Mtu 956 Libro Escuela

MOTOR PROPULSOR BAZAN-MTU-MODELO 16 V 956TB91

TEXTO CABOS ESPECIALISTAS MECÁNICOS FERROL

PUBLICACIÓN N.º 57

Septiembre 1984

ESCUELA DE MAQUINAS DE LA ARMADA Jefatura de Estudios ––––ooo0ooo––––

PROLOGO

Los autores de esta publicación, C.C. D. Fernando Beceiro Yáñez y T.N. D. Francisco González Iglesias, se esforzaron en obtener un libro didáctico que, partiendo de la información contenida en los variados Manuales existentes, pudiese permitir familiarizar a los Alumnos Especialistas Mecánicos con el motor MTU 16V 956 TB91, propulsor de las corbetas tipo "DESCUBIERTA" y patrulleros tipo "LAZAGA" y "ANAGA", con objeto de mejorar su formación profesional capacitándolo para desempeñar de forma eficaz su cometido a bordo.

El Ferrol, 31 de julio de 1984

INDICE Página PROLOGO DATOS TECNICOS Y CARACTERISTICAS DEL MOTOR ............................................. 1 CAPITULO I.–BLOQUE DEL MOTOR 1.1.

BLOQUE DEL MOTOR .......................................................................................... I–1 1.1.1. Alojamiento del eje cigüeñal ....................................................................... I–1 1.1.2. Cámara de refrigeración .............................................................................. I–1 1.1.3. Cámaras del árbol de levas ......................................................................... I–1 1.1.4. Tapas de cojinetes de bancada.................................................................... I–1 1.1.5. Alojamiento del tren de engranajes............................................................. I¾2 1.1.6. Tapas de inspección .................................................................................... I–2 1.1.7. Conductores de aceite................................................................................. I–2 1.1.8. Cárter de aceite ........................................................................................... I–2

1.2.

EXHAUSTOR DEL BOQUE MOTOR ...................................................................... I–2 1.2.1. Generalidades ............................................................................................. I–2 1.2.2. Descripción ................................................................................................. I–5

1.3.

DISTRIBUCION DEL MOTOR................................................................................ I–5

1.4.

ARBOL DE LEVAS................................................................................................. I–5

1.5.

TREN DE ENGRANAJES ....................................................................................... I–6

CAPITULO II.–TREN ALTERNATIVO 2.1.

TREN ALTERNATIVO............................................................................................. II–1

2.2.

EJE CIGÜEÑAL..................................................................................................... II–1

2.3.

COMPENSACION DE MASAS ............................................................................... II–1

2.4.

ENGRASE DEL CIGÜEÑAL ................................................................................... II–2

2.5.

EL PISTON ............................................................................................................ II–3

2.6.

CABEZA DEL PISTON ........................................................................................... II–4

2.7.

LA BIELA............................................................................................................... II–7

2.8.

COJINETES DE CABEZA DE BIELA ..................................................................... II–8

III

I N D I C E (Cont.) Página CAPITULO III.–LA CULATA 3.1.

GENERALIDADES................................................................................................. III–1

3.2.

FIJACION DE LA CULATA AL BLOQUE ................................................................ III–1

3.3.

TIPOS DE CULATAS.............................................................................................. III–2

3.4.

ESTANQUEIDAD ENTRE EL CILINDRO Y LA CULATA ......................................... III–2

3.5.

CULATA DEL MOTOR MTU................................................................................... III–2

3.6

FIJACION DE LA CULATA AL BLOQUE ................................................................ III–2

3.7.

ESTANQUEIDAD ENTRE EL CILINDRO Y LA CULATA ......................................... III–2

3.8.

EL CILINDRO O CAMISA ...................................................................................... III–6

3.9.

TIPOS DE CAMISAS.............................................................................................. III–6 3.9.1. Camisa seca ................................................................................................ III–6 3.9.2. Camisa húmeda .......................................................................................... III–7

3.10. LAS CAMISAS DEL MOTOR MTU ......................................................................... III–7 3.11 ESTANQUEIDAD DE LA CAMARA DE REFRIGERACION ..................................... III–7 3.12. LAPEADO INTERNO DE LAS CAMISAS ................................................................ III–8 3.13. DESMONTAJE DE LA CAMISA ............................................................................. III–8 CAPITULO IV.–AMORTIGUADOR DE VIBRACIONES Y VALVULAS DE ADMISION Y ESCAPE 4.1.

AMORTIGUADOR DE VIBRACIONES DEL MOTOR MTU...................................... IV–1

4.2.

FUNCIONAMIENTO............................................................................................... IV–2

4.3.

LUBRIFICACION DEL AMORTIGUADOR DE VIBRACIONES ................................ IV–2

4.4.

MANTENIMIENTO ................................................................................................. IV–2

4.5.

VALVULAS DE ADMISION Y ESCAPE................................................................... IV–3

4.6.

VALVULAS DEL MOTOR MTU. ............................................................................. IV–3

4.7.

AJUSTE DE LA HOLGURA DE LAS VALVULAS .................................................... IV–4

4.8.

GIRADOR DE VALVULAS DE ESCAPE "ROTOCAP".............................................. IV–5

4.9.

DESCRIPCION DEL GIRADOR "ROTOCAP" .......................................................... IV–6

4.10. FUNCIONAMIENTO............................................................................................... IV–7

IV

I N D I C E (Cont.) Página CAPITULO V.–CIRCUITO DE AGUA DE REFRIGERACION DEL MOTOR 5.1.

GENERALIDADES................................................................................................. V–1

5.2.

SISTEMA DE REFRIGERACION DE AGUA DULCE............................................... V–1

5.3.

TANQUE DE COMPENSACION ............................................................................. V–1

5.4.

GRIFOS DE DESAGÜE ......................................................................................... V–2

5.5.

SENSORES DE PRESION Y TEMPERATURA......................................................... V–2

5.6.

SISTEMA DE LLENADO DEL CIRCUITO DE REFRIGERACION ............................ V–2

5.7.

SISTEMA DE PRECALENTAMIENTO..................................................................... V–2

5.8.

ESQUEMA DEL CIRCUITO DE REFRIGERACION DEL MOTOR (AGUA TRATADA).................................................................................................. V–5

5.9.

COMPOSICION DEL AGUA DE REFRIGERACION (AGUA TRATADA) GENERALIDADES................................................................................................. V–5

5.10. DATOS CARACTERISTICOS DEL AGUA DULCE A EMPLEAR .............................. V–6 5.11 PREPARACION DEL AGUA TRATADA ................................................................... V–6 5.12. DETERMINACION DE LA MEZCLA DE AGUA DULCE PARA 17,9º FRANCESES.. V–6 5.13. VALOR DEL PH ..................................................................................................... V–8 5.14. CANTIDAD DE ACEITE ANTICORROSIVO A AÑADIR........................................... V–8 5.15. DETERMINACION DE LA CANTIDAD NECESARIA DE ACEITE ANTICORROSIVO V–8 5.15.1. Tratamiento del aceite refrigerante ........................................................... V–8 5.15.2. Corrección del contenido anticorrosivo en el agente refrigerante ............. V–9 5.15.3. Adición de la cantidad calculada de aceite anticorrosivo .......................... V–10 5.16. PREPARACION DE LA EMULSION DE AGUA DULCE Y ACEITE ANTICORROSIVO V– 10 5.17. ENFRIADOR DE AGUA DE REFRIGERACION (AGUA TRATADA) ......................... V–11 5.18. DILATACIONES TERMICAS .................................................................................. V–12 5.19. REGULACION DE LA TEMPERATURA DEL AGUA DULCE (TRATADA)................. V–12 5.20 LIMPIEZA DEL ENFRIADOR ................................................................................. V–12

V

I N D I C E (Cont.) Página CAPITULO VI.–CIRCUITO DE AGUA SALADA O CRUDA 6.1.

MISIONES ..........................................................................................................VI–1

6.2.

SISTEMA DE REFRIGERACION DE AGUA SALADA O CRUDA .........................VI–1

6.3.

SISTEMA DE EMERGENCIA DE REFRIGERACION DE AGUA SALADA O CRUDA ...........................................................................................................VI–1

CAPITULO VII.–SISTEMA DE LUBRICACION 7.1.

GENERALIDADES..............................................................................................VII–1

7.2.

BOMBAS DE ACEITE.........................................................................................VII–1

7.3.

BOMBAS DE ACEITE A MECANISMOS .............................................................VII–1

7.4.

BOMBA DE ACEITE DE REFRIGERACION A PISTONES ...................................VII–1

7.5.

BOMBA DEL CIRCUITO DE PRELUBRICACION ................................................VII–2

7.6.

DESCRIPCION DEL CIRCUITO DE ACEITE A MECANISMOS ...........................VII–2

7.7.

ENGRASE DE TANQUES Y RODILLOS ..............................................................VII–7

7.8.

ENGRASE DE COJINETES DE TURBOSOBREALIMENTADORES .....................VII–7

7.9.

ENGRASE DE LOS COJINETES DE BANCADA..................................................VII–7

7.10. ENGRASE DEL COJINETE DE EMPUJE AXIAL .................................................VII–7 7.11. ENGRASE DE CILINDROS .................................................................................VII–8 7.12. ENGRASE DE LOS EJES DE LAS RUEDAS DE LA DISTRIBUCION ..................VII–8 7.13. CIRCUITO DE ACEITE DE REFRIGERACION DE PISTONES .............................VII–8 7.14. VALVULA DE SEGURIDAD EN EL CIRCUITO DE REFRIGERACION DE PISTONES ..........................................................................................................VII–8 7.15. CIRCUITO DE PRELUBRICACION .....................................................................VII–11 7.16. PRESION DE ACEITE INFERIOR A 2 KG/CM2 ...................................................VII–11 7.17. PRESION DE ACEITE SUPERIOR A 2 KG/CM2 ..................................................VII–12 7.18. SISTEMA DE VIGILANCIA DEL CIRCUITO DE LUBRICACION ..........................VII–12 7.19. FILTRO DE DISCOS A TAMIZ. GENERALIDADES .............................................VII–15 7.20. COMPONENTES PRINCIPALES DEL FILTRO .....................................................VII–15 7.21. FUNCIONAMIENTO............................................................................................VII–15

VI

I N D I C E (Cont.) Página 7.22. LIMPIEZA...........................................................................................................VII–15 7.23. FILTRO CENTRIFUGO DE ACEITE. GENERALIDADES .....................................VII–16 7.24. MISION DEL FILTRO CENTRIFUGO ..................................................................VII–17 7.25. FUNCIONAMIENTO............................................................................................VII–17 7.26. LIMPIEZA DEL FILTRO ......................................................................................VII–17 7.27. FILTRO DE RENDIJAS. GENERALIDADES ........................................................VII–17 7.28. EL FILTRO DE BABOR.......................................................................................VII–18 7.29. EL FILTRO DE ESTRIBOR..................................................................................VII–18 7.30. FUNCIONAMIENTO............................................................................................VII–18 7.31. LIMPIEZA DEL FILTRO DE RENDIJAS ..............................................................VII–21 7.32. ENFRIADOR DE ACEITE. GENERALIDADES .....................................................VII–22 7.33. DESCRIPCION ...................................................................................................VII–25 7.34. REGULADOR TERMOSTATICO..........................................................................VII–26 7.35. LA CORREDERA ................................................................................................VII–24 7.36. BULBO O ELEMENTO TERMOSENSIBLE..........................................................VII–24 7.37. RESORTE...........................................................................................................VII–24 7.38. FUNCIONAMIENTO DEL REGULADOR TERMOSTATICO ..................................VII–27 7.39. DISPOSITIVO CONMUTADOR DE EMERGENCIA..............................................VII–27 7.40. VALVULA REDUCTORA DE PRESION DE ACEITE. GENERALIDADES..............VII–28 7.41. DESCRIPCION ...................................................................................................VII–28 7.42. FUNCIONAMIENTO............................................................................................VII–28 7.43. VALVULA REGULADORA DE LA PRESION DE ACEITE. GENERALIDADES ......VII–29 7.44. DESCRIPCION ...................................................................................................VII–29 7.45. FUNCIONAMIENTO............................................................................................VII–30 7.46. CATARATA. GENERALIDADES ..........................................................................VII–31 7.47. FUNCIONAMIENTO............................................................................................VII–31

VII

I N D I C E (Cont.) Página CAPITULO VIII.–CIRCUITO DE COMBUSTIBLE 8.1.

GENERALIDADES..............................................................................................VIII–1

8.2.

DESCRIPCION ...................................................................................................VIII–1

8.3.

COMBUSTIBLE SOBRANTE...............................................................................VIII–1

8.4.

BOMBILLO DE CEBADO ...................................................................................VIII–2

8.5.

BOLBILLO DE MANO DE CEBADO DE COMBUSTIBLE. GENERALIDADES .....VIII–2

8.6.

FUNCIONAMIENTO............................................................................................VIII–2

8.7.

CEBADO DEL CIRCUITO ...................................................................................VIII–5

8.8.

CEBADO DEL CIRCUITO DE IMPULSION DE LAS BOMBAS DE INYECCION...VIII–6

8.9.

FILTRO PREVIO DE COMBUSTIBLE. GENERALIDADES...................................VIII–6

8.10. DESCRIPCION ...................................................................................................VIII–6 8.11. FUNCIONAMIENTO............................................................................................VIII–7 8.12. LIMPIEZA DEL FILTRO ......................................................................................VIII–7 8.13. PUESTA EN SERVICIO.......................................................................................VIII–8 8.14. FILTRO DOBLE DE COMBUSTIBLE. GENERALIDADES ...................................VIII–8 8.15. DESCRIPCION ...................................................................................................VIII–8 8.16. FUNCIONAMIENTO............................................................................................VIII–9 8.17. CAMBIO DE FILTROS........................................................................................VIII–9 8.18. PUESTA EN SERVICIO.......................................................................................VIII–10 CAPITULO IX.–EQUIPO DE ARRANQUE 9.1.

GENERALIDADES..............................................................................................IX–1

9.2.

DESCRIPCION ...................................................................................................IX–1

9.3.

SISTEMA DE ARRANQUE EN FRIO. GENERALIDADES ....................................IX–1

9.4.

DESCRIPCION ...................................................................................................IX–2

9.5.

FUNCIONAMIENTO............................................................................................IX–2

9.6.

VALVULAS DE ARRANQUE. GENERALIDADES.................................................IX–5

9.7.

DESCRIPCION DE LAS VALVULAS DE ARRANQUE..........................................IX–5

9.8.

FUNCIONAMIENTO............................................................................................IX–6

VIII

I N D I C E (Cont.) Página 9.9.

CONTROL DE LAS VALVULAS DE ARRANQUE DURANTE EL FUNCIONAMIENTO..........................................................................................IX–6

9.10.

DISTRIBUIDOR DE AIRE DE ARRANQUE. GENERALIDADES ........................IX–6

9.11.

DESCRIPCION DEL DISTRIBUIDOR................................................................IX–7

9.12.

FUNCIONAMIENTO..........................................................................................IX–8

9.13.

ORDEN DE ENCENDIDO .................................................................................IX–8

9.14.

MONTAJE DEL DISTRIBUIDOR.......................................................................IX–9

9.15.

VALVULAS DE CIERRE RAPIDO......................................................................IX–9

9.16.

ELECTROVALVULA DE TRES VIAS. GENERALIDADES...................................IX–10

9.17.

DESCRIPCION .................................................................................................IX–10

9.18.

FUNCIONAMIENTO..........................................................................................IX–10

9.19.

ARRANQUE DEL MOTOR SIN CORRIENTE EN LA ELECTROVALVULA DE TRES VIAS .......................................................................................................IX–11

CAPITULO X.–SOBREALIMENTACION 10.1.

GENERALIDADES ............................................................................................X–1

10.2.

MISION DE LAS TURBO-SOPLANTES .............................................................X–1

10.3.

TURBO-SOPLANTES AGL 340 .........................................................................X–1

10.4.

TURBINA..........................................................................................................X–1

10.5.

ROTOR.............................................................................................................X–2

10.6.

ANILLOS DE LABERINTO ................................................................................X–2

10.7.

LUBRICACION DE COJINETES .......................................................................X–5

10.8.

CONTROL DE MARCHA POR INERCIA DEL TURBO-SOPLANTE.....................X–5

10.9.

PRECAUCIONES DE SEGURIDAD...................................................................X–5

10.10. ENFRIADOR DE AIRE DE SOBREALIMENTACION. GENERALIDADES ...........X–5 10.11. PARTES DE QUE CONSTA EL ENFRIADOR.....................................................X–6 10.12. CIRCULACION DE AGUA.................................................................................X–6 10.13. CIRCULACION DE AIRE ..................................................................................X–6 10.14. CONTROL DE ESTANQUEIDAD DE LOS ENFRIADORES ................................X–6

IX

I N D I C E (Cont.) Página CAPITULO XI.–REGULADOR DE VELOCIDAD 11.1.

GENERALIDADES ............................................................................................XI–1

11.2.

GRADO DE PROPORCIONALIDAD ..................................................................XI–1

11.3

PRESION MINIMA DE ACEITE .........................................................................XI–1

11.4.

AJUSTE MECANICO DE REVOLUCIONES.......................................................XI–1

11.5.

COMPONENTES PRINCIPALES DEL REGULADOR..........................................XI–1

11.6.

FUNCIONAMIENTO .........................................................................................XI–2

11.7.

REGULADOR EN POSICION DE PLENA CARGA..............................................XI–8

11.8.

LIMITACION DE INYECCION EN FUNCION DE LA VELOCIDAD (DBR)...........XI–9

11.9.

FUNCIONAMIENTO DEL DBR..........................................................................XI–10

11.10. DISMINUCION DE VELOCIDAD ......................................................................XI–10 11.11. PARADA POR SOLENOIDE ..............................................................................XI–12 11.12. PARADA POR TRACCION DE CABLE...............................................................XI–12 CAPITULO XII.–BOMBA DE INYECCION DE COMBUSTIBLE 12.1.

