Sistema de Propulsion de Una Embarcación
Sistema de Propulsion de Una Embarcación
Sistema de Propulsion de Una Embarcación
embarcaciones pequeñas y/o de menor escala, nuestro grupo con la ayuda de libros
EQUIPOS DE PROPULSION
diseños radicales se han hecho sin obtener resultados, pero algunos otros han
II. JUSTIFICACIÓN
propulsión” busca aportar una mayor información sobre sus componentes, sus
estructura de las embarcaciones pesqueras y que mejor que para complementar los
nuestro tema de exposición e investigamos de manera profunda para así poder guiar
a los interesados en el tema, así como también ayudarlos a resolver cualquier duda
Por esta razón el presente trabajo buscara guiar a los interesados en el tema, y al
III. PROBLEMÁTICA
demás partes.
IV. OBJETIVOS
IV.1.OBJETIVOS GENERALES
pesqueras artesanales.
IV.2.OBJETIVOS PARTICULARES
propulsión.
artesanales.
V. ANTECEDENTES
contaban con medios para preservar la materia prima, pero desde que se emplea el
hielo, este sistema cambia dando inicio a nuevos procesos, teniendo en cuenta que
Un texto muy recurrido para el desarrollo del presente trabajo ha sido el texto
nos señala que para que la alteración del pescado sea mínima es esencial la rápida
y eficaz refrigeración de la captura a una temperatura tan baja como sea posible sin
Otro autor que esta de acuerdo en cierta medida con lo señalado por Burguess,
es Plank que en 1977, propone refrigerar los peces nada más en agua fría de -2 ºC
hasta -3 ºC y meterlos una vez refrigerados en las bodegas juntos a hielo picado.
Por otro lado en el texto de Potter; en 1973, nos dice que los conservadores
Referido al ámbito naval, propulsar es hacer avanzar un barco para que pueda
cumplir sus cometidos. El sistema de propulsión es pues el conjunto de los
elementos que permite que el barco se desplace de un punto a otro a través de las
aguas en que opera y, por lo tanto que pueda cumplir su misión de transportar carga,
si se trata de un buque mercante usual, de desarrollar tareas especializadas como
puede ser un cablero o un buque dedicado a tareas científicas o bien, si se trata de
un buque de guerra, de ser capaz situar, en el momento oportuno y en el lugar
adecuado, un conjunto de armas y sensores necesarios para su función defensiva y
ofensiva.
Para una mejor comprensión del tema entiendo que lo más conveniente es ver todos
los elementos que componen la cadena de propulsión, comenzando por los sistemas
de accionamiento de que podemos disponer, para seguir con las disposiciones más
usuales para que esas máquinas primarias sean capaces de transmitir su potencia y
hablar finalmente del elemento último, el propulsor, que es el encargado de generar
el impulso necesario para que el buque se desplace.
Siguiendo con esta metodología empezaré por describir las máquinas primarias de
que podemos disponer al configurar un sistema de propulsión:
Este es el más moderno sistema de propulsión que existe de los que usan
combustible fósil cuya ventaja radica en la insuperable relación peso-potencia que
desarrollan y puede decirse que son el elemento primordial de propulsión de los
buques de combate, habiendo sido adoptado por casi todas las Marinas de Guerra
del mundo.
En el campo mercante ha habido también casos donde se instaló después de un
auténtico proceso racional de selección, pero la crisis del petróleo de inicios de los
70 frenó su utilización en beneficio del motor diésel, ya que, si bien los consumos de
las turbinas de gas modernas son aceptables, del orden de los 180 gramos/CV.h. no
pueden competir con los 135 gramos/CV.h. del diésel a la hora de conseguir una
explotación rentable, especialmente en momentos de crisis como los actuales,
donde hay que arañar costes allí donde se pueda.
Dado que este tipo de máquina es mucho menos conocida, vamos a hacer una
descripción de sus principios de funcionamiento para ver a continuación su forma de
utilización.
4. PROPULSION NUCLEAR
Como señalé anteriormente capítulo aparte merece este tipo de propulsión tan
especial y tantas veces atacado, yo creo que injustamente, pues si bien tiene riesgos
inherentes a su funcionamiento, la verdad es que son bien conocidos y actualmente
se toman tal cantidad de precauciones para evitarlos que la posibilidad de que se
produzcan es realmente remota. Otra cosa es que algún momento algunas naciones
utilizadoras del sistema hubiesen corrido riesgos innecesarios, en orden a acortar
5. PROPULSIÓN DIESEL-ELÉCTRICA
❖ Soportar a la hélice.
a. EJE MOTOR
Eje motor o eje de maquina propulsora se denomina al trazo de eje macizo que va
directamente conectado al motor por intermedio de un acoplamiento del tipo rígido y
en su parte posterior va conectado normalmente a los o el eje intermedio. Para
determinar el diámetro del eje motor se utiliza la misma relación que para determinar
el diámetro del eje intermedio de las recomendaciones dadas por las sociedades de
clasificación.
