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Velas y Viento

¿Que motor conviene instalar a un velero? Uno de los puntos más importantes que se tiene en cuenta a la hora de comprar un velero, aunque parezca mentira, es el motor principal del mismo. Entre las funciones de este elemento, podemos destacar: cargar las baterías, maniobras en puerto y por la que finalmente nos decimos por un motor u otro es la de la navegación (aunque solo pensar en esta función es un error). Para poder cumplir con estas funciones de la mejor forma posible, tenemos que tener en cuenta parámetros como: potencia del motor, tipo de combustible, consumo, diseño, marca,…, que más adelante veremos en profundidad. Como viene expresada la potencia de un motor? (H.P – C.V. – Kilowatios) Cuando la potencia de un motor está expresada en C.V. (caballo de vapor) o H.P. (horse hower), a efectos prácticos no estableceremos ninguna diferencia sustancial (es prácticamente la misma medida). Cuando la potencia viene expresada en Kilowatios, tal y como sucede en algunas documentaciones de embarcaciones, se puede hacer fácilmente el cálculo de conversión a C.V. multiplicando el valor por 1,35. Los fabricantes de motores expresan (fichas técnicas) la potencia de referencia de un motor para un determinado número de revoluciones por minuto (r.p.m.) que debe alcanzar el motor para entregar esa potencia. Esta condición tiene una importancia específica en el momento de decidir con que motor vamos a quedarnos, puesto que no será lo mismo, por vibraciones, ruidos, consumo y desgaste, un motor que a 2.000 r.p.m. alcance 40 H.P., que uno que alcance la misma potencia a 3.600 r.p.m.

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Velas y Viento Curva de potencia La máxima potencia proporcionada por el motor puede expresarse como potencia bruta, comúnmente denominada potencia al freno, si se trata de la potencia que entrega el motor sin tener en cuenta las pérdidas en la transmisión, o bien puede tratarse de la potencia neta o potencia en el eje, que tendría en cuenta estas pérdidas y que nos daría la potencia útil que vamos a tener disponible en el eje/hélice. Si el fabricante adjunta a la información del motor una gráfica con la curva de potencia como la de la ilustración, estaremos en condiciones de observar la entrega de potencia del motor en todo su rango de r.p.m., lo que nos facilitará la labor de apreciar cual será la potencia obtenida a nuestro régimen de r.p.m. ideal como velocidad de crucero, que será considerablemente inferior a la potencia máxima especificada. Lo principal es tener una estimación correcta de cual será la potencia necesaria para conseguir que nuestro velero, propulsado a motor cuando sea necesario, alcance una velocidad cercana a su velocidad máxima.

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Velas y Viento Velocidad máxima de un velero Un velero es un barco de desplazamiento, la forma de su carena tiene que desplazar el agua por donde navega para conseguir avanzar. Todos los barcos de desplazamiento tienen limitada su velocidad máxima a causa de las olas que generan durante su avance, puesto que un casco recibe una gran resistencia al avance y no puede superar fácilmente una ola que está elevando su proa mientras su popa se encuentra en el valle de la ola precedente. La misma dinámica de propagación de estas olas permite hacer un cálculo de la velocidad máxima que puede alcanzar un velero. Velocidad máxima (en nudos) = 2,43 x Raíz cuadrada de la eslora de flotación (en metros). Velocidad máxima (en nudos) = 1,35 x Raíz cuadrada de la eslora de flotación (en pies) * Someter un casco a su máxima velocidad impulsado por el motor representa un castigo considerable de toda la estructura, por lo que es una medida prudente aplicar unas "rebajas" a la velocidad pretendida. Otros factores como el desplazamiento, la superficie del casco y los apéndices sumergidos, y la forma de la carena, juegan un papel importante en cuanto a resistencia al avance, mucho antes de que lleguemos al límite impuesto por nuestra eslora de flotación. Ej: un barco con una eslora de flotación de 10 metros permite una velocidad máxima de aproximadamente 7,7 nudos, por lo que podemos decidir que la velocidad máxima a motor rondará los 7 nudos. A esta "rebaja" inicial se tiene debe aplicar el "descuento" por seguridad. Estableceremos una velocidad de crucero que estará alrededor de los 6-6,5 nudos, dejando así una reserva de potencia que nos permita afrontar una aumento de velocidad esporádico en el caso de que sea necesario, o por causa de una mar con olas o un fuerte viento de proa que se empeñe en frenar nuestro avance.