GENERALIDADES ............................................................................................XII–1

12.2.

DESCRIPCION .................................................................................................XII–1

12.3.

EMBOLO ..........................................................................................................XII–2

12.4.

CILINDRO ........................................................................................................XII–2

12.5.

VALVULA DE DESCARGA................................................................................XII–5

12.6.

MONTAJE DE LA VALVULA DE DESCARGA ...................................................XII–5

12.7.

ENTRADA Y RETORNO DE COMBUSTIBLE.....................................................XII–6

12.8.

MOVIMIENTO ALTERNATIVO DE LOS EMBOLOS...........................................XII–6

12.9.

FUNCIONAMIENTO..........................................................................................XII–6

12.10. LUBRICACION DE LA BOMBA.........................................................................XII–7

X

MOTOR MTU MODELO 16V 956 TB91 DATOS TECNICOS Y CARACTERISTICAS DEL MOTOR Este motor, construido casi en su totalidad en la Empresa Nacional Bazán de Cartagena, con patente de la casa alemana MTU, lo montan varios barcos de nuestra Armada, tales como: –

Corbetas tipo "DESCUBIERTA"

–

Patrulleros tipo "LAZAGA"

–

Patrulleros tipo "ANAGA"

CARACTERISTICAS PRINCIPALES CICLOS DE TRABAJO: Cuatro tiempos. SISTEMA DE INYECCION: Inyección directa o sólida. SOBREALIMENTACION: Turbo-sobrealimentador movido por gases de escape. REFRIGERACION: Agua dulce tratada. TIPO DE CONSTRUCCION: Cilindros en "V" a 50º. DIAMETRO DEL CILINDRO: 230 mm. CARRERA DEL PISTON: 230 mm. NUMERO DE CILINDROS: 16 en "V" (8 por banda).

-1-

CILINDRADA TOTAL: 152,8 litros. RELACION DE COMPRESION: 1 : 13. SENTIDO DE GIRO (visto desde el lado de salida de fuerza): Los de los patrulleros y dos de cada corbeta a izquierdas. Los otros dos de cada corbeta a derechas (NO REVERSIBLE). ORDEN DE ENCENDIDO DEL MOTOR DE GIRO A IZQUIERDAS (LEVOGIRO): A1, B3, A3, B7, A7, B4, A4, B8, A8, B6, A6, B2, A2, B5, A5, B1. ORDEN DE ENCENDIDO DEL MOTOR DE GIRO A DERECHAS (DEXTROGIRO): A1, B1, A5, B5, A2, B2, A6, B6, A8, B8, A4, B4, A7, B7, A3, B3. PRESION DE INYECCION DE COMBUSTIBLE: 260 Kg/cm2. PRESION FINAL DE COMPRESION A VELOCIDAD DE ENCENDIDO Y TEMPERATURA DE REGIMEN: 20 Kg/cm2. MOMENTO DE DESPEGUE AL ARRANQUE A UNA TEMPERATURA DEL MOTOR DE 5 ºC DICHA CIFRA COMPRENDE PARTE PARA LA ACELERACION: 650 Kpm. PAR MOTOR: 450 Kpm. VELOCIDAD DE ENCENDIDO A UNA TEMPERATURA DE –5º: 130 r.p.m. VELOCIDAD DE MARCHA EN VACIO SUPERIOR: 1.625 r.p.m. VELOCIDAD DE MARCHA EN VACIO INFERIOR: 650 r.p.m.

-2-

POTENCIA MAXIMA DURANTE 0,5 HORAS CADA 6 HORAS: 4.500 CV a 1.575 r.p.m. POTENCIA CONTINUADA: 4.000 CV a 1.515 r.p.m. Las condiciones de referencia para las revoluciones y potencias anteriores son: TEMPERATURA DEL AIRE DE ASPIRACION: 20º. TEMPERATURA DEL AGUA A LA ENTRADA EN EL REFRIGERADOR DE AIRE DE SOBREALIMENTACION: 20º. PRESION BAROMETRICA: 736 mm. Hg. HUMEDAD RELATIVA DEL AIRE: 60% . POTENCIA MAXIMA DURANTE 0,5 HORAS CADA 6 HORAS: 4.380 CV a 1.575 r.p.m. POTENCIA CONTINUA 3.890 CV a 1.515 r.p.m. Las condiciones de referencia para estas potencias son: TEMPERATURA DEL AIRE DE ASPIRACION: 26º. TEMPERATURA DEL AGUA A LA ENTRADA EN EL REFRIGERADOR DE AIRE DE SOBREALIMENTACION: 22º. PRESION BAROMETRICA: 736 mm. Hg.

-3-

HUMEDAD RELATIVA DEL AIRE: 60% . VELOCIDAD MEDIA DEL PISTON A 1.500 R.P.M.: 11,5 m/seg. HOLGURA DE LAS VALVULAS CON EL MOTOR FRIO: ADMISION:

0,30 mm.

ESCAPE:

0,50 mm.

DIAGRAMA CIRCULAR

PUNTO MUERTO SUPERIOR

PUNTO MUERTO SUPERIOR

MOTOR CON GIRO A DERECHAS

MOTOR CON GIRO A IZQUIERDAS

1.

Abre la válvula de aspiración................................................ 32º antes del P.M.S.

2.

Cierra la válvula de aspiración ............................................. 56º después del P.M.I.

3.

Abre la válvula de escape ..................................................... 79º antes del P.M.I.

4.

Cierra la válvula de escape ................................................... 29º después del P.M.S.

5.

Interferencia......................................................................... 61º. Finaliza la inyección de combustible..................................... 24º antes del P.M.S.

-4-

PESO, CAPACIDAD AGUA DE REFRIGERACION Y DE ACEITE PESO DEL MOTOR CON ACCESORIOS, PERO SIN ACEITE: Unos 11.300 Kg. CAPACIDAD AGUA DE REFRIGERACION, INCLUYENDO LOS CONDUCTOS MONTADOS EN EL MOTOR: Unos 230 Kg. CAPACIDAD AGUA DEL REFRIGERADOR DE AIRE DE SOBREALIMENTACION: Unos 80 Kg. CAPACIDAD ACEITE DEL MOTOR: Hasta marca inferior de la varilla de sonda ............................................... Unos 340 litros Hasta marca superior de la varilla de sonda ............................................. Unos 445 litros RELLENO A LOS DIEZ MINUTOS DE MARCHA EN VACIO PRIMER LLENADO Y CAMBIO DE ACEITE: Unos 90 litros. CAPACIDAD TOTAL: Unos 535 litros. POSICIONES INCLINADAS

PERMANENTES

TRANSITORIAS

En sentido longitudinal hacia adelante o hacia atrás, respecto a la horizontal máxima................................... 12º

15º

En sentido transversal hacia la derecha o hacia la izquierda, respecto a la vertical máxima............................. 15º

30º

VALORES DE SERVICIO Los datos iniciales en este párrafo son valores aproximados. Para los valores exactos, véanse los que figuran en el acta de recepción del respectivo motor.

-5-

P R E S I O N E S PRESION ACEITE PARA EL MECANISMO (Medida antes del último cojinete): CON VELOCIDAD EN CONDICION DE PLENA CARGA ..............................mín. 4,5 Kp/cm2. CON VELOCIDAD DE MARCHA EN VACIO INFERIOR...............................mín. 3,4 Kp/cm2. PRESION ACEITE REFRIGERACION PISTONES (Medida en entrada motor): CON VELOCIDAD EN CONDICION DE PLENA CARGA ..............................mín. 7,0 Kp/cm2. CON VELOCIDAD DE MARCHA EN VACIO INFERIOR...............................mín. 2,5 Kp/cm2. PRESION AGUA REFRIGERACION MOTOR (Medida después de la bomba de agua de refrigeración del motor): CON VELOCIDAD EN CONDICION DE PLENA CARGA ..............................mín. 2,5 Kp/cm2. PRESION AGUA CRUDA (Medida después de la bomba de agua cruda): Mín. 1,5 Kp/cm2. PRESION ALIMENTACION COMBUSTIBLE (Medida antes de la bomba de inyección de combustible): Mín. 1,0 Kp/cm2. PRESION AIRE SOBREALIMENTACION (Medida después del turbosobrealimentador por gases de escape a 4.000 CV y 1.515 r.p.m.): Unos 1,25 Kp/cm2 sobrepresión. PRESION AIRE DE ARRANQUE (Medida antes del distribuidor de aire): CON ARRANQUE SOBRE LOS CILINDROS Y MOTOR PRECALENTADO ...mín. 30 Kp/cm2. DEPRESION AIRE DE ASPIRACION (Medida en entrada turbosobrealimentador): 150 ± 15 mm C.A. CONTRAPRESION DE LOS GASES DE ESCAPE (Medida en salida turbina del turbosobrealimentador): 300 ± 30 mm C.A.

-6-

TEMPERATURAS TEMPERATURA ACEITE MECANISMO (Medida antes de la entrada en motor): Máx. 80º C. TEMPERATURA ACEITE REFRIGERANTE DE LOS PISTONES (Medida antes de la entrada en motor): Máx. 80 ºC. TEMPERATURA AGUA DE REFRIGERACION (Medida después de la salida del motor): Máx. 85 ºC. TEMPERATURA GASES DE ESCAPE (Medida después de los cilindros): Máx. 650 ºC TEMPERATURA GASES DE ESCAPE (Medida antes del turbosobrealimentador): Máx. 680 ºC TEMPERATURA COLECTIVA GASES DE ESCAPE (Medida después del turbosobrealimentador): Máx. 550 ºC TEMPERATURA DEL AIRE DE SOBREALIMENTACION (Medida después del refrigerador del aire de sobrealimentación): Máx. 40 ºC

CONSUMO CONSUMO DE COMBUSTIBLE (En el campo de servicio principal, según carga y empleo de un combustible de acuerdo con la especificación que figura en las Materias de Servicio MTU): Unos 158 g/CV/h. CONSUMO ACEITE MOTOR (En servicio continuo después de un tiempo de servicio de unas 100 horas): Unos 2 a 3 g/CV/h.

-7-

CONSUMO DE AIRE DE ARRANQUE: PARA PRIMERA ARRANCADA ....................................................................... Unos 700 litros. SIGUIENTES.................................................................................................. Unos 350 litros.

DIMENSIONES PRINCIPALES DEL MOTOR

a.

Largo del motor ......................................................................................... Unos 3.950 mm.

b.

Ancho del motor ........................................................................................ Unos 1.550 mm.

c.

Altura del motor ........................................................................................ Unos 2.750 mm.

d.

Profundidad por debajo del centro del cigüeñal ......................................... Unos 875 mm.

-8-

NUMERACION DE LOS CILINDROS Y LADOS DEL MOTOR

LA PRESENTE FIGURA NOS SIRVE PARA DETERMINAR LOS LADOS DEL MOTOR Y LA NUMERACION DE LOS CILINDROS Para determinar los lados del motor, éste debe ser mirado desde el lado de salida de potencia HKS. La numeración de los cilindros se hace dando frente a la salida de potencia (HKS), siendo el lado "A" el izquierdo y "B" el derecho del motor. El primer cilindro del lado "A" será A1 y el primer cilindro del lado "B" será B1, y así sucesivamente hasta el último.

-9-

Fig. 1.–Bazán MTU.Motor Diesel 16V 956 TB91. 1.

Turbosobrealimentador.

14. Eje cigüeñal.

2.

Chapaleta de cierre instantáneo.

15. Bomba del aceite del mecanismo.

3.

Conducto de salida del agua refrigerante.

16. Bomba del aceite de refrigeración de los

4.

Refrigerador del aire de carga.

5.

Tubo conductor del aire de carga.

17. Pletina de salida de fuerza, lado HKS.

6.

Filtro de discos de tamiz para el aceite del motor.

18. Bomba de agua no tratada.

7.

Cárter de aceite.

19. Regulador del motor.

8.

Distribución.

20. Inyector de combustible.

9.

Codo de llenado de aceite.

21. Culata.

pistones.

10. Bomba de inyección de combustible. 11. Pistón.

.

12. Bloque motor. 13. Biela.

-11-

CAPITULO I BLOQUE DEL MOTOR 1.1. BLOQUE DEL MOTOR El bloque del motor (Fig. 1-1) está fabricado en la E. N. Bazán (Cartagena), de hierro fundido con grafito esferoidal (GGG). Es un bloque enterizo. Por ser un motor de gran potencia y muy revolucionado, el bloque ha sido subdividido por paredes transversales para reforzarlo. A la vista de la figura 1-1 podemos observar las siguientes particularidades del bloque: 1.1.1. Alojamiento del eje cigüeñal (15 en la Fig. 1-1). Situado en un plano superior a la parte baja del bloque. El alojamiento está separado por una pared de la parte inferior del circuito de refrigeración del motor. En esta misma pared de separación lleva unos encajes para alojamiento de las camisas (6 en la Fig. 1-1). 1.1.2. Cámara de refrigeración. Comprende una gran parte del interior del bloque y está cerrada en su parte superior por la cara de apoyo de las culatas, que también son refrigeradas por el agua que pasa por unos orificios practicados en el bloque (2 en la Fig. 1-1). En esta parte superior del bloque también se encuentran los orificios (7 de la figura 1-1) por donde pasan los empujadores de balancines. 1.1.3. Cámaras del árbol de levas. Situadas a ambos lados del bloque y longitudinalmente. En estas cámaras van alojados los cojinetes (1 Fig. 1-1) del eje de levas, a los que se inspecciona a través de unos registros (8 en la Fig. 1-1). También sirven estos registros para el desmontaje del eje. 1.1.4. Tapas de cojinetes de bancada (14 en la Fig. 1-1). Van atornilladas en las paredes transversales del bloque y a donde van amarrados los cojinetes del cigüeñal (15 en la Fig. 1-1).

I-1

1.1.5. Alojamiento del tren de engranajes. El tren de engranajes va alojado en una caja especial fundida integralmente en el lado de salida de potencia. Esta caja lleva practicados unos registros circulares para tener acceso a la distribución del motor. 1.1.6. Tapas de inspección (10 en la Fig. 1-1). Situadas a ambos lados del bloque longitudinalmente, a la altura del eje cigüeñal y coincidiendo con el eje longitudinal de cada cilindro en su parte baja. Como su propio nombre indica, sirven para inspeccionar todo el tren alternativo y el cárter. También sirven para el desmontaje del cojinete de cabeza de biela. 1.1.7. Conductores de aceite (Núms. 13 y 17 en la Fig. 1-1). El bloque lleva maquinados una serie de conductos de aceite o canales por los que pasa el aceite del servicio de lubricación del motor. 1.1.8. Cárter de aceite. El bloque, en su parte inferior, está cerrado por el cárter de aceite, que, hecho de chapa soldada, sirve como depósito de aceite de reserva. En la cara A del motor el cárter lleva alojada una varilla que sirve como sonda manual del aceite.

1.2. EXHAUSTOR DEL BLOQUE MOTOR (Fig. 1-2) El bloque motor en su lado A lleva instalado un exhaustor de gases que tiene como misión evitar una acumulación de presión en el cárter, por lo cual va acoplado por un extremo al turbosobrealimentador y por el otro al cárter. 1.2.1. Generalidades. El exhaustor de gases tiene la misión de desairear los gases acumulados en el cárter del motor, conduciéndolos a la aspiración de aire de la turbosoplante. Este exhaustor va montado en la parte superior del bloque del motor, en el lado de salida de potencia.

I-2

Fig. 1-1.–BAZAN MTU.-Motor Diesel 16 V 956 TB.1. Bloque motor 1.

Cojinete para el árbol de levas.

14. Tapeta del cojinete del cigüeñal.

2.

Paso del agua de refrigeración a la culata.

15. Cojinete del cigüeñal.

3.

Paso del agua de refrigeración a la camisa.

16. Cámara del Cigüeñal.

4.

Canal principal.

17. Canal principal de aceite de refrigeración de

5.

Tapa de cierre.

6.

Camisa de cilindro.

7.

Paso de los empujadores.

8.

Alojamiento del árbol de levas.

9.

Paso del agua de refrigeración del motor.

los pistones.

10. Tapa de inspección. 11. Taladro de control. 12. Anillo de estanqueidad de la camisa. 13. Canal principal de aceite del mecanismo.

I-3

1.2.2. Descripción. En la figura 2 pueden verse sus componentes principales.

1.

Tornillo.

2.

Tapa del exhaustor.

3.

Junta.

4.

Caja contenido el material filtrante a base de alambre entrelazado.

5.

Junta.

6.

Salida del exhaustor.

a.

Salida de gases hacia el turbo-sobrealimentador.

b.

Retorno de aceite al cárter.

c.

Entrada de gases del cárter al exhaustor.

Fig. 1-2

La mezcla de gases y partículas de aceite procedentes del cárter del motor entran por (c) (Fig. 1-2) a través del material filtrante (4). Al encontrar la mezcla de gases y partículas de aceite un camino sinuoso a través del alambre entrelazado, el aceite se desprende y cae a la parte más baja del exhaustor, y de aquí, por (b), es conducido al cárter del motor por un conducto más bajo que el nivel de aceite. Los gases son aspirados por la turbo-soplante y, mezclados con el aire de la atmósfera, son enviados al interior de los cilindros. 1.3. DISTRIBUCION DEL MOTOR La distribución del motor sirve para comandar la apertura y cierre de las válvulas de admisión y escape de todos los cilindros. Apertura y cierre, que van íntimamente ligados con la regulación del sistema de inyección de combustible, que también depende de la distribución. 1.4. ARBOL DE LEVAS Por ser la disposición de los cilindros en V, este motor monta dos ejes de levas, uno para la cara "A" y otro para la cara "B", que van apoyados en la parte superior del bloque. Cada árbol de levas está accionado por el eje cigüeñal a través de cuatro ruedas dentadas, que, además de transmitir el movimiento, invierten el sentido de giro

I-5

en relación con el cigüeñal y reducen la velocidad del eje de levas a la mitad de la velocidad de aquél. Por medio de los camones del eje de levas y los rodetes de los balancines de las válvulas se convierte el movimiento de giro de aquél en alternativo de las válvulas, utilizando para el empuje de las mismas unas varillas empujadoras. Cada árbol de levas va montado en dos mitades, acoplándose cada una de ellas por unos platos de acoplo solidarios al propio eje y utilizándose para su amarre pernos de ajuste. Para evitar el traslado axial de los ejes de levas, cada uno de ellos lleva para su fijación un collar o arandela en dos mitades. Este collar va instalado en la parte de salida de potencia del motor.

