo, se comprobará el nivel de agua dulce, en los circuitos cerrados de refrigeración, reponiéndola hasta el nivel marcado en el tanque, si fuera necesario. En el caso de refrigeración por agua de mar (circuito abierto) nos aseguraremos de que la válvula de aspiración de fondo se encuentra abierta y libre de suciedad. GRIFOS DE FONDO:

TOMA DE MAR CON REJILLA

También llamadas TOMAS DE MAR son las válvulas que se colocan en las aberturas que se hacen en el casco para aspirar el agua de mar que se destinará a diversos servicios como lastre, agua de refrigeración del motor, circuito contraincendios etc. Para que la presión de la mar ayude a que se mantengan sobre su asiento, estas válvulas cierran de fuera hacia dentro del casco. La abertura practicada en el costado va protegida por una rejilla para evitar que entre suciedad. FILTRO DECANTADOR DE AGUA. En los motores interiores y dentro fueraborda, generalmente de gasoil, el combustible puede contaminarse con agua, ya sea que la traiga de por sí ya sea procedente de la condensación de la humedad que ha entrado en el tanque durante el repostaje. Cuando el barco lleva cierto tiempo sin navegar el agua se decanta a la parte inferior del tenque, quedando el combustible por encima de ella. A la salida del tanque, entre él y el motor, se intercala un filtro de decantación que mantendrá al combustible libre de agua y de impurezas en suspensión. Este filtro se purgara regularmente mediante un grifo, que mantendremos abierto hasta comprobar que por él sólo sale combustible, para evitar la acumulación de agua o suciedad en aquel. Durante esta operación utilizaremos una bandeja o recipiente para recoger todo el líquido que salga por el grifo de purga con objeto de no contaminar la mar. GASES EXPLOSIVOS. En el interior de la cámara de motores pueden acumularse gases producidos por el funcionamiento del motor o por derrames indeseados de combustible. Dichos gases aumentan el riesgo de explosión, y posterior incendio, en la embarcación. Por ello debemos mantener estos espacios ventilados y libres de derrames, en todo momento, evitando focos de calor que puedan ocasionar un incendio o explosión. PUNTO MUERTO. Una vez terminadas las comprobaciones a efectuar antes del arranque, no se debe proceder a éste hasta que no estemos seguros de que el motor se halla en PUNTO MUERTO. Así evitaremos que, tal y como arranque el motor, la embarcación salga propulsada de manera brusca ocasionando la caída por la borda de algún tripulante a la vez que el arranque será suave y sin averías.

4.4 - SISTEMA ELECTRICO. BREVE DESCRIPCIÓN: BATERIAS DE SERVICIO Y ARRANQUE, CUADRO DE INTERRUPTORES Y FUSIBLES. CUIDADO Y MANTENIMIENTO DE LAS BATERIAS. BATERIAS DE SERVICIO Y ARRANQUE. La normativa actual obliga a que las embarcaciones de porte medio cuenten con un servicio de baterías exclusivo para el dispositivo de arranque del motor y otro para alimentar a los demás dispositivos eléctricos con lo que se pueda contar a bordo. En embarcacines pequeñas se autoriza el uso de una sola batería para atender a todos los sefvicios. Con la entrada en vigor del SMSSM, aquellas embarcaciones obligadas a montar la totalidad de los dispositivos pertenecientes a dicho sistema (VHF dotado de LSD, Inmarsat etc.) llevarán, además de los antes citados, un grupo de baterías dedicado exclusivamente a la alimentación eléctrica de los aparatos incluidos en el SMSSM.

Sea cual sea la batería, o grupo de ellas, a la que nos refiramos, éste dispositivo se colocará a bordo siguiendo una serie de normas encaminadas a la seguridad:     

Irán estibadas (alojadas) en espacios secos y bien ventilados. Irán bien trincadas (amarradas). Irán montadas en contenedores de plástico resistente al ácido y que recojan cualquier derrame, de dicho ácido, que se pueda producir. Irán dotadas de un sistema de corte de corriente (interruptor). Las baterías de más de 4 kw de potencia se alojarán en compartimentos cerrados, con ventilación natural y descarga de gases al exterior (mediante un extractor). CUADRO DE INTERRUPTORES

CUADRO DE INTERRUPTORES: A bordo se instalan interruptores manuales y automáticos (diferenciales y magnetotérmicos) para cortar el fluido eléctrico de los diferentes circuitos montados en la embarcación. Para cumplir con la reglamentación vigente deben ir situados en cuadros emplazados a una altura de fácil acceso, pero suficiente para estar alejados de la humedad y de rociones del agua de mar. Si estuvieran al exterior serán estancos y, en cualquier caso, resistirán hasta 30 amperios de intensidad. FUSIBLES