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Velas y Viento Tabla de estimación de potencia

Características de la tabla •

"Waterline length" = eslora de flotación y aparece de forma orientativa para situar, el desplazamiento del barco en toneladas métricas. También sirve para indicarnos a donde se ha llegado con el límite impuesto por la ola generada por la proa del casco, así que cuando se refiere de barcos de por ejemplo 30 pies (9,14 m.), ya se descarta incluir ningún dato en la columna de 8 nudos (Knots) de velocidad, porque se asume que con esa eslora de flotación no se puede llegar a esa velocidad.

•

Una vez determinado el desplazamiento, se puede encontrar fácilmente el dato de potencia necesaria para alcanzar una velocidad determinada.

•

Se ha asumido en esta tabla que los barcos serán impulsados con una hélice convencional de tres palas, y la potencia indicada es la recomendable como potencia

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Velas y Viento al freno, es decir, que se acepta que posteriormente tendrá una pérdida de un 1015% en el sistema de transmisión y se asume que el barco navega en aguas sin oleaje y sin viento ni resistencias en contra del avance del barco.

Cuando se realizan cálculos para obtención de la potencia de motor necesaria para impulsar un barco, uno de los factores a tener en cuenta es la relación entre la velocidad y la eslora de flotación. El resultado de este valor se obtiene de dividir la velocidad que toma el barco (en nudos) en un instante dado, por la raíz cuadrada de la eslora de flotación (en pies). Se puede considerar que un velero suele tener una relación Velocidad/Eslora de flotación baja (inferior a 1,6). Estos valores de potencia de motor se tienen que tomar como la potencia necesaria en el eje, por lo que un incremento de un 10-15% sería admisible como consideración de la potencia al freno del motor, (la proporcionara el fabricante). Para determinar a bote pronto y sin demasiadas complicaciones, cual es la potencia necesaria para la mayoría de los veleros de serie, se puede aplicar esta regla: Multiplicar por 4 CV las toneladas de desplazamiento del velero para el que deseamos saber la potencia necesaria. Este valor nos dará una potencia de motor aproximada que nos permitirá navegar a un 75% de la máxima potencia del motor, y así obtener una velocidad de crucero acorde a la línea de flotación. Obviamente esta regla tiene que tomarse de acuerdo con un tipo de velero bastante estándar, con una forma de carena y una obra muerta convencionales.

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Velas y Viento Desplazamiento

Potencia

del barco

necesaria en

en Toneladas.

CV-HP

2

9

3

12,2

4

15,5

5

18,8

6

22,5

7

25,8

8

29

9

32,3

10

35,6

11

39,8

12

44,1

13

47,3

Falsos mitos Parece un hecho comprobado por los fabricantes de motores y publicado por varios especialistas, que el deterioro por "envejecimiento" de los componentes internos de un motor diesel se debe en buena medida al hecho de que los motores en un velero no se usan a plena potencia. Los fabricantes de proporcionan el manual de servicio con información relativa al número de r.p.m. máximas que puede alcanzar el motor en periodos temporales o esporádicos (algunos consideran esporádico un periodo de casi 30 minutos de duración), y al mismo