1.5. TREN DE ENGRANAJES El eje cigüeñal, por medio de su engranaje, además de transmitir el movimiento a los ejes de levas y bombas de inyección de combustible, acciona las bombas de aceite, las bombas de refrigeración, el regulador del motor, transmisor de revoluciones y el tacómetro. Dichos engranajes, o sea, las ruedas intermedias y de accionamiento, están alojados en una cámara especial en el lado de salida de potencia, excepto el accionamiento del tacómetro y del transmisor de revoluciones. Las ruedas son de dentado recto y están montadas sobre cojinetes de deslizamiento. En las figuras 1-3 y 1-4 se muestra un esquema de la disposición de los engranajes y el sentido de giro de los mismos para un motor LEVOGIRO (giro a izquierdas) y otro DEXTROGIRO (giro a derechas).

I-6

Fig. 1-3.–Esquema del tren de engranajes para un motor con giro a izquierdas (LEVOGIRO).

Fig. 1-4.–Esquema del tren de engranajes para un motor con giro a derechas (DEXTROGIRO).

I-7

LEYENDA DE LAS FIGURAS 1-3 Y 1-4 1.

Rueda de accionamiento del árbol de levas izquierdo.

2.

Accionamiento del tacómetro.

3.

Rueda de accionamiento bomba de agua "CRUDA".

4.

Rueda intermedia accionamiento regulador del motor.

5.

Rueda accionamiento regulador del motor.

6.

Rueda intermedia accionamiento regulador del motor.

7.

Rueda accionamiento bomba agua refrigerante del motor.

8.

Rueda accionamiento árbol de levas derecho.

9.

Rueda accionamiento bomba inyección combustible derecha.

10. Rueda intermedia derecha. 11. Rueda intermedia pequeña. 12. Rueda intermedia accionamiento bomba de aceite. 13. Rueda accionamiento bomba de aceite de mecanismos. 14. Rueda accionamiento bomba de aceite de refrigeración de pistones. 15. Rueda dentada del cigüeñal. 16. Rueda intermedia grande. 17. Rueda intermedia izquierda. 18. Rueda accionamiento bomba inyección izquierda. 19. Accionamiento del transmisor de revoluciones.

En el dibujo de la figura 1-5 puede verse un corte esquemático de las culatas, árbol de levas, roletes, empujadores y engranajes.

I-8

Fig. 1-5.–Distribución del motor.

1.

Guía del yugo de mando de las válvulas.

14. Casquillo de apoyo.

2.

Tornillo de regulación para el puente guía válvula.

15. Empujador, admisión.

3.

Pieza deslizante.

16. Arbol de levas.

4.

Tornillo de ajuste para la holgura de la válvula.

17. Canal de aceite.

5.

Balancín escape.

18. Pieza de fijación.

6.

Soporte balancines.

19. Rueda intermedia.

7.

Balancín, admisión.

20. Rueda de accionamiento del árbol de levas.

8.

Eje del balancín.

21. Llegada de aceite al regulador del motor y

9.

Manguito de goma.

a la bomba de inyección.

10. Abrazadera. 11. Casquillo de guía del taqué. 12. Taqué de rodillo. 13. Empujador, escape.

I-9

CAPITULO II MOTOR BAZAN MTU 16V 956 TB91 2.1. TREN ALTERNATIVO El tren alternativo de un motor, también llamado modernamente mecanismo de accionamiento, esta formado por el eje cigüeñal, los pistones y las bielas.

2.2. EJE CIGÜEÑAL El eje cigüeñal es la pieza más importante del motor Diesel y por eso en su fabricación se tiene el máximo cuidado, eligiendo el acero más adecuado y haciendo un mecanizado muy cuidadoso y preciso. Todas estas exigencias son necesarias por ser el cigüeñal la pieza del motor que recibe todos los esfuerzos expansivos de los gases a través de la biela. La elección del material y la precisión en el mecanizado son determinaciones que se toman después de un estudio muy riguroso y de unos cálculos muy precisos que nos determinan la forma del cigüeñal, que dependerá de: a. Tamaño o potencia del motor. b. N.º de cilindros y disposición de éstos (H, V o estrella). c. Ciclo de trabajo (4T o 2T). d. Orden de encendido. Atendiendo a todas estas razones en el motor MTU, que estamos estudiando, el eje cigüeñal (Fig. 2-1) es forjado y de acero aleado completamente mecanizado.

2.3. COMPENSACION DE MASAS Para la compensación de masas, en lugar del volante de inercia que instalan otros motores, lleva en los extremos opuestos de los gorrones de las cigüeñas y en las manivelas unos contrapesos atornillados.

II-1

Fig. 2-1

El eje cigüeñal está alojado en el bloque del motor, apoyándose en 10 cojinetes de bancada. Está fijado su desplazamiento axial por medio de un rodamiento rígido instalado en la pletina de arrastre (2 en la Fig. 2-2).

Fig. 2-2

2.4. ENGRASE DEL CIGÜEÑAL Desde el canal de aceite de lubricación principal el aceite llega al eje cigüeñal por unos taladros elaborados en las paredes transversales del bloque del motor. El aceite, una

II-2

vez en el cigüeñal, llega a los cojinetes de bancada y cabeza de biela a través de taladros elaborados en el cigüeñal, como se puede ver en la figura 2-1. En el extremo opuesto a la salida de potencia (GKS) el cigüeñal lleva instalado el amortiguador de vibraciones. En el extremo correspondiente a la salida de potencia (HKS) el cigüeñal lleva montada una rueda dentada, amarrada con tornillos, que sirve para el accionamiento de todo el tren de engranajes del motor. En este mismo extremo, y montada a presión, lleva instalada una pletina de arrastre (Fig. 2-2) con unas marcas que, junto con el indicador de ajuste que va atornillado al bloque, indican la posición de los pistones correspondientes. Esta indicación es necesaria para efectuar la regulación completa del motor. 1. Indicador de ajuste. 2. Pletina de arrastre con marcas. A la pletina de arrastre se fija el acoplamiento para transmisión de la fuerza del motor por medio de tornillos.

2.5. EL PISTON El componente más importante del tren alternativo es el pistón o émbolo, que tiene tres funciones principales: 1. Transmitir la fuerza expansiva de los gases de la combustión, a través del eje del émbolo o bulón, a la biela. 2. Por medio de los aros, que el pistón lleva alojados, efectuar la estanqueidad entre la cámara de combustión y el cárter, así como distribuir el aceite en la camisa. 3. Transmitir al refrigerante el calor que soporta como consecuencia de que forma parte de la cámara de combustión.

II-3

A causa de estas tres misiones que realiza, el émbolo está sometido simultáneamente a grandes esfuerzos térmicos y mecánicos, que hacen que este componente del tren alternativo sea el que actualmente limite la potencia que un motor puede desarrollar. El EMBOLO en el motor MTU, que estamos estudiando, y que está refrigerado por aceite, se compone de dos partes: cabeza y falda (Figs. 2-3, 2-4 y 2-5).

2.6. CABEZA DEL PISTON La cabeza, que es de acero refractario, está fijada a la falda con tornillos de dilatación, que roscan en unos casquillos colocados en la falda para aumentar la seguridad de la unión atornillada entre cabeza y falda (Figs. 2-3, 2-4 y 2-5).

1.

Pistón completo.

2.

Falda.

3.

Casquillo roscado.

4.

Manguito.

5.

Pasador cilíndrico.

6.

Cabeza del pistón.

7.

Perno de amarre de la cabeza del pistón.

8.

Aros de compresión ligeramente achaflanados.

9.

Aro de compresión (aro de fuego).

10.

Aro de engrase con resorte espiral.

11.

Aro de engrase ranurado.

12.

Bulón del pistón.

13.

Anillo de seguridad del pistón.

Fig. 2-3

La cabeza lleva tres ranuras para el alojamiento de los tres aros de compresión. El primero, llamado aro de fuego, de cromado duro y los otros dos ligeramente achaflanados.

II-4

Fig. 2-4.–Pistón seccionado. 1.

Manguito.

2.

Casquillo roscado.

3.

Tornillo de amarre de la cabeza del pistón.

4.

Cabeza de pistón.

5.

Aro de compresión.

6.

Aro ligeramente achaflanado.

7.

Aro con resorte espiral.

8.

Aro ranurado.

9.

Alimentación de aceite.

10. Pasador cilíndrico. 11. Salida de aceite. 12. Falda.

II-5

La falda del pistón, forjada de metal ligero, lleva el alojamiento para el bulón y dos ranuras, una encima del alojamiento del bulón y otra debajo, para el alojamiento de los aros rascadores de aceite. Aros rascadores que son diferentes, ya que el superior lleva resorte espiral, mientras el inferior es un aro ranurado. La falda también lleva mecanizado el taladro que conduce el aceite de refrigeración a la cabeza del pistón. El bulón o gorrón está montado flotante en su alojamiento del émbolo y se fija su desplazamiento axial por medio de unos anillos o arandelas de seguridad.

Fig. 2.5.–Aceite refrigerante de los pistones.

La cabeza del pistón, en su parte interior, está refrigerada por aceite a presión, que impulsa la bomba de aceite de refrigeración de pistones a través de unas toberas. Una para cada pistón. Estas toberas descargan un chorro de aceite, que coincide exactamente con el orificio del conducto de aceite que lleva elaborado la falda del pistón. Por este conducto el aceite llega a la cabeza refrigerándola y a un espacio entre cabeza y falda, de donde por un conducto (1 en la Fig. 2-5) pasa a lubricar el cojinete de pie de biela y vuelve al cárter por gravedad (parte sombreada de la Fig. 2-5).

II-6

La parte interior de la cabeza tiene una configuración apropiada con objeto de mejorar la refrigeración, sobre todo en la carrera de compresión. Esta configuración hace que la refrigeración sea buena y uniforme, alargando la duración de los aros de compresión, que se quemarían sin ella, y limitando la dilatación del pistón a valores mínimos, con lo cual se consigue una marcha suave y desgaste reducido del pistón. Las figuras 2-3, 2-4 y 2-5 nos sirven para aclarar con su simple observación todo lo explicado anteriormente.

2.7. LA BIELA La biela es la parte del tren alternativo que transmite el esfuerzo desde el émbolo hasta el cigüeñal. Su forma y dimensiones dependen, entre otros factores, del tamaño del motor y de la disposición de los cilindros. Así, el motor MTU lleva un tipo de bielas que llaman conjugadas por ser un motor en V (Fig. 2-6). Este tipo de motores también puede llevar bielas ahorquilladas o bielas articuladas.

Fig. 2-6

II-7

1.

Biela completa.

2.

Casquillo de biela.

3.

Biela.

4.

Tornillo de biela (tornillo de dilatación).

5.

Cojinetes de cabeza.

6.

Tapas de biela.

7.

Arandela para tornillo de biela.

8.

Tuerca para tornillo de biela.

En el MTU las bielas del lado "A" y lado "B" son iguales (Fig. 2-6). Son forjadas a estampa y mecanizadas completamente. Las bielas de dos cilindros opuestos trabajan en pares, una al lado de otra en un muñón del cigüeñal (tipo conjugadas). Los cojinetes de pie de biela son unos casquillos de bronce que se introducen a presión en el orificio del pie de biela.

2.8. COJINETES DE CABEZA DE BIELA Los cojinetes de cabeza de biela van en dos mitades (5 de la Fig. 2-6) y son fijados por la tapa del cojinete (6 de la misma figura) por medio de dos pernos con sus tuercas correspondientes. Tuercas que llevan un estriado en su periferia para efectuar un apriete con una llave especial. Es necesario este mecanizado de la tuerca, porque las tapas de inspección del cárter son de poco diámetro con relación al tamaño de la cabeza de biela y muñón del cigüeñal, donde van dos bielas juntas, y la llave tiene muy poco recorrido cuando se necesitan montar o desmontar alguna de ellas o las dos. La lubricación de los cojinetes de cabeza de biela se hace por aceite a presión, que es conducido por taladros en los muñones del cigüeñal. Las tapas de biela (6 de la Fig. 2-6) son fijadas por tornillos especiales elaborados a distintos diámetros para permitir las dilataciones. Llevan, además, estos tornillos unas entalladuras en la cabeza para impedir su giro al apretar o aflojar una tuerca.

II-8

CAPITULO III L A

C U L A T A

3.1. GENERALIDADES La culata, por ser una de las piezas que forman la cámara de combustión, es una pieza muy importante en el motor. En el momento de su construcción deberá extremarse el cuidado en su proyecto y elaboración para que pueda soportar los grandes esfuerzos térmicos y mecánicos, que originan las altas presiones y temperaturas a que está sometida la cámara de combustión. La mejor culata sería una pieza robusta que sirviese de tapa del cilindro; sin embargo, esto no puede ser debido a que la cámara de combustión no puede estar herméticamente cerrada en todos los ciclos de funcionamiento del motor; por ello, es necesario que tenga orificios donde van alojadas las válvulas de admisión, escape, inyector, purgas, válvulas de arranque, orificio para paso de pernos para fijación de Ésta con el bloque y, además, galerías internas por donde pueda circular el agua de refrigeración para evitar que, en el momento de la combustión, alcance altas temperaturas que puedan dañar el material de que está construido. Se deduce, por lo tanto, que la técnica en su construcción es muy delicada para garantizar una gran resistencia térmica y al mismo tiempo permitIR una buena refrigeración.

3.2. FIJACION DE LA CULATA AL BLOQUE La culata se fija al bloque por medio de pernos o espárragos de acero de gran resistencia y su número será tal que se asegure el cierre hermético entre la cámara de combustión y la atmósfera, teniendo en cuenta además no hacer demasiados orificios para no debilitar demasiado la culata.

III-1

3.3. TIPOS DE CULATAS Las culatas pueden ser independientes para cada cilindro, como ocurre para los motores medianos y grandes, o bien múltiples, en una sola pieza, para varios cilindros, como ocurre en los motores pequeños.

3.4. ESTANQUEIDAD ENTRE EL CILINDRO Y LA CULATA Entre el bloque y la culata se instala siempre una junta metálica con objeto de evitar fugas de la cámara de combustión exterior.

3.5. CULATA DEL MOTOR MTU La culata del motor MTU (Figs. 3-1 y 3-2) es de fundición gris especial. Son culatas del tipo independiente, es decir, una culata para cada cilindro. Cada culata lleva alojadas dos válvulas de admisión y dos válvulas de escape, accionadas dos a dos por medio de un solo balancín (un balancín para las dos válvulas de admisión y otro para las de escape), un inyector, una válvula de purga y una válvula de arranque.

3.6. FIJACION DE LA CULATA AL BLOQUE Esta culata se fija al bloque por medio de seis esparragos de acero de alta calidad, cuatro cortos y dos largos, los dos largos sujetan, a su vez, los ejes de los balancines. El apriete de las culatas se efectuará siempre con llave dinamométrica o bien en grados de giro, para ello existe un dispositivo especial para darle el apriete correcto de acuerdo a las especificiaciones del motor.

3.7. ESTANQUEIDAD ENTRE EL CILINDRO Y LA CULATA La estanqueidad de la cámara de combustión entre la parte alta del cilindro y la culata se efectúa por medio de un arillo de hierro dulce, que se debe reemplazar siempre que se desmonte una culata.

III-2

Fig. 3-1.–Culata. 1.

Porta-inyector.

14. Resorte de válvula interior.

2.

Guía del yugo de mando de las válvulas.

15. Válvula de descompresión (purga).

3.

Tuerca.

16. Válvula de admisión.

4.

Tornillo de regulación para el puente guía de válvulas.

17. Válvula de escape.

5.

Puente guía de las válvulas.

6.

Tornillo de ajuste para holgura de las válvulas.

7.

Soporte de balancín.

8.

Balancín de escape.

9.

Balancín de admisión.

.

10. Eje de balancines.

.

11. Plato de resorte de válvulas. 12. Pieza cónica en dos mitades para fijación del plato. 13. Resorte de válvula exterior.

III-3

Fig. 3-1.–Despiece de la culata. 1. Culata completa.

14. Válvula de admisión.

2. Culata.

15. Válvula de escape.

3. Guía de la válvula de admisión

16. Resorte de válvula interno.

4. Guía de la válvula de escape.

17. Resorte de válvula exterior.

5. Tornillo de cierre.

18. Rotocap.

6. Anillo de junta.

19. Platillo de resorte.

7. Tapón ranurado.

20. Pieza cónica de válvula.

8. Junta.

21. Válvula de descompresión.

9. Tapón roscado.

22. Cuerpo de válvula de descompresión.

10. Racor.

23. Tornillo de válvula de descompresión.

11. Anillo de junta.

24. Bola de válvula de descompresión.

12. Casquillo roscado.

25. Anillo de junta.

13. Junta

III-5

3.8. EL CILINDRO O CAMISA El cilindro o camisa, junto con el tren alternativo, es una de las piezas fundamentales del motor, ya que en su interior es donde se realiza la combustión, y además en él es donde se mueve alternativamente el émbolo o pistón, sirviéndole por tanto a éste de guía. Podemos observar entonces que su misión es doble: por un lado, constituye la cámara de combustión, junto con la tapa o culata, y por otro, el servir de guía al émbolo o pistón en su movimiento alternativo. El cilindro en un motor (Fig. 3-3) consta de dos partes principalmente. El cilindro propiamente dicho y la camisa, o sea, el revestimiento interior del cilindro, sea cual fuere el tipo de construcción que se emplee para ambas piezas, su misión siempre es la misma.