Donde:
Dónde:
El eje de cola, termina por su extremos de popa, en una parte cónica dispuesta para
recibir la hélice que se fija al mismo por una tuerca de bronce atornillada formando
junta estanca contra la cara posterior del núcleo de la misma y el arrastre de la
hélice se asegura por una o dos chavetas longitudinales entalladas mitad por mitad
Donde:
d1= Diámetro de todo taladro existente en el eje en (mm). Si el taladro en el eje es:
Se puede aplicar para eje hueco:
Cw = Factor de material:
K = Factor por el tipo de eje, para eje de cola es: K= 1.26, si la hélice se fija por
medio de chavetas al cono del eje de cola y este gira en aceite, así como para ejes
de cola lubricadas por agua que estén protegidos contra la penetración de agua de
mar.
Donde:
k = 1,26
⌠ = Resistencia a la tracción mínima del material del eje, en N/mm2 (Kgf/mm2), pero
que no exceda 600 N/mm2 (61 Kgf/mm2). Los ejes de cola, hechos de materiales no
resistentes a la corrosión deben ser especialmente considerados. Para ejes de
materiales no resistentes a la corrosión y estén expuestos al agua de mar, el
diámetro del eje es determinado con la formula anterior con un valor de, k = 1,26 y ⌠
= 400 N/mm2 (41 kgf/mm2)
Dónde:
kp = 1,22 cuando el eje de cola tiene camisa continua, y el tubo codaste es lubricado
por agua o aceite.
Tanto los trozos de ejes intermedios como el eje de cola necesitan una serie de
soportes para su apoyo, estos soportes para el eje intermedio están constituidos por
los descansos con sus cojinetes de apoyo o de alivio.
a. DESCANSO DE APOYO
Descansos de un Eje
b. BOCINA
La bocina es un tubo de acero, que se introduce por el orificio del mamparo del pique
de popa, al que se emperna mediante una brida que lleva en su extremo. La misión
de esta bocina es; darle apoyo y salida al eje de cola, entre el mamparo del pique de
popa y el núcleo del codaste, haciendo dicha salida estanca. El apoyo al eje de cola
se lo da un cojinete de bronce que lleva la bocina en su interior, pero como el eje de
cola gira y además normalmente lleva una camisa de bronce, el apoyo tiene que ser
no directamente sobre la superficie del cojinete, sino a través de un material
intermedio que no se dañe sea fácilmente accesible a su inspección y se pueda
cambiar. El cojinete lleva unas muescas longitudinales, entre las que se introducen
de popa a proa (por fuera del casco del buque), unas tiras de guayacán, que tienen
la longitud del cojinete y que sobresalen bastante de las muescas. La camisa de
bronce del eje de cola, rozan en su giro, en la cara interna de estas tiras de
guayacán, las tiras tienen un perfil transversal trapezoidal, cuya base menor está en
la parte interna del cojinete, dejando entre las contiguas un canal longitudinal, por
donde circula el agua de mar, para lubricar y refrigerar la superficie de rozamiento. El
agua que circula en el interior del cojinete, que proviene de la parte de popa, para
que no entre en el interior del buque, a través de la bocina, lleva esta una prensa en
el mamparo de pique de popa .Desde el núcleo del tubo codaste, el diámetro del eje
de cola se va reduciendo, hasta 1/12 de su valor inicial, para recibir al núcleo de la
hélice, cuyo diámetro interior ira naturalmente de menor a mayor. Si el conjunto en
vez de guayacán para la fricción del eje de cola, lleva metal blanco entonces la
lubricación es a base de aceite, con un sistema de bombas y válvulas determinados,
para mantener la presión necesaria. Es evidente que este eje de cola debe llevar un
apoyo próximo a su extremidad de popa donde va acoplada la hélice, ya que el peso
de esta someterla al eje a una excesiva flexión en caso de no llevarlo; en los buques
de una hélice este fin lo cumple la misma bocina que al terminar por la cara de popa
del codaste queda prácticamente junto a la hélice. Otros accesorios que también se
Aparte de los accesorios antes citados, existen otra serie de elementos, que pueden
o no ir colocados en la línea de ejes, dependiendo del tipo de maquinaria propulsora
que la acciona, tales como: engranajes de reducción, embragues, acoplamientos
Los barcos que tengan que realizar maniobras pesadas o si cabe esperar
inversiones a plena velocidad, se recomienda el empleo de un freno en el eje, este
freno debidamente controlada detendrá la rotación de la hélice siempre que se
produzca desembrague de la transmisión y el motor funcione a velocidad de ralentí
.Esta acción reduce la cantidad de par exigido al motor para realizar un cambio de
dirección del eje, con el empleo de ejes de frenos se logran varias ventajas:
1. Un freno de eje puede reducir con seguridad el tiempo de maniobra del barco. Un
barco reducirá su velocidad en la mitad de tiempo con una hélice parada si se
compara con una hélice girando como un molinete. El par de la corriente de
resbalamiento de la hélice, por lo tanto, se reduce hasta un nivel inferior al par de
velocidad lenta del motor en la mitad de tiempo.