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Velas y Viento tiempo indican cual es el régimen de r.p.m. adecuado para velocidad de crucero del motor, que suele rondar el 75% del límite máximo. Esto indica, que llevar el motor por debajo de ese régimen de r.p.m. causa un deterioro a largo plazo de los componentes internos, y por lo tanto no es aconsejable sobredimensionar el motor más allá de lo que nos permite nuestra eslora de flotación, como no es recomendable modificar las dimensiones de la hélice que nos impidan alcanzar el número óptimo y el máximo de r.p.m. Se puede llegar a la conclusión de que es igualmente inconveniente equiparnos con un motor de poca potencia que no nos permita solventar situaciones esporádicas adversas como navegar contra mar y viento duros y escapar de la corriente de una marea, que también es inconveniente equiparnos de un motor excesivamente potente que no nos permita ir a al régimen de r.p.m. recomendado. Distintas opiniones sobre la regla de 4 CV por cada tonelada métrica de desplazamiento Los expertos En la primera tabla del documento, la regla de 4 CV por tonelada parece ligeramente excesiva. El ejemplo es que aparece para un barco de 40 pies de eslora de flotación, que desplaza 10 toneladas, propone un motor de 33 HP para llegar a una velocidad máxima de 8 nudos (la fórmula de la eslora de flotación dice que su máximo es de 8,5). Muchos expertos consideran 3 HP por tonelada de desplazamiento es suficiente en la mayoría de casos, aunque, aceptan también considerar 4 HP por tonelada como una buena medida para disponer de una reserva de potencia adecuada. En línea opuesta, la inmensa mayoría de navegantes, apuestan por sobredimensionar la potencia necesaria del motor para afrontar situaciones comprometidas, a pesar de que ello pueda representar una merma en su conservación, puesto que en un momento de necesidad

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Velas y Viento (por ejemplo un remolque de otro barco en apuros urgentes), una máquina eficaz puede compensar sobradamente las posibles contraindicaciones. Es por lo tanto una decisión a tomar, además de en función de las características del barco, del tipo de navegación que se pretende realizar.

Este gráfico muestra tres curvas que indican las potencias máximas, medias y mínimas del motor en función de la eslora. Junto a estas curvas se indica la velocidad que podrá alcanzar

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Velas y Viento el barco. Debajo de la eslora de flotación se indica el desplazamiento estimado que tiene el barco. Ej.: Un barco de 32 pies de eslora de flotación cruza verticalmente la curva de potencia normal, entre los 6 y 7 nudos de velocidad (rozando los 7 en realidad...). La velocidad máxima de esta eslora de flotación está alrededor de 7,5 nudos, por lo que considerando la potencia normal, pasamos el punto hasta la escala de las potencias y nos indica 25 CV. En estas condiciones, la gráfica muestra que no se alcanza los 7 nudos, en cambio si se mira la recta vertical de los 32 pies un poco más allá de la potencia normal, para superar la curva de los 7 nudos de velocidad, se necesitara una potencia de entre 30 y 35 CV. Si el desplazamiento indicado en la gráfica no corresponde al desplazamiento real del velero, se podrá realizar una corrección. Consiste en obtener un factor resultado de dividir el desplazamiento verdadero, del desplazamiento indicado en la gráfica. Ahora con un barco de 32 pies de flotación desplaza en realidad 8 Tm, en lugar de las 14,3 Tm. que indica el gráfico. Dividendo estos dos valores, se obtiene un factor de 0,56 , por lo que la potencia de 35 CV que se obtenía para superar los 7 nudos pasa a ser de 19,6 (35 x 0,56 = 19,6). Los fabricantes Es importante tener en cuenta que algunas veces, por motivos de marketing, un astillero puede incorporar un motor con más "gancho" dentro de las especificaciones que los que equipa el resto de la competencia.

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Modelo

Despl.

Eslora flot.

Motor

Motor opc.

Bavaria 30

4.400 Kg

8,25 m.

18 CV

-

Jeanneau Sun Odyssey 29.2

2.750 Kg

7,70 m.

9 CV

18 CV

Dufour 365

6.130 Kg

9,28 m.

29 CV

-

Bavaria 37 Cruiser

6.900 Kg

9,82 m.

28 CV

-

Ronáutica Ro 400

7.000 Kg

-

29 CV

-

Hanse 430

10.800 Kg

12 m.

55 CV

-

Beneteau Cyclades 43.3

9.580 Kg.

-

54 CV

-

Jeanneau Sun Odyssey 54 DS

18.000 Kg

14,79 m.

85 CV

100 CV

Beneteau Oceanis Clipper 523

15.000 Kg

-

100 CV.

-

North Wind 56

21.000 Kg

14,47 m.

140 CV

-

Conclusiones •

Por debajo de los 40 pies de eslora total (no de flotación), la mayoría de los veleros esta equipados con motores que encajan relativamente bien en la norma de 4 CV por tonelada de desplazamiento.

•

A medida que la eslora se va incrementando, los motores van rompiendo la regla, y se puede considerar que la norma se acerca más a la regla de 5 CV por tonelada que a la de 4 CV.

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