1. Culata.

2. Cilindro.

3. Camisa.

Fig. 3-3.–Cilindro para un motor de cuatro tiempos.

3.9. TIPOS DE CAMISAS Las camisas pueden ser del tipo secas o húmedas. 3.9.1. Camisa seca. Es la que en toda su superficie externa no va en contacto con el agua de refrigeración del motor, sino en contacto directo con las paredes del cilindro, como se puede ver en la figura 3-4. La evacuación del calor procedente de la combustión se efectúa a través del bloque de cilindros.

III-6

3.9.2. Camisa húmeda. Es la que en toda su superficie externa va en contacto con el agua de refrigeración del motor, como se puede ver en la figura 3-5. La evacuación del calor procedente de la combustión se efectúa directamente al agua de refrigeración del motor a través de las paredes de las camisas. Las camisas, tanto que sean del tipo secas o húmedas, tienen la ventaja de poderse reemplazar en caso de desgaste. De esta forma el costo de la reparación se abarata, al no tener que rectificar el resto de los cilindros en caso de avería en uno solo.

Fig. 3-4.–Cilindro con camisa seca.

Fig. 3-5.–Cilindro con camisa húmeda.

3.10. LAS CAMISAS DEL MOTOR MTU Las camisas en este tipo de motor son del tipo húmeda, están elaboradas a base de fundición especial centrifugada. Esta camisa en su parte superior (Fig. 3-6) lleva un aro torneado de mayor diámetro, para reposar en el alojamiento de la parte superior del bloque y conseguir la estanqueidad de la cámara de refrigeración del cilindro con la parte superior del bloque.

3.11. ESTANQUEIDAD DE LA CAMARA DE REFRIGERACION Para impedir que el agua de refrigeración pueda fugarse hacia el cárter del motor desde la cámara de refrigeración, la camisa, en la parte baja de su periferia exterior, lleva torneadas dos ranuras, donde van alojados dos anillos anulares de goma para ajustar en unos resaltes que llevan el bloque de cilindros, como se puede observar en la figura 3-6.

III-7

Fig. 3-6

3.12. LAPEADO INTERNO DE LAS CAMISAS La superficie interna de las camisas lleva un "lapeado" de algunas micras de profundidad y en sentido cruzado, con objeto de retener una finísima película de aceite de lubricación y así facilitar el engrase de toda la superficie de deslizamiento del pistón y asegurar un bajo rozamiento en el arranque. Cuando se desmonte algún pistón, deberá extremarse el control visual de este lapeado, pues en caso de que éste haya desaparecido parcial o totalmente, puede indicarnos que la camisa ha sufrido algún desgaste. Para comprobar si el desgaste está dentro o fuera de límites, se procederá siempre a un calibrado de la camisa.

3.13. DESMONTAJE DE LA CAMISA Como toda camisa húmeda, presenta un desmontaje más fácil que si fuese una camisa seca. Para el desmontaje de una camisa es necesario desmontar la culata y el pistón correspondiente. Para desmontar la camisa es conveniente el utilizar el extractor de camisas que suministra la casa constructora del motor. Este extractor, por su forma, facilita el desmontaje de la camisa, lo cual no quiere decir que sea imposible su desmontaje con otro tipo de extractor.

III-8

CAPITULO IV AMORTIGUADOR DE VIBRACIONES Y VALVULAS DE ADMISION Y ESCAPE 4.1. AMORTIGUADOR DE VIBRACIONES DEL MOTOR MTU El amortiguador de vibraciones, como su nombre indica, es el encargado de amortiguar las vibraciones torsionales del cigüeñal. Este amortiguador va montado a presión en el extremo del cigüeñal en el lado opuesto de salida de potencia del motor (lado GKS). Está compuesto por (Figs. 4-1 y 4-2):

Fig. 4-1

1. Conjunto del amortiguador. 2. Arrastrador (parte interior) formado por un piñón de ocho dientes de forma semicircular. 3. Corona circular con ocho dientes de forma semicircular. 4. Ocho manguitos elásticos formados por varias pletinas circulares introducidas unas dentro de otras. 5. Ocho bulones limitadores de desplazamiento que van introducidos dentro de los manguitos elásticos. 6. Un disco lateral en dos mitades que sirve de cierre a todo el conjunto.

IV-1

La corona o parte exterior (3) es la masa centrífuga. Está unida al arrastrador (2) por los manguitos elásticos (4) introducidos en los orificios semicirculares de la corona y el arrastrador. Los bulones limitadores de desplazamiento (5) impiden el giro del paquete de manguitos elásticos, limitando el desplazamiento y los esfuerzos de los manguitos elásticos.

4.2. FUNCIONAMIENTO Como el arrastrador está unido de forma solidaria con el cigüeñal, sigue el movimiento circular del mismo. La corona está unida al arrastrador por los manguitos elásticos y normalmente es arrastrado sincrónicamente. Cuando el cigüeñal tiene una vibración, también la recibe el arrastrador por estar solidario con el cigüeñal. La corona circular tiende a seguir girando uniformemente, y por lo tanto amortigua, por medio de los manguitos elásticos, los movimientos vibratorios del arrastrador y del cigüeñal.

4.3. LUBRIFICACION DEL AMORTIGUADOR DE VIBRACIONES Procedente del circuito de lubrificación del motor llega aceite a las cámaras de los manguitos elásticos, con objeto de disminuir el rozamiento de los mismos y evitar su desgaste. Al mismo tiempo tiene una misión amortiguadora en las pletinas circulares de los manguitos elásticos, puesto que al ir entre ellas es el propio aceite el que recibe y transmite los esfuerzos. Como este esfuerzo (energía vibratoria) se transforma en calor, también este aceite actúa como refrigerante.

4.4. MANTENIMIENTO El amortiguador de vibraciones no necesita mantenimiento especial, pero cuando se realiza un recorrido general del motor, deberían calibrarse las pletinas circulares de los manguitos elásticos y los bulones limitadores de desplazamiento, comprobando si están fuera de límites de acuerdo con las especificaciones de la casa constructora del motor.

IV-2

Fig. 4-2.–Conjunto del amortiguador de vibraciones.

4.5. VALVULAS DE ADMISION Y ESCAPE Las válvulas de admisión y escape son las encargadas de abrir o cerrar los conductos de admisión y escape de la culata del motor.

4.6. VALVULAS DEL MOTOR MTU Como todas las válvulas de los motores, constan principalmente de las siguientes partes (Fig. 4-3):

IV-3

1.

Cabeza o plato.

2.

Ranura para esmerilar.

3.

Asiento de la válvula.

4.

Vástago.

5.

Rebaje para fijación.

Las válvulas de admisión y escape en este tipo de motor, para no tener que elaborarlas con los platos demasiado pesadas, con los inconvenientes que esto trae consigo, van por parejas en cada culata, es decir, cada culata lleva dos válvulas de admisión y dos válvulas de escape. El balancín de las válvulas de escape es más largo que el de las de admisión. Estos balancines transmiten el movimiento a unos yugos ahorquillados con objeto de accionar las dos válvulas a la vez (Fig. 4-4) Fig. 4-3

El material con que son elaboradas estas válvulas es de acero de alta calidad con objeto de soportar las altas temperaturas de la cámara de combustión. Además, tienen que ser buenas conductoras del calor para transmitirla, a través de las guías de las válvulas y la culata, al agua de refrigeración. En las válvulas de admisión los platos son de mayor diámetro que las de escape con objeto de tener un buen barrido y un mejor llenado de aire en el cilindro. En la figura 4-4 pueden observarse con detalle los balancines, así como también los yugos ahorquillados, que transmiten el movimiento a las válvulas así como las válvulas de admisión y escape.

4.7. AJUSTE DE LA HOLGURA DE LAS VALVULAS Después de cada montaje de una culata, o de acuerdo al mantenimiento programado del motor, hay que ajustar o controlar la holgura de las válvulas, entre el balancín y el yugo ahorquillado y entre el yugo ahorquillado y las válvulas correspondientes.

IV-4

En este motor, como lleva dos válvulas de admisión accionadas por el balancín de admisión y dos válvulas de escape accionadas por el balancín de escape, hay que prestar gran atención al ajuste del puente del yugo de deslizamiento para que, tanto las válvulas de admisión como las de escape, abran y cierren por parejas exactamente igual, con una tolerancia máxima admisible de 0,05 mm. En caso de que esta tolerancia fuese mayor, hay que proceder a su ajuste de acuerdo a las instrucciones que figuran en el libro descriptivo del motor. Una vez comprobado este ajuste, se procederá al ajuste de la holgura de las válvulas entre el balancín y el yugo de deslizamiento con unas galgas.

1.

Guía del yugo ahorquillado.

2.

Tornillo

de

regulación

del

yugo

ahorquillado para una válvula de escape. 3.

Yugo ahorquillado de las válvulas de

escpae. 4.

Tornillo de ajuste de las válvulas de

escape. 5.

Balancín del escape.

6.

Soporte de balancines.

7.

Balancín de admisión.

8.

Eje de balancines.

Fig. 4-4

4.8. GIRADOR DE VALVULAS DE ESCAPE "ROTOCAP" Las válvulas de escape están provistas de un girador de válvulas llamado "ROTOCAP", con objeto de que cuando el motor está en marcha las válvulas giren y por lo tanto se evita que haya calentamientos unilaterales en sus asientos, impidiendo asimismo que se acumulen carbonillas entre los mismos.

IV-5

4.9.

DESCRIPCION DEL GIRADOR "ROTOCAP" El girador "ROTOCAP" está incorporado al plato de resortes de las válvulas de escape y obliga a éstas a girar mientras el motor está en marcha (Figs. 4-5 y 4-6).

1.

Cuerpo básico.

2.

Bola de acero.

3.

Anillo de rodadura de bolas.

4.

Resorte de disco.

5.

Tapa de la cajera.

6.

Resorte en espiral.

7.

Resortes de las valvulas.

Este girador se compone de un cuerpo básico que en su circunferencia tiene cinco cajeras con pistas o anillos de rodadura inclinados para las bolas, como se puede ver en los detalles "A" y "B" de las figuras 4-5 y 4-6. En cada cajera va alojada una bola de acero y un resorte en espiral.

Fig. 4-5

Entre la tapa (5) y el anillo de rodadura (3) lleva adosado un resorte de disco (4). La tapa (5) transmite la fuerza procedente de los resortes de las válvulas (7) al resorte de disco (4) y éste al anillo de rodadura (3). Todo el conjunto del cuerpo básico es el que forma el platillo de resortes de las válvulas.

IV-6

4.10. FUNCIONAMIENTO Cuando la válvula de escape está cerrada, la tapa (3) está sometida únicamente a la fuerza de los resortes de las válvulas con la compresión inicial, y, por lo tanto, el resorte en espiral (6) está distendido y la bola está en la posición de la derecha, como se ve en el detalle "A" de la figura 4-5.

Cuando

el

balancín,

al

abrir

la

válvula

comprime los resortes (7) de la misma, aumenta la fuerza sobre la tapa (5) y ésta la transmite al anillo de rodadura, obligando a las bolas a rodar sobre las pistas inclinadas, y por lo tanto, las bolas comprimen el resorte en espiral, pasando a la posición del detalle "B" de la figura 4-6, haciendo girar el anillo de rodadura unos grados, y lo mismo el cuerpo básico y con éste la válvula. Al cerrar la válvula de escape las fuerzas de los resortes disminuyen, y por lo tanto, el resorte del disco (4) y el de espiral (6) se expansiona y las bolas retornan a su posición de partida (detalle "A" de la figura 4-5).

Fig. 4.6

Esto quiere decir que cada vez que hay una compresión del resorte en espiral (6) hay un giro de la válvula.

IV-7

CAPITULO V CIRCUITO DE AGUA DE REFRIGERACION DEL MOTOR 5.1. GENERALIDADES El sistema de refrigeración del motor está dividido en dos circuitos separados. El primer circuito de refrigeración, propiamente dicho, es de agua dulce tratada en circuito cerrado con un tratamiento de aceite, y el segundo con agua aspirada del mar, llamada también "AGUA CRUDA", y que es descargada nuevamente al mar después de pasar por los enfriadores correspondientes.

5.2. SISTEMA DE REFRIGERACION DE AGUA DULCE El agua dulce del sistema de refrigeración (Fig. 5-1) es impulsada por una bomba centrífuga, movida por el eje cigüeñal a través de una rueda intermedia. Esta bomba va montada en el lado de salida de potencia del motor. Aspira el agua del circuito de refrigeración y la descarga en circuito cerrado a través del enfriador de agua dulce, entrando en el colector de refrigeración del motor para refrigerar las camisas de abajo hacia arriba y entrando en las culatas a través de unos orificios que comunican el bloque con la culata. La estanqueidad se mantiene entre la culata y el bloque por medio de unas frisas de goma tratada. Una vez que refrigera las culatas, el agua sale por un tubo de cada una de las mismas y de éstas hacia un colector en "V" para ser aspirado por la bomba. De los colectores de salida de las culatas sale un tubo por cada lado del motor para refrigerar las dos turbo-soplantes. A la salida de las turbo-soplantes el agua es conducida desde el colector general de retorno a la aspiración de la bomba. En la parte más alta del motor va montado un tanque de compensación, en comunicación con el circuito de refrigeración, que sirve para desaireación y compensar las posibles pérdidas de agua que haya en el circuito.

5.3. TANQUE DE COMPENSACION Este tanque tiene un nivel de cristal para poder observar en todo momento la altura de agua en el mismo.

V-1

El tapón de llenado de este tanque monta una válvula, que se abre cuando en el tanque hay una sobre-presión o depresión.

5.4. GRIFOS DE DESAGÜE En la parte más baja, el motor lleva unos grifos que sirven para vaciar el agua del circuito cuando sea necesario.

5.5. SENSORES DE PRESION Y TEMPERATURA El circuito de refrigeración lleva instalados unos sensores para controlar en todo momento la presión y temperatura, antes y después del enfriador de agua de refrigeración.

5.6. SISTEMA DE LLENADO DEL CIRCUITO DE REFRIGERACION Cuando es necesario llenar el circuito, bien por reemplazo del agua o para poner a nivel el mismo, se utiliza un bombillo de mano, instalado con este fin. Este bombillo aspira el agua de un tanque de almacenamiento, donde el agua está ya preparada y tratada, descargándola al circuito de refrigeración del motor mediante las válvulas de bloqueo correspondientes.

5.7. SISTEMA DE PRECALENTAMIENTO El sistema de precalentamiento tiene por objeto calentar el agua de refrigeración, como mínimo hasta una temperatura de unos 40 ºC, para facilitar el arranque y evitar la formación de carbonillas en la cámara de combustión, y además evitar los desgastes anormales por arranques en frío. Este sistema consta de una bomba eléctrica, que aspira el agua del circuito y la hace pasar a través de un calentador con tres resistencias eléctricas, las cuales se pueden conectar independientemente una, dos o las tres a la vez, dependiendo de la rapidez con que quiera calentarse el motor. Para poner en funcionamiento el circuito de precalentamiento del motor, basta abrir la aspiración y descarga de la bomba de precalentamiento y conectar las resistencias necesarias.

V-2

Fig. 5-1.–Circuito del agua de refrigeración del motor. 1.

Conducto de rebose.

10. Conducto de llenado.

2.

Válvula de cierre.

11. A la indicación mecánica de la presión.

3.

Depósito de compensación del agua refrigerante.

12. Al equipo de precalentamiento.

4.

Turbosobrealimentador.

13. Desde el equipo de precalentamiento.

5.

Colector de salida del agua de refrigeración.

14. Bomba de agua de refrigeración del motor.

6.

Refrigerador del agua de refrigerador.

15. Termostato.

7.

Válvula de bloqueo.

8.

Desagüe.

M.

Punto de medicción.

9.

Presostato.

()

Kp/cm2.

V-3

Antes de arrancar un motor, hay que desconectar las resistencias, parar la bomba y cerrar las válvulas de aspiración y descarga de ésta con objeto de aislar este circuito durante el funcionamiento del motor. Cuando se prevea que hay que arrancar el motor, debemos tener en cuenta que se necesitan dos o tres horas, dependiendo de la temperatura ambiente, hasta alcanzar como mínimo una temperatura de 40 ºC. NOTA: En caso de emergencia, el motor lleva un sistema de arranque en frío, que más adelante estudiaremos.

5.8.

ESQUEMA DEL CIRCUITO DE REFRIGERACION DEL MOTOR (AGUA TRATADA). (Fig. 5-1)

5.9.

COMPOSICION DEL AGUA DE REFRIGERACION (AGUA TRATADA). GENERALIDADES Debido a que las aguas potables contienen siempre materias disueltas, que en gran parte son los responsables de las corrosiones en las cámaras de refrigeración de los motores, es por lo que hay que prestar especial atención en la preparación del agua de refrigeración para evitar este grave inconveniente. Las aguas podemos clasificarlas teniendo en cuenta su dureza, contenido de calcio, ácido carbónico, PH, conductibilidad eléctrica y residuos por evaporación. Por esta razón, es necesario analizar el agua dulce de la cual se dispone. Para poder determinar la calidad del agua que se va a emplear como refrigerante, los buques que montan este tipo de motor cuentan con una CAJA TEST con los suficientes aparatos y productos químicos. También se puede controlar el agua mandando una muestra del agua al laboratorio en la Zona Marítima correspondiente. Como agua tratada en este tipo de motor se utiliza una emulsión de agua dulce de unas características determinadas y aceite anticorrosivo TALOIL. El agua no es tratada con ningún tipo de anticongelante, puesto que el motor lleva un sistema de precalentamiento.