3. El freno del eje evitara que se pare el motor cuando se hace una parada de
emergencia del barco o cuando se hacen inversiones del eje a gran velocidad
durante las maniobras.
6.1.3.3. ACOPLAMIENTOS
Un acoplamiento o cople es un dispositivo que se utiliza para unir dos ejes en sus
extremos con el fin de transmitir potencia .Existen dos tipos generales de coples
rígidos y flexibles, los acoplamientos son sistemas de transmisión de movimiento
entre dos ejes cuyas misiones son asegurar la transmisión del movimiento y
absorber las vibraciones en la unión entre los dos elementos Las vibraciones son
debidas a que los ejes no son exactamente coaxiales. Hay desalineaciones
a. ACOPLAMIENTOS RÍGIDOS
b. ACOPLAMIENTOS FLEXIBLES
Un eje como cuerpo rígido posee seis grados de libertad, con respecto a un segundo
eje. Sin embargo por razones de simetría, tan solo quedarán cuatro que generan una
posible desalineación. Estas condiciones de desalineación pueden ser axial, angular,
paralela y torsional, El modelo flexible admite desalineaciones. La Junta Cardan:
Permiten elevados desalineamientos, tanto angulares como radiales. De hecho, se
suelen usar para transmitir movimiento entre ejes paralelos. El problema que
presentan es que hay oscilación en la velocidad de salida. Para evitarlo se recurre al
sistema con doble junta Cardan, que consta de un eje debe ser el©intermedio. Para
asegurar que se mantiene la velocidad, el ángulo mismo en las dos articulaciones y
los ejes de las dos articulaciones deben ser paralelos.
VI.1.4. EL PROPULSOR
El propulsor es el último eslabón de la cadena es el cual transforma dicha energía
mecánica en movimiento. El propulsor más utilizado es la hélice es el más común y
no es ni más ni menos que un tornillo que se atornilla en una gran tuerca no sólida
que constituye el agua, este propulsor al girar accionada por el eje propulsor que la
enlaza con el motor o máquina principal, va enroscándose en el agua y, al igual que
sucede con un tornillo cualquiera, avanza y produce el movimiento del barco al que
está fijada por medio de una chumacera de empuje, sobre la cual se produce el
impulso hacia delante (avante) o atrás según el sentido de giro de la hélice.
En cualquier caso la hélice, con todos sus defectos, es el propulsor por excelencia,
susceptible de ser utilizada en buques de todos los tamaños y aplicaciones y que,
insisto nuevamente, con un proyecto cuidado y con la debida experimentación junto
con la carena con que ha de trabajar da unos excelentes resultados. En los últimos
años estamos asistiendo a una auténtica revolución en el campo de la propulsión de
buques, pues los proyectistas están diseñando y realizando combinaciones “ad hoc”
VI.1.5. LA HÉLICE
La definición de hélice: mecanismo compuesto por varias palas o aspas ladeadas
que al girar con fuerza alrededor de un eje desplazan el fluido en el que está
produciendo así movimiento.
La teoría de la propulsión no depende del tamaño de la hélice o del tipo del buque
para aquellos que están al tanto del diseño de hélice.
2. TIPOS DE HELICE
Esta es la pregunta que se plantean más a menudo, la respuesta depende de las
elecciones relativas a la planta propulsora y al perfil de la misión del buque. También
hay varios factores a tener en cuenta, se deben analizar cuidadosamente como, la
flexibilidad, eficiencia, maniobrabilidad, seguridad, características del ruido,
confiabilidad facilidad de mantenimiento y costos durante la vida útil.
En buques con motores diésel como único sistema de propulsión el uso de H.P.F
solo es posible cuando dichos motores tienen grandes márgenes de potencia los
cuales son mucho más grandes que para las H.P.C. De todas maneras cuando en
cualquier momento se dispone de un par motor suficiente las H.P.F presenta una
capacidad de maniobra adecuada cuando se la aplica a los grandes motores
eléctricos.
