1. Ciclo de Funcionamiento del Motor
1.1. Fase de Aspiración
En teoría, la válvula de **admisión** (o aspiración) abrirá cuando el pistón llega al **Punto Muerto Superior (PMS)**, y luego, en el movimiento descendente del pistón con la válvula abierta, aspira aire llenando el cilindro hasta llegar al **Punto Muerto Inferior (PMI)**, donde se cerrará la válvula de admisión, terminando el ciclo de aspiración. En la práctica, ocurrirá lo mismo, pero la válvula de admisión abrirá antes del PMS y cerrará después del PMI.
1.2. Volúmenes del Cilindro y Relación de Compresión
- Volumen del espacio neutro (Vc): Es el espacio entre el **PMS** y la culata.
- Volumen total del cilindro (Vt): Es el volumen entre el **PMI** y la culata.
- Relación de compresión (RC): Es la relación entre el volumen total (Vt) y el volumen del espacio neutro (Vc).
1.3. Adelantos y Retrasos en la Admisión y el Escape (Diagrama de Distribución)
La válvula de admisión tiene un **avance al PMS** porque las válvulas no abren de forma instantánea, sino que tardan un tiempo. Para conseguir que la válvula esté completamente abierta cuando el pistón llegue al PMS, abre antes. Cierra después del PMI para que entre la mayor cantidad de aire.
La válvula de escape abre antes del PMI para que, cuando llegue el pistón, el cilindro se encuentre **desahogado de presión** y así facilitar la subida del pistón. Cierra después del PMS para que salga la mayor cantidad de gases procedentes de la combustión.
El momento en que ambas válvulas están abiertas se le llama **solape valvular**, y su finalidad es asegurar la salida de la mayor cantidad de gases de escape.
2. Estructura y Componentes del Motor
2.1. Elementos Fijos del Motor
Los elementos fijos incluyen: **Culata**, **bloque motor** (que se divide en bancada, cilindro, camisa y bastidor) y **polines** (soportes o cojinetes).
2.2. Tipos de Camisas
- Camisa seca: No tienen contacto directo con el agua de refrigeración.
- Camisa húmeda: Tienen contacto directo con el agua de refrigeración.
2.3. Accionamiento de Válvulas según el Eje de Levas
Existen dos tipos principales:
- Eje de levas lateral: Empleado en motores de media y gran potencia.
- Eje de levas en culata (OHC): Empleado en motores de media y pequeña potencia.
3. Sistemas Auxiliares del Motor
3.1. Circuitos del Motor
Los circuitos esenciales son:
- Circuito de refrigeración.
- Circuito de lubricación.
- Circuito de inyección.
- Circuito de agua salada.
- En algunos casos, circuito de sobrealimentación.
3.2. Misión de la Válvula Termostática
Favorecer un **rápido calentamiento** del agua de refrigeración durante los primeros minutos de funcionamiento del motor, y después, mantener la temperatura del agua lo más **constante posible**, regulando el flujo de agua hacia el enfriador.
3.3. Sobrealimentación
Consiste en introducir una **mayor cantidad de aire a presión** en los cilindros. Sus ventajas son:
- Mayor potencia.
- Menor consumo.
- Mejor barrido de gases.
- Mejor refrigeración de las válvulas de admisión.
- Tamaño y peso del motor más reducido.
3.4. Enfriamiento del Aire en el Circuito de Sobrealimentación (C.S.)
El aire se enfría para que entre una **mayor masa de aire** en el cilindro, ya que el aire frío posee una mayor densidad (ocupa menos espacio) que a temperaturas elevadas.
4. Monitorización y Diagnóstico del Motor
4.1. Comprobaciones Durante la Marcha
Es fundamental revisar:
- Control de la temperatura (agua refrigerante, aceite, gases de escape).
- Comprobación de la **presión de aceite** (motor y reductora-inversora).
- Comprobación de las **revoluciones** del motor (RPM).
- Observación de los **humos de escape**.
- Verificación de la salida de agua salada por el costado.
- Estado de las correas y transmisiones.
4.2. Colores de los Humos de Escape y sus Causas
- Blanco: Indica presencia de **vapor de agua** en el cilindro. Causas: entrada de agua al cilindro por rotura de camisa, culata, o junta de culata.
- Negro: Indica **exceso de combustible**. Causas: sobrecarga del motor, bomba de alta presión en mal estado, o inyector que no pulveriza correctamente.
- Azulado: Indica entrada de **aceite** en la cámara de combustión. Causas: aros (segmentos) en mal estado o nivel de aceite en el cárter excesivamente alto.