V-5

5.10. DATOS CARACTERISTICOS DEL AGUA DULCE A EMPLEAR Los valores obtenidos por el análisis del agua dulce que se va a utilizar deben quedar entre los siguientes límites: Dureza del agua ........................................ 0º hasta 17,9 grados franceses. Valor del PH (a 20 ºC)................................ 6,5 hasta 8,0 Contenido de cloruro ................................ < 100 mg/l.

5.11. PREPARACION DEL AGUA TRATADA La mayor parte de las aguas potables quedan dentro de estos límites, pero hay que asegurarse, mediante un análisis antes de preparar la emulsión de agua y aceite TALOIL, que el agua es la adecuada.

5.12. PREPARACION DE LA MEZCLA DE AGUA DULCE PARA 17,9º FRANCESES (Fig. 5-2) Ejemplo: –

Capacidad de circuito de agua refrigerante ......................700 litros.

–

Dureza del agua dulce disponible .....................................35,8 grados franceses.

Para la determinación de la mezcla de agua dulce se toma en la base del diagrama el valor de 700 litros (capacidad del circuito de agua refrigerante). De este valor se sube hasta la intersección con la línea de 35,8º franceses y desde este punto se sigue horizontalmente a la izquierda hasta encontrar allí, en la coordenada, la cantidad de agua a emplear. Para este caso son 350 litros. Esto significa: Cantidad a emplear de agua dulce con 35º franceses ...............................= 350 litros. Adición de agua de lluvia, destilada o completamente desalinizada .........= 350 litros. Resulta agua dulce de una dureza de 17,9º franceses ..............................= 700 litros.

V-6

Cuando tengamos que utilizar agua con una dureza mayor de 17,9 grados franceses, deberá ser rebajada hasta alcanzar la dureza prescrita mediante la adición de agua destilada, de acuerdo a la tabla de la figura 5-2 donde se puede ver un ejemplo.

17,9

21,5

800

25 700

28,6 600

35,8

500

39,4 43 400

46,5 50 53,7

300

Dureza en grados franceses

Cantidad a emplear (litros)

32,2

200

100

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1.000

Capacidad del circuito de agua refrigerante (litros).

Fig. 5-2

NOTA IMPORTANTE: CUANDO SE UTILICE AGUA DESTILADA DE DUREZA 0º, NO DEBERAN ALCANZARSE LOS LIMITES MINIMOS DE CONCENTRACION, PORQUE HAY PELIGRO DE CORROSION ELEVADO.

V-7

5.13. VALOR DEL PH Al utilizar aguas blandas, el PH es menor de 6,5 y el contenido de CO2 puede ser demasiado elevado. Por lo tanto, estas aguas podemos desgasificarlas antes de ser utilizadas previo calentamiento de las mismas a una temperatura de 80 ºC. Después de esto, el valor del PH aumenta a su valores normales.

5.14. CANTIDAD DE ACEITE ANTICORROSIVO A AÑADIR El agua de refrigeración del motor, como se dijo anteriormente, es una emulsión de agua dulce, con unas características determinadas y ya estudiadas, y el aceite anticorrosivo TALOIL. El porcentaje de aceite TALOIL que debe mezclarse con el agua es de 1% en volumen (10 cm3/l) ± 0,5% . Durante el funcionamiento del motor, este porcentaje no debe bajar NUNCA por debajo de 0,5% en volumen (5 cm3/l). Cuando se efectúe el primer llenado del circuito de refrigeración, o bien después de una limpieza de éste, deberá prepararse una concentración de 1,5% en volumen de contenido de aceite anticorrosivo, puesto que, al estar el circuito limpio, parte del aceite (un 0,5% aproximadamente) se queda adherido a las paredes del mismo.

5.15. DETERMINACION DE LA CANTIDAD NECESARIA DE ACEITE ANTICORROSIVO

5.15.1. Tratamiento del aceite refrigerante (Fig. 5-3). Ejemplo: –

Capacidad del circuito refrigerante ................................ 500 litros.

–

Concentración exigida .................................................... 1,5% en volumen.

V-8

15

1.5

14

12 11 10

1.0

9

0.9

8

0.8

7

0.7

6

0.6

5

0.5

4

0.4

3

0.3

2

0.2

1

0.1

100

200

300

400

500

600

700

800

900

Contenido de aceite anticorrosivo (en volumen))

Cantidad de aceite anticorrosivo (en litros)

13

1000

Capacidad del circuito refrigerente (en litros)

Fig. 5-3

Para la determinación de la cantidad necesaria de aceite anticorrosivo, se sube del valor de 500 litros de contenido del circuito refrigerante hasta la intersección con la línea de 1,5% en volumen, y desde este punto se sigue a la izquierda hacia la coordenada que indica la cantidad de aceite anticorrosivo. Aquí resulta el valor de 7,5 litros. Esto significa: Hay que añadir 7,5 litros de aceite anticorrosivo al agua dulce.

5.15.2. Corrección del contenido anticorrosivo en el agente refrigerante. Ejemplo: –

Capacidad del circuito refrigerante

700 litros.

–

Contenido de aceite anticorrosivo exigido

1,0 en vol.

–

Contenido en aceite anticorrosivo medido

0,3 en vol.

–

Contenido de aceite anticorrosivo que falta

0,7 en vol.

V-9

Para la determinación de la cantidad de aceite anticorrosivo que falta, se sube el valor de 700 litros de contenido del circuito refrigerante hasta la inter.sección con la línea de 0,7 en volumen, y desde este punto se sigue a la izquierda hacia la coordenada que indica la cantidad de aceite anticorrosivo. Aquí resulta el valor de 4,9 litros. Esto significa: Al agente refrigerante deben añadirse 4,9 litros de aceite anticorrosivo.

5.15.3. Adición de la cantidad calculada de aceite anticorrosivo. Antes de añadir el aceite anticorrosivo al agua, hay que observar lo que se ha indicado en la curva de la figura 5-2 para la preparación del agua del motor.

5.16. PREPARACION DE LA EMULSION DE AGUA DULCE Y ACEITE ANTICORROSIVO Primero llenamos el circuito de refrigeración con el agua de las características establecidas y hacemos funcionar el motor hasta alcanzar la temperatura normal del servicio. Para que puedan escapar los gases disueltos, se quita el tapón del tanque de compensación. Cuando la temperatura del agua sea la de régimen, se sacan aproximadamente 10 litros de agua para un recipiente y en éste se añade el aceite necesario para todo el circuito. Una vez bien agitada la mezcla, se introduce otra vez en el circuito de agua de refrigeración con el motor en marcha, y una vez que el aceite está bien mezclado, se tapa el tanque de compensación, quedando el circuito lleno de agua. Si existiese una instalación apropiada, la preparación del agua de refrigeración puede hacerse fuera del motor, calentando el agua a 80 ºC y añadiendo el aceite anticorrosivo necesario, agitando bien el agua para la mezcla, y a continuación se llena el tanque de almacenamiento y de éste, por medio del bombillo a mano, se introduce

en

el

circuito

de

refrigeración

del

motor,

abriendo

la

válvula

correspondiente. En la figura 5-3 se puede observar unas curvas y un ejemplo para determinar la cantidad de aceite añadir.

V-10

5.17. ENFRIADOR DE AGUA DE REFRIGERACION (AGUA TRATADA) Este enfriador está instalado en la cámara de motores sin estar adosado al motor. Tiene la misión de mantener la temperatura del agua de refrigeración (agua tratada) dentro de los límites establecidos por la casa constructora. La figura 5-4 corresponde a dicho enfriador, donde están señaladas sus partes más importantes.

Fig. 5-4 LEYENDA DE LA FIGURA 5-4 A. Entrada de agua salada (agua cruda).

3. Tapas con mirilla de cristal de las termostáticas.

B. Salida de agua salada.

4. Termostáticas.

C. Entrada de agua dulce tratada.

5. Soportes de afirmación.

D. Salida de agua dulce tratada.

6. Bridas de unión de entrada y salida de agua dulce

E. Atmosférico de desaireación. 1. Tapas de los paquetes de tubos. 2. Placa de características.

tratada. 7. Bridas de unión de entrada y salida de agua sala da o "CRUDA".

V-11

El sentido de circulación del agua salada (agua "CRUDA") y agua dulce en el paquete de tubos del enfriador es "CRUZADO". El agua dulce entra por "C" y sale por "D" (Fig. 5-4) y el agua salada o "CRUDA" entra por "A" y sale por "B" de la misma figura. Este enfriador está incorporado al circuito de agua de refrigeración del motor de tal forma que ésta circula por el interior de los tubos y el agua salada por el exterior.

5.18. DILATACIONES TERMICAS Las dilataciones térmicas de los paquetes de tubos (elemento refrigerador) son absorbidas en el lado de salida del agua salada mediante un tubo corredizo. Este tubo es frisado con la cámara de agua dulce del enfriador mediante un anillo tórico de goma.

5.19. REGULACION DE LA TEMPERATURA DEL AGUA DULCE (TRATADA) Para mantener la temperatura adecuada del trabajo en el motor, este enfriador lleva montadas cuatro válvulas termostáticas (4), las cuales tienen la misión de estrangular o abrir el paso de agua salada al paquete de tubos para mantener la temperatura del agua dulce o tratada entre un margen de 71 a 85 ºC. Con este sistema de control puede alcanzarse la temperatura de trabajo del motor muy rápidamente.

5.20. LIMPIEZA DEL ENFRIADOR La limpieza del enfrirador debe hacerse con periocidad, de acuerdo al plan de mantenimiento del motor. La mayoría de las veces basta con sumergir los paquetes del elemento refrigerador en una solución alcalina. El tiempo de permanencia en la solución depende del grado de incrustaciones que éstos tengan. A continuación deberían chorrearse con agua limpia. NOTA: No deberá nunca tratar de desincrustar las sales que contengan los paquetes a base de cepillos de alambre, puesto que en algún momento pueden perforarse. Si en algún momento en los paquetes de tubos se observan incrustaciones calcáreas, deberán eliminarse a base de algún producto desincrustante que no ataque el material.

V-12

CAPITULO VI CIRCUITO DE AGUA SALADA O CRUDA 6.1. MISIONES Este circuito tiene las siguientes misiones: –

Enfriar el aire de sobrealimentación del motor.

–

Enfriar el aceite de lubrificación.

–

Enfriar el agua de refrigeración.

–

Enfriar los gases de escape.

–

Enfriar el aceite del reductor-inversor (en patrulleros tipo "LAZAGA").

6.2. SISTEMA DE REFRIGERACION DE AGUA SALADA O CRUDA En este sistema de refrigeración el agua es aspirada del mar a través de un filtro, un kistong y una válvula de charnela, por medio de una bomba centrífuga movida por el eje cigüeñal a través de una rueda intermedia. La bomba impulsa parte del agua aspirada por un conducto a los enfriadores de aire de sobrealimentación y después de éstos para refrigerar el enfriador de agua dulce de refrigeración del motor. La otra parte del agua es impulsada al mar después de refrigerar el enfriador de aceite del motor y salida de gases de escape (Fig. 6-1).

6.3. SISTEMA DE EMERGENCIA DE REFRIGERACION DE AGUA SALADA O CRUDA El sistema de refrigeración está preparado para que, en caso de una obturación de la rejilla o filtro de aspiración de la bomba, o bien por un fallo mecánico de la misma, pueda alimentarse del servicio de C.I. del buque mediante una válvula de alimentación provista de una válvula con racor de 1,5", en el cual se puede acoplar una manguera de 1,5" de C.I.

VI-1

Hay que tener un especial cuidado, cuando se alimente de este servicio, en regular la presión del agua de refrigeración, manteniéndola en los límites establecidos, estrangulando la válvula de alimentación hasta obtener la presión deseada. En caso de algún fallo en la bomba o la obstrucción de la aspiración, hay que alimentar rápidamente por C.I., puesto que bastan pocos segundos sin circulación para que el motor sufra un calentamiento excesivo. En estas circunstancias es conveniente, además, disminuir el número de revoluciones del motor e incluso llegar a pararlo. Si se llega a parar, habrá que virar el motor a mano, circulando aceite con la bomba de prelubricación, hasta que éste enfríe lo suficiente, para evitar que sufra algún tipo de deformación.

VI-2

Fig. 6-1.–Circuito de agua no tratada (circuito secundario) (agua cruda). 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13.

Enfriador de aceite del motor. Desagüe. Al sistema de escape. Embudo de llenado para la bomba de agua no tratada (agua cruda). Bomba de agua no tratada (agua cruda). Válvula de bloqueo. Refrigerador del aire de carga. Desaireación. Refrigerador del agua de refrigeración (agua tratada). Descarga al mar. Refrigerador del aceite del reductor. Estrangulación. Desde el filtro de agua no tratada.

M.

Punto de medición.

VI-3

CAPITULO VII SISTEMA DE LUBRICACION 7.1. GENERALIDADES El sistema de lubricación del motor está dividido en dos circuitos distintos: CIRCUITO DE ACEITE A MECANISMOS y CIRCUITO DE REFRIGERACION DE PISTONES. Además, lleva el motor un circuito de PRELUBRICACION.

7.2. BOMBAS DE ACEITE El cigüeñal del motor, por medio de una rueda intermedia, mueve dos bombas de piñones dobles, es decir, que son cuatro bombas. Tres de ellas para descargar el aceite al CIRCUITO DE MECANISMOS y la cuarta bomba para el CIRCUITO DE REFRIGERACION DE PISTONES. (28) y (29) de la figura 7-1. Las tres bombas que descargan el aceite al CIRCUITO DE MECANISMOS apiran el mismo cárter del motor y lo descarga a través del enfriadorde aceite al CIRCUITO DE MECANISMOS y a la aspiración de la cuarta bomba o de REFRIGERACION DE PISTONES. La cuarta bomba, después de recibir el aceite del CIRCUITO DE MECANISMOS, lo descarga al CIRCUITO DE REFRIGERACION DE PISTONES.

7.3. BOMBAS DE ACEITE A MECANISMOS En los circuitos de descarga de estas bombas van montadas dos válvulas de sobrepresión (U 10) (Fig. 7-1) que abren cuando la presión alcanza 10 Kg/cm2, protegiendo a las bombas de cualquier anomalía en la descarga.

7.4. BOMBA DE ACEITE DE REFRIGERACION A PISTONES La cuarta bomba o bomba de REFRIGERACION DE PISTONES, lleva montada en el circuito de descarga una válvula de seguridad (U 9), como puede verse en la figura 7-1, para su protección.

VII-1

7.5. BOMBA DEL CIRCUITO DE PRELUBRICACION La bomba de aceite del CIRCUITO DE PRELUBRICACION es una bomba movida por un motor eléctrico y no va adosada al motor. Esta aspira el aceite del cárter y lo descarga al circuito de mecanismos y al sistema de desbloqueo del motor.

7.6. DESCRIPCION DEL CIRCUITO DE ACEITE A MECANISMOS Las bombas (28) (Fig. 7-1) aspiran el aceite del cárter a través de una rejilla y lo conducen por un tubo a la entrada del enfriador (20). Este enfriador, en la cabeza de entrada del aceite, lleva incorporados dos reguladores termostáticos de temperatura, los cuales tienen la misión de hacer pasar a través del enfriador todo el aceite o parte del mismo, dependiendo de su temperatura. De la salida del enfrirador de aceite parten tres ramales: 1. Por uno de ellos se dirige el aceite a los filtros de derivación (17) a través de un orificio estrangulador y una válvula de bloqueo (16), y de éstos retorna al cárter. Antes de entrar en los filtros de derivación (17) y de este mismo ramal es conducido el aceite a la aspiración de la bomba de refrigeración de pistones (29). 2. Por el segundo ramal es enviado el aceite por (38) a actuar en la válvula reguladora de presión de aceite (8), pasando a continuación al filtro centrífugo (7) para ser filtrado, retornando al cárter. 3. Por el tercer ramal se envía el aceite a través de los filtros finos (18), o bien haciéndolo pasar a través de éstos o puenteándolos por medio de la válvula de bloqueo (16). Estos filtros finos (18) están

protegidos

por una válvula de

sobrepresión U, para evitar un exceso de sobrepresión diferencial en los mismos. De los filtros finos (18) se envía el aceite por (39) al filtro de rendijas (11) (situado en la banda de Er. del motor), entrando por su parte baja y saliendo por su parte alta hacia un colector general, que a su vez se divide en dos ramales.

VII-2

Fig. 7-1.–Circuito de aceite del mecanismo de accionamiento. 1.

Turbosobrealimentador por gases de escape.

2.

Filtro–tamiz.

3.

Cojinete sobrealimentador.

4.

Balancín.

5.

Cojinete árbol de levas.

6.

Válvula reductora de presión.

7.

Filtro centrífugo de aceite.

8.

Válvula reguladora presión aceite.

9.

Amortiguador de vibraciones.

10. Desde el eje cigüeñal. 11. Filtro rendijas aceite motor. 12. Tornillo de purga. 13. Teletransmisor de temperatura (indicación en puesto de mando secundario).

VII-3

Circuito de aceite del mecanismo de accionamiento (Cont.) 14. Teletransmisor de temperatura (aviso de perturbación). 15. Estrangulador. 16. Válvula de bloqueo. 17. Filtro de derivación aceite motor. 18. Filtro fino de aceite motor. 19. Grifo de purga. 20. Intercambiador de calor de aceite motor. 21. Conexión para teletransmisor de presión. 22. Vigilante presión de aceite motor (aviso falta presión aceite 2,3 Kp/cm2). 23. Vigilante presión de aceite motor (parada de seguridd 3,0 Kp/cm2). 24. Vigilante presión de aceite motor (desbloqueo arranque 0,3/0,75 Kp/cm2). 25. Catarata. 26. Bomba de inyección de combustible. 27. Hacia el acoplamiento bomba inyección de combustible. 28. Bomba de aceite del mecanismo. 29. Bomba de aceite de refrigeración pistones. 30. Cojinete axial del cigüeñal. 31. Cojinete cigüeñal. 32. Cojinete rueda intermedia. 33. Filtro de discos a tamiz. 34. Hacia la bomba de inyección de combustible. 35. Hacia la limitación de inyección dependiente del número de revoluciones. 36. Hacia la limitación de arranque. 37. Regulador del motor. 38. A la válvula reguladora de presión de aceite. 39. Al filtro de rendijas. R.