Sin embargo, existen algunas desventajas cuando funcionan para que el buque vaya
hacia atrás, los verdaderos bordes de ataque de las palas son los bordes de salida y
con el diseño moderno de las palas oblicuas, éstas inducen cargas muchos más
grandes en los extremos que cuando funcionan adelante. Por eso, se deben limitar
las R.P.M o el par motor para que no se doble la hélice.
La diferencia de eficacia se encuentra entre un 5 % y 7 % entre ambos tipo de
hélices esta diferencia se relaciona entre la fuerza de propulsión por la velocidad del
buque es cuando la hélice funciona en su punto exacto de diseño para una condición
de diseño del buque.
En resumen la clave número uno está en el proceso de diseño y fabricación y en el
compromiso con el cual se busca constantemente la mejor perfección y un resultado
óptimo del producto final.
2. MOTOR DENTRO-FUERABORDA
3. MOTOR INTERIOR
VI.3.PROPULSIÓN A TURBINA
La transmisión por turbina consiste en una hélice ubicada en el interior de un tubo o
bomba, todo ello situado en la parte inferior del casco, simétricamente sobre el eje
de crujía y bajo la línea de flotación, de forma que el agua puede circular libremente
por su interior.
La bomba está inundada en posición de reposo, igual que lo está la hélice y la
transmisión de cualquier otro sistema de propulsión, pero separada del resto de la
embarcación, que conserva su estanqueidad.
Cuando la hélice comienza a girar, absorbe el agua por la abertura delantera y la
expulsa con fuerza por la abertura posterior, situada en el espejo de popa. La
reacción al empuje del agua propulsa la embarcación en sentido contrario, es decir
hacia adelante.
La direccionalidad se consigue moviendo a uno u otro lado la parte final de la
bomba, llamada tobera. A la propulsión por turbina, también se le denomina jet o
hidro-jet.
1. CUENTARREVOLUCIONES
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. En el caso de llevar dos motores y por lo tanto dos cuentarrevoluciones,
mantendremos más fácilmente el mismo giro en las dos hélices.
3. TERMÓMETRO DE AGUA
4. TERMÓMETRO DE ACEITE
Es semejante al anterior pero nos señala la temperatura del aceite. Va instalado en el cárter
del motor y registra las subidas anormales de temperatura, que impiden el buen
engrase del motor. Generalmente puede ser debido a falta de aceite o a que se
encuentra en mal estado.
5. MANÓMETRO DE ACEITE
6. NIVEL DE COMBUSTIBLE
7. AMPERÍMETRO
8. VOLTÍMETRO
9. HÉLICE DE PROA
Es una hélice colocada en proa, y que también puede estar en popa, en sentido
babor-estribor. Da un desplazamiento lateral al barco, para maniobras
comprometidas o pequeños espacios
Se compone de un motor eléctrico, 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 propulsar la embarcación durante cortos períodos de
tiempo.
Son unas placas generalmente metálicas, que se instalan en la base del espejo de
popa como prolongación móvil del fondo del casco. También conocidos como
trim-tabs. Con la llegada de la electrónica han aparecido recientemente nuevos
dispositivos que permiten manejar automáticamente estos apéndices para corregir
sobre la marcha la estabilidad del barco tanto en el cabeceo popa a proa, como la
estabilidad de escora
VI.5.TIPOS DE MOTORES
MOTORES GASOLINA
Los motores de explosión son motores que utilizan gasolina y su explosión genera la
fuerza necesaria para crear el movimiento rotatorio del motor. Según su ciclo de
trabajo tendremos:
Motores de explosión de dos tiempos: Su ciclo de trabajo se completa con una sola
revolución del cigüeñal del motor y comprende dos tiempos o fases:
a. Admisión y Compresión.
b. Explosión y Escape.
Motores de explosión de cuatro tiempos: Su ciclo de trabajo se completa con dos
revoluciones del cigüeñal del motor y comprende cuatro tiempos o fases.
a. Aspiración.
b. Compresión.
c. Combustión y Expansión.
d. Escape.
MOTORES DIÉSEL
Los motores diesel son motores que comprimen aire puro. Esta compresión alcanza
la suficiente temperatura como para inflamar el diesel que se inyecta tras la
compresión del aire. La inflamación genera la fuerza necesaria para crear el
movimiento rotatorio del motor. Por su ciclo de trabajo tendremos: Motores diesel de
cuatro tiempos: Su ciclo de trabajo se completa con dos revoluciones del cigüeñal
del motor y comprende cuatro tiempos o fases.
a. Aspiración.
b. Compresión.
c. Combustión y Expansión.
d. Escape.
VII. CONCLUSIONES
VIII. ANEXOS
ANEXO 1: esquema de operación del timón en el rumbo hacia estribor del buque