FUSIBLE

Su misión es impedir que las instalaciones eléctricas se averíen por sobrecarga. Se utilizan conjuntamente con interruptores magnetotérmicos y los diferenciales. La normativa actual dice que a bordo se colocarán fusibles en cada una de las fases, no conectadas a masa, de todos los circuitos con excepción del circuito de arranque del motor principal. Igualmente, exige que, en circuitos de tensión superior a 50 voltios, cada luz de navegación lleve su propio fusible. Es conveniente que la protección dada al circuito sea de 1.5 veces su intensidad de trabajo. INTERRUPTORES MAGNETOTÉRMICOS Ya hemos dicho que protegen los circuitos de sobrecarga y de cortocircuitos. Están formados por un elemento térmico, uno magnético y un interruptor para ambos. El elemento térmico consiste en una placa bimetal, compuesta de varias láminas de dos metales con diferentes coeficientes de dilatación. El elemento magnético lo forma un núcleo al que rodea una bobina y una pieza móvil. Ambos elementos actúan sobre un interruptor único. Si la intensidad de la corriente aumenta por encima del valor ajustado en el magnetotérmico, la lámina bimetal se calentará y deformará, accionando un tope que hará que salte el interruptor. Es lo que ocurre cuando hay una sobrecarga.

MAGNETOTÉRMICO

Si la intensidad aumenta de manera brusca y sobrepasa el valor al que se taró el interruptor, puede ocurrir que en el núcleo, rodeado por la bobina, aumente la atracción magnética antes de que la lámina bimetal llegue a deformarse, esto conllevará que se produzca una atracción

de la pieza móvil que, en su movimiento, disparará al interruptor. Es lo que ocurre cuando hay un cortocircuito. DIFERENCIALES Son dispositivos que protegen a las personas de las instalaciones con derivaciones a tierra. En esencia, consta de dos bobinas, colocadas en serie con los conductores de corriente y que producen campos magnéticos opuestos y un núcleo o armadura que, mediante un dispositivo mecánico adecuado, puede accionar unos contactos. En el momento en que una de las líneas tiene derivación a tierra se desequilibra la intensidad de la corriente que pasa por cada una de las bobinas. Esto hace que el núcleo N sea atraído por una de las bobinas lo que activa el relé de desconexión.

ESQUEMA DE UN DIFERENCIAL

CUIDADOS DE LAS BATERIAS     

Evitaremos la sobrecarga, lo que implica que la batería se caliente mucho y requiera agua en exceso. Evitaremos vibraciones que puedan desprender los elementos interiores. Mantendremos el nivel de agua para que no aumente la concentración del ácido interior y se quemen los separadores y se sulfaten las placas. Controlaremos su carga y, si es necesario aunque no vayamos a usarla, la pondremos a recargar para evitar averías. El circuito dispondrá de la posibilidad de quedar sin tensión, instantáneamente, con solo accionar un dispositivo adecuado.

4.5 - CÁLCULO DE LA AUTONOMÍA DE LA EMBARCACIÓN. Se conoce por Autonomía el número de millas que se pueden navegar, a una velocidad determinada, sin tener que repostar. El cálculo de la autonomía de una embarcación se hace:  EN FUNCIÓN DEL CONSUMO: CONSUMO HORA: número de litros que se consumen por hora de funcionamiento del motor.  EN FUNCIÓN DE LA VELOCIDAD: millas navegadas en una hora. Para hallar la autonomía en función de la velocidad ésta se relaciona siempre con el consumo hora.  EN FUNCIÓN DE LA CAPACIDAD DEL DEPÓSITO: Se calculará la autonomía siempre a depósito lleno ya que los medidores de nivel de combustible suelen ser inexactos y podemos pensar que tenemos más combustible de lo que en realidad llevamos.  EN FUNCIÓN DE LAS CONDICIONES METEOROLÓGICAS: Tendremos en cuenta el estado de mar y viento a efectos de consumo por hora de navegación ya que el viento de proa y la existencia de oleaje aumentarán el consumo. EJEMPLO: ¿QUÉ AUTONOMÍA TENDRÁ UNA EMBARCACIÓN QUE LLEVA UN DEPÓSITO DE 50 LITROS LLENO, QUE NAVEGA A 10 NUDOS Y QUE CONSUME 5 LITROS/ HORA? Dividiendo 50 litros entre 5 litros/ hora sabremos el número de horas que podemos navegar sin repostar, en este caso 10 horas. Sabiendo que navegamos a 10 nudos, es decir 10 millas cada hora, multiplicamos las 10 horas por las 10 millas que navegamos cada hora y obtenemos 100 millas, que será la autonomía.