Válvula de retención.

Ü.

Válvula de sobrepresión. Retorno de aceite al bloque motor.

()

Kp/cm2. Retorno de aceite al cárter.

VII-4

Fig. 7-2.–Circuito del aceite de refrigeración de los pistones.

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Filtro de rendijas para el aceite del motor. Tornillo de purga. Inyector. Desde el circuito de aceite del mecanismo. Bomba del aceite de refrigeración de los pistones. Canal de aceite de refrigeración de los pistones. Válvula de bloqueo. Pistón.

M. Ü

Punto de medición. Válvula de sobrepresión.

()

Kp/cm2.

VII-5

De uno de éstos parten tres conductos: uno que conduce el aceite a lubricar los ejes de balancines; otro a través de la válvula REDUCTORA DE PRESION DE ACEITE (6) a lubricar los cojinetes de los dos turbosobrealimentadores y el tercer conducto lo dirige a la válvula REGULADORA DE PRESION DE ACEITE (8). (Las válvulas reductora de presión de aceite y la reguladora de presión de aceite se explicarán posteriormente.) El aceite que va a los balancines (4) lubrica los puntos de apoyo de éstos, siendo conducido

a

los

puntos

de

contacto

"balancín-yugo

de

deslizamiento"

y

"balancín-empujador" a través de taladros a lo largo de los balancines. Los yugos de deslizamiento también van taladrados para lubricar los puntos de contacto entre los yugos de deslizamiento y las válvulas de admisión y escape. Al otro extremo del balancín también le llega el aceite para lubricar el punto de contacto entre éste y la varilla empujadora.

7.7.

ENGRASE DE TAQUES Y RODILLOS Los taqués y los rodillos se lubrican con el aceite que se va depositando en la parte superior de la culata procedente de los balancines, retornando por gravedad al cárter.

7.8.

ENGRASE DE COJINETES DE TURBOSOBREALIMENTADORES Los turbosobrealimentadores reciben el aceite para lubricar los cojinetes a través del filtro de tamiz (2) y de la válvula REDUCTORA DE PRESION (6), en la cual se le reduce la presión hasta 2,5 Kg/cm2. Después de lubricar los cojinetes, el aceite retorna al cárter.

7.9.

ENGRASE DE LOS COJINETES DE BANCADA Del segundo ramal procedente de la salida del mismo filtro de rendijas (11) es conducido el aceite a cada uno de los cojinetes de bancada del cigüeñal a través de taladros en el mismo.

7.10. ENGRASE DEL COJINETE DE EMPUJE AXIAL El cojinete de empuje axial (30) del cigüeñal recibe el aceite por un conjunto exterior al motor procedente del circuito que engrasa los ejes de camones.

VII-7

7.11. ENGRASE DE CILINDROS El aceite, después de lubricar las cabezas de biela, es salpicado hacia arriba y va a lubricar las paredes de los cilindros, retornando al cárter.

7.12. ENGRASE DE LOS EJES DE LAS RUEDAS DE LA DISTRIBUCION Los ejes de las ruedas de la distribución y los cojinetes de los árboles de levas se lubrican por aceite que llega a través de galerías que parten del conducto o colector general de aceite. Desde los árboles de levas el aceite se envía por tubos externos al motor a las bombas de inyección de combutible y al regulador del motor. En cada tubo de entrada de lubricación a la bombas de inyección va instalada una "CATARATA" que tiene la misión de regular la cantidad de aceite que llega a aquéllos, y de éstas retorna al cárter del motor. (La "CATARATA" se estudiará posteriormente.)

7.13. CIRCUITO DE ACEITE DE REFRIGERACION DE PISTONES A la cuarta bomba o de REFRIGERACION DE LOS PISTONES (5) de la figura 7-2 llega el aceite descargado por las bombas de mecanismos y lo descarga por un tubo que corre exteriormente al motor al filtro de rendijas (1), situado en el lado contrario al de salida de potencia (GKS). Una vez filtrado en el mencionado filtro, sigue por un conducto interior y va dejando ramales en las partes bajas de cada cilindro. Cada ramal de éstos lleva montada una tobera orientada hacia arriba y de tal forma que, al salir el aceite a presión a través de éstas, penetre en un orificio que para este fin lleva cada pistón (ver Fig. 2-5), y lo dirige al canal de refrigeración de los mismos. Una vez que el aceite refrigeró los pistones, sale y lubrica los bulones de los pistones, retornando al cárter.

7.14. VALVULA DE SEGURIDAD EN EL CIRCUITO DE REFRIGERACION DE PISTONES En este circuito va montada una válvula de seguridad (U 9) cargada a 9 Kg/cm2 para protección de la bomba.

VII-8

Fig. 7-3.–Circuito prelubricación.

1.

Turbosobrealimentador.

2.

Filtro–tamiz.

3.

Cojinete turbosobrealimentador.

4.

Balancín.

5.

Cojinete árbol de levas.

6.

Válvula reductora de presión.

7.

Filtro centrífugo de aceite.

8.

Válvula reguladora de presión de aceite.

9.

Amortiguador de vibraciones.

10. Desde el cigüeñal. 11. Filtro–rendijas de aceite del motor.

VII-9

Circuito prelubricación (Cont.) 12. Tornillo de purga. 13. Teletransmisor de temperatura (indicación en puesto de mando auxiliar). 14. Teletransmisor de temperatura (aviso de perturbación). 15. Bomba de inyección de combustible. 16. Catarata. 17. Conexión para teletransmisor de presión. 18. Válvula de bloqueo. 19. Vigilante de presión aceite motor (desbloqueo arranque 0,3 Kp/cm2). 20. Vigilante de presión aceite motor (aviso falta presión aceite 2,3 Kp/cm2). 21. Vigilante de presión aceite motor (parada de seguridad 3,0 Kp/cm2). 22. Bomba previa aceite motor. 23. Hacia la bomba de inyección de combustible. 24. Bomba de aceite del mecanismo. 25. Bomba de aceite de refrigeración de pistones. 26. Cojinete axial del cigüeñal. 27. Cojinete cigüeñal. 28. Cojinete rueda intermedia. 29. Filtro de discos a tamiz. 30. Hacia la bomba de inyección de combustible, lado A. 31. Hacia la limitación de inyección dependiente del número de revoluciones. 32. Hacia la limitación de arranque. 33. Regulador del motor. R.

Válvula de retención.

Ü.

Válvula de sobrepresión. Retorno de aceite al bloque motor.

()

Kp/cm2.

?

Retorno de aceite al cárter.

VII-10

7.15. CIRCUITO DE PRELUBRICACION Este circuito tiene por objeto conseguir la presión suficiente en el CIRCUITO DE MECANISMOS para asegurar el engrase en el momento de su puesta en marcha, activando además el sistema de desbloqueo para poder arrancar el motor. Esta bomba también entra en servicio automáticamente cuando se para el motor. DESCRIPCION.–Consta de una bomba (22) (Fig. 7-3) movida eléctricamente, la cual aspira el aceite del cárter del motor y lo descarga a través de dos conductos. Por un conducto, al filtro de discos a tamiz (29) y de éste al regulador del motor (33). Por el otro, al circuito de aceite de mecanismos, después de la descarga de la bomba de aceite de mecanismos (24), desde donde el aceite sigue por los mismos conductos que el aceite de mecanismos para que éste llegue a todos los puntos del motor que necesitan ser lubricados. PRECAUCIONES A TOMAR ANTES DE ARRANCAR EL MOTOR.–Antes de arrancar el motor, deberá ponerse en marcha la bomba de prelubricación, con objeto de acumular la presión necesaria de 0,3 a 0,75 Kg/cm2, para que ésta actúe en el desbloqueo (19) y de esta forma pueda llegarle energía eléctrica a la electro-válvula de tres vías para dar paso de aire a cilindros y arrancar el motor. Una vez que la presión en el circuito es alcanzada por las bombas de aceite del motor, ésta se para automáticamente. Para impedir que el aceite de descarga del circuito retorne al cárter a través de la bomba de prelubricación, en la descarga de ésta lleva montada la válvula de retención R (0,2).

7.16. PRESION DE ACEITE INFERIOR A 2 KG/CM2 Antes de la entrada en el circuito de aceite de mecanismos hay una válvula de rentención R (0,2) cargada a 0,2 Kg/cm2, por lo que el aceite, hasta que la bomba no alcanza esa presión, pasa al regulador del motor (33) a través del filtro de discos de tamiz (29) y dos válvulas de retención R (0,5) cargadas a 0,5 Kg/cm2. Este aceite que

VII-11

le llega al regulador pone a éste en posición de llenado de arranque, moviendo las cremalleras de las bombas de inyección de combustible a la posición de arranque.

7.17. PRESION DE ACEITE SUPERIOR A 2 KG/CM2 Cuando la descarga de la bomba acumula una presión superior a 2 Kg/cm2, abre la válvula de retención R (0,2) y el aceite pasa al circuito de mecanismos después de la descarga de las bombas para lubrificar todos los puntos del circuito de mecanismos. Cuando el aceite llega al vigilante de presión de aceite (19), que está regulado a 0,3 Kg/cm2, desbloquea el sistema de arranque y en ese momento es cuando podemos arrancar el motor. Una vez iniciado el arranque, la bomba (22) se desconecta automáticamente y las bombas de aceite (24) se encargan ya de la lubricación del motor. Las válvulas de retención R (0,2) y R (0,5) impiden que el aceite retorne al cárter a través de la bomba (22) cuando está en marcha el motor.

7.18. SISTEMA DE VIGILANCIA DEL CIRCUITO DE LUBRICACION El circuito de lubricación de este motor lleva instalados los siguientes accesorios para el control de presión y temperatura (Fig. 7-1): –

Un vigilante de presión de aceite (19).–Para el desbloqueo del sistema de arranque, cargado a 0,3 Kg/cm2. Su misión es impedir que el motor pueda ser arrancado con una presión de aceite menor que 0,3 Kg/cm2.

–

Dos vigilantes de presión de aceite.–Uno (22) para parar el motor cuando la presión de aceite llega a 2,3 Kg/cm2 y el otro (23) que nos indica baja presión cuando llega ésta a 3 Kg/cm2.

–

Dos teletransmisores de temperatura (13) y (14).–Para poder conocer en todo momento la temperatura del aceite en el circuito de lubrificación.

–

Un vigilante de presión de aceite.–Para conocer la presión de aceite en el circuito de refrigeración de pistones.

VII-12

Fig. 7-4.–Filtro de discos de tamíz. 1.

Anillo de junta.

2.

Vaso del filtro.

3.

Paquete de discos de tamíz.

4.

Tapa.

5.

Tornillo de cierre.

6.

Tuerca hexagonal.

7.

Anillo de retención.

VII-13

7.19. FILTRO DE DISCOS A TAMIZ. GENERALIDADES Este filtro tiene la misión de filtrar el aceite de prelubricación que la bomba envía al regulador y al interruptor de parada de seguridad por baja presión de aceite.

7.20. COMPONENTES PRINCIPALES DEL FILTRO (Figs. 7-4 y 7-5)

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Caja del filtro. Paquete de discos a tamiz. Tuerca de sujeción. Anillo de junta. Tapa. Tornillo de cierre. Entrada de aceite. Salida de aceite.

Fig. 7-5

7.21. FUNCIONAMIENTO El aceite que descarga la bomba de prelubricación entra al filtro por (7) de la figura 7-5, atravesando el paquete de discos a tamiz de fuera hacia dentro. Las partículas de suciedad que tiene en suspensión se quedan adheridas al elemento filtrante (2) (discos a tamiz) y el lodo es recogido en la tapa (5). El aceite filtrado sale por (8) y es enviado al regulador del motor.

7.22. LIMPIEZA Este filtro se debe limpiar con periodicidad, de acuerdo al plan de mantenimiento del motor. Para ello basta desmontarlo, vaciar el lodo de la caja y sumergir el paquete de discos a tamiz en un disolvente apropiado. Una vez efectuado esto, se sopla con aire a presión de dentro hacia fuera y se procede al montaje.

VII-15

7.23. FILTRO CENTRIFUGO DE ACEITE. GENERALIDADES El filtro centrífugo de aceite va montado en el lado contrario de la salida de potencia del motor, es decir, encima de la tapa del amortiguador de vibraciones. Este filtro (7) se instala en el circuito de aceite entre la válvula reductora de presión (8) y el cárter del motor (ver Fig. 7-3).

Fig. 7-6a.–Conjunto del filtro centrífugo.

1. Guarnición de papel. 2. Tobera. 3. Válvula. 4. Resorte de válvula. 5. Anillo de junta. 6. Tornillo de cierre de la válvula. 7. Caja del filtro. 8. Pasador con estriado central. 9. Perno de sujeción de la tapa. 10. Rotor. 11. Alcachofa. 12. Anillo de junta. 13. Caperuza del rotor. 14. Arandela.

Fig. 7-6b.–Despiece del filtro centrífugo.

15. Tuerca de sujeción de la caperuza al rotor. 16. Junta de la tapa. 17. Tapa de la caja. 18. Tuerca para el perno de sujeción de la tapa.

VII-16

7.24. MISION DEL FILTRO CENTRIFUGO Este filtro sirve para eliminar compuestos tales como gomas y lacas, que se originan por las condiciones extremas de funcionamiento, siendo la mejor forma de eliminarlas por centrifugación.

7.25. FUNCIONAMIENTO (ver Figs. 7-6a, 7-6b y 7-7) El aceite, procedente de la válvula reguladora de presión de aceite, entra en el rotor del filtro por un orificio central que lleva la caja en su parte baja. Sigue hacia la parte alta del mismo por un eje central y entra en los dos tubos inclinados a través de las alcachofas (11). De éstas es dirigido hacia las toberas y hace que el rotor gire como consecuencia de la reacción producida por el aceite al salir de éstas. La velocidad de giro depende de la presión de aceite. A mayor presión, mayor velocidad, y viceversa. Las fuerzas centrífugas que se originan como consecuencia del giro del rotor (2) y el aceite provocan en este último la separación de las partículas de mayor peso específico que lleva en suspensión. Estas partículas quedan adheridas a la guarnición de papel (1) y el aceite limpio retorna al cárter.

7.26. LIMPIEZA DEL FILTRO Este filtro se debe limpiar con periodicidad y de acuerdo al plan de mantenimiento del motor. La limpieza de este filtro debe hacerse con el motor parado. Si antes de la entrada el filtro llevase instalada una válvula de intercomunicación, podría limpiarse éste con el motor en marcha una vez cerrada la válvula. LA LIMPIEZA DEL FILTRO LLEVA CONSIGO SIEMPRE EL CAMBIO DE LA GUARNICION DE PAPEL.

7.27. FILTRO DE RENDIJAS. GENERALIDADES Este motor lleva instalados dos filtros de rendijas en el lado contrario a la salida de potencia, uno a babor y otro a estribor del motor.

VII-17

7.28. EL FILTRO DE BABOR Tiene la misión de filtrar el aceite descargado por la bomba de refrigeración de pistones (Fig. 7-2).

7.29. EL FILTRO DE ESTRIBOR Tiene la misión de filtrar el aceite que llega a éste procedente de los filtros finos (figura 7-4) y descargando al CIRCUITO DE ACEITE A MECANISMOS. Estos dos filtros son iguales y tienen la misión de eliminar del aceite las partículas sólidas e impurezas que hayan podido pasar a través de los otros filtros.

7.30. FUNCIONAMIENTO El aceite entra en el filtro por su parte baja (Fig. 7-10), baña exteriormente la bobina en toda su superficie y penetra en su interior a través de las láminas que forman la bobina siguiendo una dirección ascendente hasta el orificio de salida, situado en la parte alta. Al atravesar el aceite la bobina las impurezas se quedan depositadas en el exterior, pasando solamente al aceite limpio. Para eliminar las impurezas adheridas a la bobina, la hacemos girar por medio de la palanca de catraca (1), con lo cual la chapa rascadora (10) limpia la bobina exteriormente y las impurezas se van depositando en la cámara de lodos (8). Los lodos depositados en la cámara de lodos se pueden eliminar desmontando el tapón (1) (Fig. 7-8), o bien aspirándolo a través de la válvula (5) (Fig. 7-9), previa instalación de una manguera conectada al circuito de achique del buque. Mientras el motor esté en marcha, la palanca de catraca de cada filtro deberá accionarse manualmente para hacer girar la bobina una o dos vueltas completas cada CUATRO HORAS.

VII-18

Fig. 7-7.–Centrífuga de aceite a chorro libre. 1.

Tamiz.

2.

Rotor.

3.

Eje hueco.

4.

Tubo inclinado.

5.

Tobera de impulsión.

VII-19

Fig. 7-8

Fig. 7-9

7.31. LIMPIEZA DEL FILTRO DE RENDIJAS Este filtro deberá limpiarse de acuerdo al plan de mantenimiento del motor.

VII-21

7.32. ENFRIADOR DE ACEITE. GENERALIDADES El enfriador de aceite tiene la misión de enfriar el aceite de lubricación manteniéndolo dentro de los límites de temperatura establecidos en las especificaciones del motor. El aceite circula por el interior de los tubos, los cuales llevan soldados unos deflectores para retardar el paso del aceite. El agua "CRUDA" baña los tubos exteriormente.

Fig. 7-11

VII-22

Fig. 7-10.–Filtro de rendijas para el aceite del motor. 1.

Palanca de catraca.

2.

Tapa del filtro.

3.

Anillo de junta.

4.

Husillo de filtro.

5.

Caja del filtro.

6.

Elemento filtrante de rendijas.

7.

Tornillo de evacuación.

8.

Cámara de lodo.

9.

Resorte a disco.