5. Fundamentos Eléctricos y Sistemas de Emergencia
5.1. Magnitudes Eléctricas Fundamentales
- Intensidad (I): La cantidad de electrones que circula por un conductor en un tiempo determinado. Unidad: **Amperio (A)**.
- Voltaje (V) / Tensión: La fuerza necesaria para trasladar los electrones de un polo a otro. Unidad: **Voltio (V)**.
- Resistencia (R): La mayor o menor dificultad que tienen los electrones para circular por un conductor. Unidad: **Ohmio (Ω)**.
- Potencia (P): La cantidad de energía que puede transportar la corriente eléctrica en un determinado tiempo. Unidad: **Vatio (W)** y principalmente **Kilovatio (KW)**.
5.2. El Cuadro de Emergencia
El cuadro de emergencia recibe la corriente de los generadores o baterías de emergencia y distribuye esa energía a los **circuitos de emergencia** (alumbrado, contraincendios, luces de navegación, aparatos de gobierno y navegación, etc.).
El cuadro de emergencia debe situarse por encima de la cubierta corrida más alta, y nunca a proa del mamparo de colisión.
5.3. Elementos de los Cuadros Eléctricos
- Aparatos de mando y maniobra.
- Aparatos de control y protección.
- Aparatos de medida.
- Aparatos de señalización.
- Aparatos de conexión.
5.4. Baterías y Configuraciones
El estado de carga se mide con un **densímetro**:
- Cargada: Densidad entre 1.25 y 1.29.
- Descargada: Densidad entre 1.10 y 1.15.
Configuraciones:
- Serie: Se une el positivo con el negativo de la otra batería. Se suma la **tensión** (voltaje), y la capacidad permanece igual.
- Paralelo: Se unen todos los positivos y los negativos entre sí. Se suma la **capacidad**, y el voltaje permanece igual.
6. Sistemas Hidráulicos y Principio de Pascal
6.1. Clasificación de Instalaciones Hidráulicas por Presión
Las instalaciones hidráulicas se clasifican según su presión:
- Baja presión: Hasta 80 bar.
- Media presión: De 90 a 210 bar.
- Alta presión: De 210 a 450 bar.
- Muy alta presión: De 450 a 1000 bar.
6.2. Principio de Pascal
El principio de Pascal establece que una **presión ejercida sobre un líquido** (fluido incompresible) se transmite por igual a todos los puntos del circuito en el que está contenido ese líquido.
6.3. Clasificación de Bombas Hidráulicas por Caudal
Se clasifican en dos grupos:
- De caudal fijo: De engranajes rectos, de paletas y de pistones axiales.
- De caudal variable: De paletas, de pistones axiales y de pistones radiales.
6.4. Función de la Válvula de Seguridad
Normalmente están cerradas. Solo se abren cuando la presión en el circuito alcanza la **presión de tarado** de la válvula, desviando el aceite hacia el tanque. De esta manera, el circuito no sufrirá **daños** debido a altas presiones.
6.5. Funciones Principales de los Fluidos Hidráulicos
- **Transmitir la energía** desde la bomba a los motores o cilindros.
- **Lubricar** piezas interiores en movimiento.
- Evitar corrosiones internas.
- Servir como transporte de impurezas **hacia** los filtros.
- Actuar como refrigerante.
7. Operaciones de Bombeo y Seguridad
7.1. Definiciones: Achique, Baldeo y Contraincendios
- Achique: Expulsar el agua y los líquidos de la sentina (provenientes de pequeñas fugas, bocinas, prensaestopas de válvulas, derrames de carga, vías de agua, o derrames de combustible/aceite).
- Baldeo (Valdeo): La limpieza de la cubierta, el exterior del barco, cadenas, anclas y, si fuese necesario, el interior de las bodegas.
- Contraincendios: Eliminar o controlar un incendio a bordo, evitando su propagación y disminuyendo sus daños.
8. Instrumentación y Medición
8.1. Instrumentos de Medida Local
- Termómetros de vidrio: Para temperaturas no muy elevadas.
- Termómetros bimetálicos: Para temperaturas más elevadas (de -200 °C a +500 °C). Ambos expresan la temperatura en grados Celsius (°C) y Fahrenheit (°F).
- Manómetros (tipo Bourdon): Miden la presión, expresándola normalmente en **BAR** y Kg/cm².
- Tacómetros: Miden la velocidad de giro, expresándola en **revoluciones por minuto (RPM)**.
8.2. Instrumentos de Medida Remota
- Para medir temperatura: Se usan **termoresistencias** (hasta 400 °C) y **termopares** (para temperaturas superiores a 400 °C).
- Para medir presión: Sensores **piezoeléctricos** (para presiones inferiores a 16 bar) y sensores de **película delgada** (para presiones mayores).