10. Plancha rascadora. 11. Agujero de aspiración de lodo. 12. Prensa–estopas.

VII-23

7.33. DESCRIPCION El enfriador de aceite está montado exteriormente al motor y está refrigerado por el agua "CRUDA" o salida del circuito de refrigeración del motor. PARTES DE QUE CONSTA EL ENFRIADOR DE ACEITE (Fig. 7-11). 1.

Tapa del regulador termostático.

2.

Envuelta cilíndrica.

3.

Tapa del enfriador.

4.

Junta de la tapa.

5.

Placas o aletas de turbulencia.

6.

Haz tubular.

7.

Dispositivo conmutador de emergencia.

8.

Bulbo o elemento termosensible.

9.

Corredera.

10. Resorte. 11. Placas deflectoras.

–

UNA ENVUELTA CILINDRICA (2), en cuyo interior va montado el haz tubular (6) con los tubos soldados en sus extremos a unas placas tubulares y un tubo concéntrico al haz tubular, que pasa por el interior del mismo y que sirve para comunicar la entrada y salida de aceite.

–

DOS BRIDAS CON ORIFICIOS en el exterior de la envuelta, que son la entrada y salida del agua "CRUDA" o de refrigeración

–

CUATRO PLACAS DEFELCTORAS (11) que, instaladas en el interior de la envuelta, sirven para que el agua "CRUDA" realice varios recorridos dentro del enfriador.

–

Los tubos por donde circula el aceite llevan en su interior, tal y como se ve en el detalle (5) de la figura 7-11, unas placas o aletas de turbulencia que sirven para mejorar el intercambio del calor.

–

DOS REGULADORES TERMOSTATICOS que, montados en la tapa de entrada de aceite, sirven para mantener la temperatura de aceite dentro de los límites especificados.

VII-25

–

Una cámara acumuladora en la tapa de salida y que tiene por objeto acumular aceite en la zona de salida.

7.34. REGULADOR TERMOSTATICO (Fig. 7-11) Los reguladores constan de una caja donde van alojados: –

UNA CORREDERA.

–

UN ELEMENTO TERMOSENSIBLE O BULBO.

–

UN RESORTE.

7.35. LA CORREDERA La corredera (9) es la encargada de dejar pasar el aceite, bien a través del haz tubular (6) cuando el aceite llega caliente, o dirigirlo por el tubo central del enfriador hacia la salida sin pasar por el haz tubular. Esta corredera es desplazada en un sentido por el elemento termosensible y en su sentido contrario por la acción de un resorte para recuperar su movimiento.

7.36. BULBO O ELEMENTO TERMOSENSIBLE El elemento termosensible consta de un bulbo (8) que va unido a la corredera (9) por un lado y por otro extremo hace tope con el dispositivo conmutador de emergencia (7). El bulbo está lleno de un gas que se dilata por efecto de la variación de la temperatura del aceite. Cualquier variación de volumen del bulbo se transforma en un desplazamiento de la corredera que comprime el resorte (10), estrangulando o cerrando totalmente el paso del aceite hacia el tubo central. Al mismo tiempo, va abriendo hacia el haz tubular para que sea refrigerado por el agua "CRUDA" que baña las paredes exteriores.

7.37. RESORTE El resorte (10) cuando se expansiona, por cesar la fuerza que sobre él actuaba, empuja la corredera (9), que retrocede a su posición original o a una intermedia.

VII-26

Al disminuir el volumen del bulbo (8), como consecuencia de haber disminuido la temperatura del aceite, abre el paso de éste hacia el tubo central y lo cierra o estrangula hacia el haz tubular.

7.38. FUNCIONAMIENTO DEL REGULADOR TERMOSTATICO La corredera permanecerá en una posición estacionaria cuando no hay variación de la temperatura de aceite, por estar equilibradas las fuerzas expansivas del resorte y las producidas al desplazarse la corredera por dilatación del tubo (8). Cuando el aceite está frío, pasa directamente hacia la salida del enfriador por el tubo central sin pasar por el haz tubular. Al aumentar la temperatura del aceite, el bulbo o elemento termosensible cambia la posición de la corredera, haciendo que todo el aceite o parte de él circule por el interior de los tubos del haz tubular, cediendo el calor al agua de refrigeración o "CRUDA" que los baña exteriormente. Cuando el bulbo se encuentra totalmente dilatado, todo el aceite circula a través del haz tubular, estando cerrado totalmente el tubo central.

7.39. DISPOSITIVO CONMUTADOR DE EMERGENCIA En el caso de fallo del bulbo o elemento termosensible, EL REGULADOR DE TEMPERATURA lleva montado un dispositivo CONMUTADOR DE EMERGENCIA, que tiene por objeto desplazar la corredera manualmente para que el aceite pase a través del haz tubular, impidiendo al mismo tiempo que éste pase a través del tubo central. Este dispositivo es un perno roscado a la tapa que empuja la corredera cuando lo hacemos girar hacia la derecha, y al revés, cuando lo hacemos girar a la izquierda. Este perno roscado se gira por medio de un destornillador, después de haber aflojado la contratuerca. ADVERTENCIA: CUANDO LA TEMPERATURA DEL ACEITE SE REGULA MEDIANTE EL

DISPOSITIVO

CONMUTADOR

DE

EMERGENCIA,

CONSTANTEMENTE LA TEMPERATURA DEL MISMO.

VII-27

HAY

QUE

VIGILAR

7.40. VALVULA REDUCTORA DE PRESION DE ACEITE. GENERALIDADES La válvula reductora de presión de aceite, que va montada en el CIRCUITO DE ACEITE A MECANISMOS (6) de la figura 7-1, tiene la misión de reducir la presión del aceite que va a lubrificar a los cojinetes de las dos turbosoplantes del motor. Está regulada para que la presión de salida sea de 2,5 Kg/cm2.

7.41. DESCRIPCION Esta válvula consta de las siguientes partes (Fig. 7-12):

1.

Junta.

2.

Taladro de mando.

3.

Anillo de seguridad.

4.

Corredera.

5.

Aro de compresión.

6.

Tapa.

7.

Caja.

8.

Resorte de compresión.

9.

Racor.

10.

Casquillo.

11.

Tapón con taladro.

12.

Entrada de aceite.

13.

Salida de aceite.

14.

Drenaje de aceite al cárter.

Fig. 7-12

7.42. FUNCIONAMIENTO El aceite del circuito llega por la entrada (12) al interior del carrete de la corredera (4), y de éste, a través del orificio (2), va al conducto de salida (13). Por el orificio de salida (2) pasa la cantidad de aceite que le permite la posición de la barreta superior de la corredera.

VII-28

El resorte (8) está cargado para regular una presión de salida de 2,5 Kg/cm2. Este resorte empuja la corredera hacia arriba, dejando la barreta superior el orificio (2) abierto, con lo cual la entrada y salida de la válvula están comunicadas. Al mismo tiempo, la presión de salida actúa sobre la cara superior de la barreta de la corredera y empuja a ésta hacia abajo, tratando de vencer la tensión del resorte (8). Cuando haya equilibrio entre la tensión del resorte y la presión de descarga la corredera permanece inmóvil. Al aumentar la presión de aceite en el circuito, aumenta la presión en la cara superior de la barreta de la corredera, con lo cual ésta vence la tensión del resorte y la barreta alta estrangula el paso de aceite por el orificio (2), bajando la presión de salida. Si disminuye la presión de aceite en el circuito, disminuye también en la cara de la parte superior de la corredera. El resorte entonces empuja la corredera hacia arriba y la barreta abre el orificio de salida (2), saliendo más aceite, hasta que la fuerza expansiva del resorte y la presión de descarga se equilibran. Por el taladro (14) retorna al cárter el aceite que se fuga a través del aro de compresión.

7.43. VALVULA REGULADORA DE LA PRESION DE ACEITE. GENERALIDADES La válvula reguladora de presión de aceite va montada en el lado contrario a la salida de potencia del motor y al lado del filtro de rendijas de estribor del motor (8) de la figura 7-1. Esta válvula tiene la misión de mantener una presión constante de 4,5 Kg/cm2 en el CIRCUITO DE ACEITE DE MECANISMOS.

7.44. DESCRIPCION Esta válvula consta de las siguientes partes (Fig. 7-13):

VII-29

Fig. 7-13

1. Entrada de aceite de mando.

10. Platillo de resorte.

2. Racor para conexión de tubo.

11. Casquillo de guía.

3. Racor para conexión de tubo.

12. Junta.

4. Entrada de aceite motor.

13. Caja de válvula.

5. Junta.

14. Anillo de junta.

6. Embolo.

15. Casquillo roscado.

7. Resorte espiral.

16. Anillo de junta.

8. Tuerca.

17. Orificio de salida del aceite

9. Tornillo de regulación.

al cárter.

7.45. FUNCIONAMIENTO El aceite procedente del CIRCUITO DE ACEITE A MECANISMOS entra por (1) como ACEITE DE MANDO, empujando al émbolo (6) hacia la derecha al vencer la tensión del resorte (7). El émbolo al desplazarse abre el orificio (17), dando paso al aceite sobrante al cárter y aliviando, por lo tanto, la presión en el CIRCUITO DE ACEITE A MECANISMOS que entra en la válvula por (4). La presión del aceite se queda estabilizada cuando ésta y la tensión del resorte están equilibradas.

VII-30

Al disminuir la velocidad de giro de la bomba de aceite disminuye también la presión de aceite, por lo que el resorte (7) empuja hacia la izquierda el émbolo (6) y éste cierra o estrangula el orificio (17), dejando de salir o disminuyendo el paso del aceite al cárter hasta que hay equilibrio entre ambos. Mediante el tornillo de regulación (9), después de aflojar la tuerca (8), se puede aumentar o disminuir la tensión del resorte (7) aumentando o disminuyendo la presión de aceite. Para ello, hay que desmontar la válvula reguladora. Esta regulación solamente se deberá efectuar en un recorrido del motor o cuando haya alguna anomalía en la presión de aceite.

4.46. CATARATA. GENERALIDADES Las cataratas (25) de la figura 7-1 van montadas en los tubos que conducen el aceite a las bombas de inyección de combustible, una para cada bomba, y tienen la misión de regular la cantidad de aceite que lubrican los cojinetes del árbol de levas de dichas bombas. La catarata consta de las siguientes partes (Fig. 7-14):

Fig. 7-14

VII-31

1.

Racor de conexión.

2.

Arandela con orificio central.

3.

Arandela con orificio descentrado.

4.

Cilindro.

5.

Casquillo intermedio.

6.

Anillo de junta.

4.47. FUNCIONAMIENTO El aceite entra por el racor (1), atraviesa la arandela con orificio central (2), continuando hacia la arandela (3) y pasando por el orificio descentrado de ésta, y así alternativamente por todas las arandelas taladradas, empezando por taladro central, taladro descentrado, y así sucesivamente hasta que sale por la arandela de taladro centrado. A medida que va pasando por los orificios de las arandelas el aceite es estrangulado, disminuyendo su caudal y presión.

VII-32

CAPITULO VIII CIRCUITO DE COMBUSTIBLE 8.1. GENERALIDADES El combustible, procedente de los tanques de almacenamiento, llega a los tanques de servicio (uno para cada motor) después de haber pasado por la depuradora.

8.2. DESCRIPCION Desde el tanque de servicio (6) (Fig. 8-1) el combustible es aspirado por la bomba de aportación (11), que está accionada por el cigüeñal del motor por medio de engranajes. El combustible aspirado por dicha bomba pasa a través de los filtros previos (9) y lo descarga a través de dos filtros dobles (1) a las dos bombas de inyección (4) que se encuentran situadas una a cada lado del motor. Las bombas de inyección son del tipo BOSCH, movidas por el eje de cigüeñal por medio de dos ruedas intermedias cada una, siendo su sentido de giro el mismo y a la mitad de velocidad del cigüeñal. El combustible es enviado por estas bombas por medio de los tubos de inyección a las atomizadoras (3) (U 2.0). La bomba de aportación lleva una válvula de seguridad tratada a 2 Kg/cm2.

8.3. COMBUSTIBLE SOBRANTE –

De cada una de las bombas de inyección sale un tubo que conduce el combustible sobrante de éstas, a través de unas válvulas de retención R (10), al colector general de retorno y lo lleva al tanque de servicio.

–

De la parte superior de cada uno de los filtros sale un tubo que, a través de una válvula de retención (R 0,5) y después de unirse a un tubo común, conduce el combustible al colector general de derrame. Estos tubos sirven para desairear permanentemente los filtros.

VIII-1

–

De cada uno de los inyectores parte un tubo de derrame de combustible sobrante, que se unen a un colector general de derrames y van al tanque de derrames de inyectores.

8.4. BOMBILLO DE CEBADO En este circuito va montado un bombillo (8) de la figura 8-1, que aspira el combustible a la salida de los filtros previos (9), lo descarga de la bomba de aportación (11). (Este bombillo se estudiará más adelante.)

8.5. BOMBILLO DE MANO DE CEBADO DE COMBUSTIBLE. GENERALIDADES Este bombillo tiene la misión de cebar el circuito de combustible desde el tanque hasta la entrada en las bombas de inyección. Para ello, aspira de la salida de los filtros previos (9) de la figura 8-1 y lo descarga a la entrada de los filtros dobles (1) de la misma figura. Este bombillo no está adosado al motor.

8.6. FUNCIONAMIENTO Al mover la palanca (14) manualmente, es accionada la membrana (11), la cual realiza una

carrera de admisión y otra de descarga por

cada movimiento de la palanca

(figura 8-2). Cuando se mueve la palanca (14) hacia la izquierda, se desplaza la membrana (11) en el mismo sentido, creando una depresión en la cámara (19), abriendo la válvula (3) y cerrando la válvula de descarga (20). Por efecto de la depresión creada en la cámara (19) entra el combustible en ésta. Al mover la palanca (14) hacia la derecha, la membrana es desplazada también en el mismo sentido, acumulando una presión, la cual hace que se cierre la válvula de aspiración (12) y se abra la de descarga (20), saliendo el combustible con una cierta presión hacia el circuito.

VIII-2

Fig. 8-1.–Sistema de combustible. 1.

Filtro doble de combustible.

M.

Punto de medición.

2.

Estrangulación.

R.

Válvula de retención.

3.

Inyector de combustible.

Ü

Válvula de sobrepresión

4.

Bomba de inyección de combustible.

()

Kp/cm2.

5.

Válvula de bloqueo.

6.

Depósito de combustible.

7.

Desaireación.

8.

Bombillo de mano.

9.

Prefiltro de combustible.

.

10. Conducto sifón. 11. Bomba de transporte de combustible.

VIII-3

Fig. 8-2

LEYENDA DE LA FIGURA 8-2

1. Parte superior.

11. Membrana.

2. Parte inferior.

12. Bola (válvula).

3. Conexión aspiración.

13. Junta.

4. Conexión descarga.

14. Bola de palanca.

5. Platillo membrana superior.

15. Tornillo.

6. Platillo membrana inferior.

16. Tornillo.

7. Bulón de la palanca.

17. Tuerca.

8. Palanca.

18. Tornillo.

9. Pasador.

19. Cámara de aspiración-impulsión.

10. Pasador.

20. Válvula de descarga.

8.7. CEBADO DEL CIRCUITO Para cebar el circuito de combustible hasta las bombas de inyección basta con: abrir las válvulas de aspiración y descarga del bombillo, atmosféricos de los filtros y desconectar la entrada a las bombas. Hecho esto, al accionar el bombillo va saliendo el aire que pueda haber en el circuito. Una vez comprobado que no salen burbujas de aire, se cierra todo lo abierto, quedando listo.

VIII-5

8.8.

CEBADO DEL CIRCUITO DE IMPULSION DE LAS BOMBAS DE INYECCION Para cebar el circuito de impulsión de estas bombas se desconecta el tubo de entrada a los inyectores y se vira el motor con el sistema de arranque por aire hasta observar que sale combustible sin burbujas. Una vez comprobado, se aprietan las conexiones, quedando listo el motor para su puesta en marcha.

8.9.

FILTRO PREVIO DE COMBUSTIBLE. GENERALIDADES El filtro previo de combustible es un filtro doble que va instalado en la aspiración de la bomba aportadora de combustible, para protegerla de las partículas de suciedad de mayor tamaño que pueda contener el combustible.

8.10. DESCRIPCION Como puede verse en la figura 8-3, el filtro previo de combustible consta de las siguientes partes principales:

Fig. 8-3

VIII-6

1.

Tornillo de purga o desaireación.

2.

Tapa del filtro.

3.

Grifo de tres vías.

4.

Tapón roscado.

5.

Tornillo de purga.

6.

16 discos filtrantes de tamiz.

7.

Caja de filtros.

8.

Junta de goma de la tapa.

8.11. FUNCIONAMIENTO El combustible procedente del tanque de servicio entra en la caja del filtro por la parte baja y a través de un grifo de tres vías siguiendo la dirección de las flechas. Por medio del mencionado grifo de tres vías se puede hacer pasar el combutible por un solo filtro o por los dos a la vez, según se puede observar en la figura 8-3. Esto nos permite limpiar o cambiar los elementos filtrantes con el motor en marcha. El combustible atraviesa los elementos filtrantes de fuera hacia dentro, dejando las impurezas que pueda transportar en los 16 discos de tamiz, continuando el combustible filtrado hasta la bomba de aportación.

Ambos filtros en servicio.

Filtro izquierdo en servicio.

Filtro derecho en servicio.

Ambos filtros desconectados.

Fig. 8-4

8.12. LIMPIEZA DEL FILTRO Este filtro debe limpiarse de acuerdo al plan de mantenimiento del motor. Para ello, si el motor está en marcha, y por medio del grifo de tres vías, se incomunica una de ellas de acuerdo al esquema de la figura 8-4. Una vez hecho esto, se desmonta la tapa y se extraen los 16 discos de tamiz. A continuación se introducen en gas-oil o algún disolvente, y una vez que están limpios, se soplan con aire. Antes de montarlos nuevamente, se limpiará la caja donde van alojadas, montándolos a continuación, asegurándose que la junta de goma quedó perfectamente encajada en su alojamiento.

VIII-7

8.13. PUESTA EN SERVICIO Una vez montado el filtro, se abre el atmosférico que tiene en la parte alta y mediante el grifo de tres vías se comunica aquél con el circuito. El atmosférico se cerrará al observar que no salen burbujas de aire a través del mismo.

8.14. FILTRO DOBLE DE COMBUSTIBLE. GENERALIDADES En este motor y en la parte alta del lado de salida de potencia (HKS) van montados dos filtros dobles de combustible, es decir, un filtro doble en cada lado. Estos filtros tienen la misión de eliminar las impurezas más pequeñas que pueda contener el combustible después de haber pasado por los filtros previos y antes de pasar a la aspiración de las bombas de inyección.

8.15. DESCRIPCION Como puede verse en la figura 8-5, el filtro doble de combustible consta de las siguientes partes principales:

Fig. 8-5

VIII-8

1.

Tuerca de fijación de la tapa.

2.

Tapa del filtro.

3.

Junta de goma.

4.

Elemento filtrante.

5.

Caja de filtros.

8.16. FUNCIONAMIENTO La bomba de aportación descarga el combustible a las bombas de inyección a través de los filtros dobles, entrando en éstos a través de un grifo de tres vías a la cámara de admisión exterior, atravesando los elementos filtrantes de fuera hacia dentro. Las impurezas más pequeñas que hayan pasado a través de los filtros previos quedan adheridas en la parte exterior del elemento filtrante, cayendo parte de ellas a la zona baja de la caja del filtro. El lodo depositado puede ser evacuado a través del tornillo de purga, como se puede ver en la figura 8-6.

1.

Orificio de salida de lodos.

2.

Grifo de tres vías

3.

Caja del filtro.

4.

Orificio de llegada de combustible.

Fig. 8-6

8.17. CAMBIO DE FILTROS Los elementos filtrantes deberán cambiarse de acuerdo al plan de mantenimiento del motor. Para ello, si el motor está en marcha, por medio del grifo de tres vías, se incomunica uno de ellos de acuerdo al esquema de la figura 8-4, desmontando la tapa se sacará el elemento filtrante, se limpia la caja y se introduce el nuevo elemento filtrante, montando a continuación la tapa, asegurándose que la junta de goma quede perfectamente encajada.

VIII-9

8.18. PUESTA EN SERVICIO Para la puesta en servicio se tomarán las mismas precauciones que lo mencionado para los filtros previos. NOTA: Los elementos filtrantes no deberán de limpiarse y solamente deberán usarse una SOLA VEZ.

VIII-10

CAPITULO IX EQUIPO DE ARRANQUE 9.1. GENERALIDADES El motor arranca con aire comprimido procedente de una botella, la cual se carga por medio de un electro-compresor de alta presión a 240 Kg/cm2. Esta presión, reducida hasta 40 Kg/cm2, hace girar el motor para su arranque. La figura 9-1 corresponde al circuito de aire de arranque, donde se señalan las partes más importantes.

9.2. DESCRIPCION El aire de arranque procedente de la botella de almacenamiento, y después de ser reducida su presión a 40 Kg/cm2, llega por el tubo (6) a través de la válvula de bloqueo (5) y electroválvula de tres vías (3) al colector general general de arranque. La electroválvula es abierta manual o eléctricamente. De la salida de la electro-válvula de tres vías (3) parten tres ramales: –

Uno al colector que une con las ocho válvulas de arranque (11), para que cuando éstas abran permitan el paso del aire al interior del cilindro, cuyo pistón se encuentre en el punto muerto superior y en el tiempo de expansión.

–

El segundo ramal conduce el aire a través del distribuidor (4) a las válvulas de arranque,

como

AIRE

DE

MANDO,

para

abrir

la

válvula

de

arranque

correspondiente al cilindro que se encuentre en fase. –

El tercer ramal se utiliza para efectuar el arranque en frío del motor.

9.3. SISTEMA DE ARRANQUE EN FRIO. GENERALIDADES El sistema de arranque en frío sirve para arrancar el motor sin necesidad de efectuar el precalentamiento del mismo en caso de una salida de emergencia del buque.

IX-1

9.4. DESCRIPCION (Fig. 9-1) Procedente de la electro-válvula de tres vías (3), y por el tercer conducto, el aire pasa a través de la válvula de bloqueo (12) a la reductora (7), donde se reduce la presión entre 1,5 y 2 Kg/cm2. De ésta sigue a través de la válvula de seguridad (8), cargada a 1 Kg/cm2, y continúa el aire hasta la válvula de retardamiento (9) y al depósito de retardamiento. Desde este depósito sigue al piloto de arranque y de aquí a los pulverizadores de arranque montados en el colector de admisión del lado "B" del motor.

9.5. FUNCIONAMIENTO Para arrancar el motor estando frío, basta con llenar el depósito del piloto de arranque con el botellín de combustile que para este fín existe en el buque. Para ello, se introduce éste en el piloto de arranque, como se ve en la figura 9-2. Se empuja la botella hacia abajo sobre la válvula de carga y se llena el despósito hasta la marca del nivel superior del mismo. Una vez hecho esto, se procede al arranque del motor en la forma acostumbrada. El aire, al salir de la electro-válvula de tres vías, sigue su camino hasta la válvula de retardamiento, que retarda su paso hasta que el motor haya girado una vuelta. Cuando abre la válvula de retardamiento, libera el paso del aire y éste entra en el piloto de arranque. Fig. 9-2

Parte del aire que entra baña la tobera de mezcla y pasa a través de un taladro oblicuo de la cámara de la tobera al depósito de combustible de arranque. El aire, en el mencionado depósito, ejerce una presión sobre la superficie libre del combustible que es impulsado al orificio central de la tobera de mezcla. La otra parte del aire comprimido pasa por la tobera de mezcla por unos taladros pequeños, para mezclarse con el combustible de arranque. La mezcla aire-combustible de arranque es conducida a los pulverizadores instalados en el colector de admisión de aire a cilindros, de donde es aspirado por el motor.

IX-2

Fig. 9-1.–Esquema del sistema de arranque por aire a presión. 1.

Piloto de arranque.

2.

Inyector.

3.

Electroválvula de tres vías.

4.

Distribuidor del aire de arranque.

5.

Válvula de bloqueo.

6.

Desde la instalación del aire comprimido.

7.

Reductor de presión.

8.

Válvula de seguridad.

9.

Válvula de retardación.

10. Depósito de retardación. 11. Válvula de arranque. 12. Válvula de bloqueo. ()

Kp/cm2.

IX-3

Una vez que el motor haya arrancado, se cierra la válvula de bloqueo (12). NOTA:

DEBERA

TENERSE

ESPECIAL

CUIDADO

EN

IR

AUMENTANDO

LA

VELOCIDAD DEL MOTOR PAULATINAMENTE, CON OBJETO DE ALCANZAR LENTAMENTE LA TEMPERATURA DE REGIMEN.

9.6. VALVULAS DE ARRANQUE. GENERALIDADES Las válvulas de arranque van montadas una en cada culata del lado "B" del motor y tienen la misión de permitir el paso de aire de arranque al interior de los cilindros para empujar los pistones que se encuentran en fase de arranque y hacer girar el motor.

9.7. DESCRIPCION DE LAS VALVULAS DE ARRANQUE En la figura 9-3 pueden verse sus partes importantes:

Fig. 9-3

IX-5

Las válvulas de arranque son válvulas de retención accionadas por un pistón empujado por aire a presión y cerradas por un resorte.

9.8.

FUNCIONAMIENTO El aire procedente de la botella de almacenamiento es conducido a través de la válvula de bloqueo (5) hasta la electro-válvula de tres vías (3) de la figura 9-1. Al abrir ésta el aire penetra en las ocho válvulas de arranque. En cada una de ellas el aire entra por "B" de la figura 9-3, llenando la cámara (20). El resorte (2) mantiene la válvula (18) cerrada contra su asiento (19). El distribuidor de arranque, situado en el lado "B" del motor, va encastrado al árbol de levas del mismo lado, girando con éste a la mitad de revoluciones del motor. Al mismo tiempo que se llenan las cámara (20) de las válvulas de arranque, el aire de mando entra por "A" de la válvula empujando el pistón (6), que tiene mayor superficie que la válvula (18), por lo que éste vence la tensión del resorte (2) y abre la válvula (18), permitiendo que el aire que entra por "B" pase al interior del cilindro que se encuentre en fase de arranque. Al girar el motor, lo hace también el distribuidor, por lo que éste abre el paso al siguiente cilindro a través de la válvula de arranque correspondiente, y así sucesivamente hasta que el motor arranca. Cuando el motor alcanza 500 r.p.m., automáticamente la electro-válvula de tres vías corta el paso del AIRE DE MANDO a las válvulas de arranque y al mismo tiempo evacúa todo el aire del circuito de arranque. Las válvulas de arranque son cerradas por los resortes y también por los gases de compresión del cilindro.

9.9.

CONTROL DE LAS VALVULAS DE ARRANQUE DURANTE EL FUNCIONAMIENTO Durante el funcionamiento del motor se deberá vigilar de vez en cuando los conductos de llegada de aire a las válvulas de arranque para comprobar si alguna de ellas pierde. Para ello, bastará tocar con la mano estos conductos y si alguno de ellos se calentase más que los otros, es señal que salen gases procedentes del cilindro.

9.10. DISTRIBUIDOR DE AIRE DE ARRANQUE. GENERALIDADES El distribuidor de aire tiene la misión de distribuir el aire convenientemente a las válvulas de arranque de acuerdo con el orden de encendido.

IX-6

Este distribuidor va montado en el lado contrario a la salida de potencia del motor y unido con el árbol de levas del lado "B" mediante encastre. Su velocidad de giro es igual que la del árbol de levas, es decir, la mitad de velocidad que el cigüeñal del motor.

9.11. DESCRIPCION DEL DISTRIBUIDOR En la figura 9-4 pueden verse sus partes más importantes: 1. Tapa del distribuidor. 2. Cuerpo del distribuidor con ocho taladros de salida hacia las válvulas de arranque. 3. Salida de aire de mando hacia la válvula de arranque. 4. Eje del distribuidor. 5. Orificio de salida del aire de aireación. 6. Eje intermedio. 7. Junta. 8. Superficie de contacto del disco. 9. Disco de distribución con orificio de paso para la salida de aire. 10. Tuerca de sujeción del disco al eje intermedio. 11. Entrada del aire de mando.

Fig. 9-4

IX-7

9.12. FUNCIONAMIENTO Este distribuidor está proyectado y construido de forma que, cuando pare el motor, queda el circuito abierto desde la electro-válvula de tres vías hasta la válvula de arranque correspondiente al cilindro que se encuentre en el punto muerto superior y en período de expansión. Al activar la electro-válvula de tres vías entra el aire en el distribuidor por (11) de la figura 9-4 procedente de la botella de almacenamiento, sigue la dirección de la flecha, cruza el orificio del disco del distribuidor y sale en este caso por (3), para dirigirse a abrir la válvula de arranque correspondiente. Al abrir la válvula de arranque, ésta permite el paso del aire al interior del cilindro y empuja hacia abajo al pistón, haciendo girar el motor y el árbol de levas a la mitad de velocidad de aquél, y con él, el disco del distribuidor (9). Al girar el disco, pone en comunicación la entrada (11) con el orificio de salida del aire de mando hacia el cilindro que nuevamente se encuentra en fase. Al mismo tiempo, como en la cara posterior del disco (9), va practicada una galería que comunica el orificio de salida del aire de mando del distribuidor con el de desaireación (5), que lo comunica con la atmósfera. En este momento el resorte de la válvula la cierra y queda circuito de mando, correspondiente a ese cilindro, listo para recibir otra vez el aire de mando, y así sucesivamente de acuerdo al orden de encendido hasta que el motor arranca. Una vez arrancado el motor, la electro-válvula de tres vías automáticamente corta el paso del aire y purga a la atmósfera el aire de arranque, quedando interrumpido el proceso de arranque. El disco del distribuidor queda girando libremente arrastrado por el árbol de levas.

9.13. ORDEN DE ENCENDIDO El orden de encendido en el lado "B" del motor es el siguiente: B1–B3–B7–B4–B8–B6– B2–B5. El intervalo de encendido es de 90º.

IX-8

9.14. MONTAJE DEL DISTRIBUIDOR Cuando sea necesario montar el distribuidor, hay que poner el pistón número B1 en el P.M.S. y en el tiempo de compresión, haciendo girar el motor en su sentido. A continuación encastrar el árbol de accionamiento en el distribuidor, procurando que el encastre entre suave en la ranura. Seguidamente montamos el disco en el cono del árbol de accionamiento, de manera que el orificio de paso de aire del disco debe tocarse tangencialmente con el orificio B1 de salida del aire de mando del distribuidor. Una vez presentado, se saca el conjunto y se aprieta la tuerca, para fijar el disco en el árbol de accionamiento, y comprobado que el disco no se ha movido, se monta todo el conjunto, así como los tubos de salida de aire del distribuidor.

9.15. VALVULAS DE CIERRE RAPIDO (Fig. 9-5) Después del enfriador, y a la entrada de los colectores de admisión a los cilindros, van instaladas dos válvulas de cierre rápido (chapaleta), una para cada lado del motor. Estas válvulas sirven para parar el motor en caso de emergencia. El accionamiento de dichas válvulas puede ser eléctrico o manual. A su vez el eléctrico puede ser automático, por baja presión de aceite, o manual, pulsando un interruptor.

Fig. 9-5

IX-9

LEYENDA DE LA FIGURA 9-5 1. Anillo de junta.

9. Casquillo.

2. Caja.

10. Palanca de mano.

3. Tapa de la mariposa.

11. Microinterruptor (MILTAC).

4. Bulón de presión.

12. Varilla de transmisor.

5. Resorte.

13. Varilla de transmisión.

6. Superficie de apoyo.

14. Bulón.

7. Eje de la válvula de mariposa.

15. Resorte de torsión.

8. Engrasador de bola.

16. Electroimán.

9.16. ELECTRO–VALVULA DE TRES VIAS. GENERALIDADES La electro-válvula de tres vías está montada en el circuito de arranque, entre la botella de almacenamiento y el distribuidor de aire de arranque. Tiene dos misiones: primero, dejar pasar el aire procedente de la botella al distribuidor, y segundo, finalizado el proceso de arranque, volver a cerrar el paso del aire desaireando el circuito. Esta válvula está servomandada por una válvula magnética que forma un solo cuerpo.

9.17. DESCRIPCION En la figura 9-6 puede verse seccionada la mencionada válvula y sus partes principales.

9.18. FUNCIONAMIENTO Cuando a la bobina (1) de la figura 9-6 no le llega corriente, el pistón (5), por efecto de la fuerza expansiva del resorte (4), deja pasar el aire que entra por 1

y que es

conducido por el orificio vertical a la tobera (6) y a través de ésta a la cámara 4, manteniendo la válvula principal (10) en la posición más baja, como en la figura. En esta situación, el distribuidor de aire de arranque está en comunicación con la atmósfera por 3 y 2. respectivamente. En el momento que se quiere arrancar el motor, se conecta por medio de un interruptor corriente a la bobina (1). por lo cual el émbolo (5) es activado, permitiendo la salida a la atmósfera del aire de la cámara (4). La presión del aire que está actuando por la cara inferior del pistón (7) levanta la válvula (8) cierra, por medio de la barreta baja (9) la salida a la atmósfera por 2, y la barreta alta (9) abre el paso directo desde 1 hasta 3 para el distribuidor.

IX-10

1. Bobina magnética. 2. Rectificador. 3. Bornes de conexión eléctrica. 4. Resorte. 5. Pistón. 6. Tobera. 7. Servo-pistón. 8. Válvula. 9. Juntas. 10. Válvula principal. 1 Entrada de aire procedente de la botella de almacenamiento. 2. Salida de aire de desaireación. 3. Salida de aire al distribuidor y retorno a la atmósfera de desaireación. 4. Cámara de aceite.

Fig. 9-6

9.19. ARRANQUE DEL MOTOR SIN CORRIENTE EN LA ELECTRO–VALVULA DE TRES VIAS

Cuando a la electro-válvula de tres vías no le llega corriente por alguna avería, se puede arrancar el motor girando la palanca (1) de la figura 9-7. Esto hace que el aire de llegada a la válvula realice las mismas funciones sin pasar por la válvula magnética.

Fig. 9-7

IX-11

CAPITULO X SOBREALIMENTACION 10.1. GENERALIDADES El motor es sobrealimentado por dos turbosoplantes, una para cada lado de cilindros, montadas en la parte más alta y accionadas por los gases de escape.

10.2. MISION DE LAS TURBOSOPLANTES Las turbosoplantes tienen la misión de aspirar el aire de la atmósfera a través de un filtro, impulsado a través de dos enfriadores de aire, a los colectores de admisión del motor a una presión superior a la atmosférica.

10.3. TURBOSOPLANTES AGL 340 El rotor de esta turbosoplante es horizontal, como puede verse en las figuras 10-1 y 10-1a. Está formado básicamente por el compresor, la turbina y el soporte de los cojinetes. Todos ellos encerrados en una caja fabricada a base de aleación ligera.

10.4. TURBINA La turbina está formada por una envolvente o caja, dentro de la cual gira el rotor. Esta caja es de doble envuelta, circulando por su interior agua del servicio de refrigeración de agua dulce del motor. En la parte de entrada de los gases de escape a la turbina va montado un anillo de paletas directrices (Fig. 10-1b). Los gases a la salida de la turbina pasan por una cámara refrigerada para impedir que aumente la temperatura del aire de sobrealimentación por estar la envuelta del compresor adosada a la de la turbina.

X-1

10.5. ROTOR El rotor consta de un eje que en uno de sus extremos lleva enchavetado el disco de paletas móviles, que además va sujeto por una tuerca de seguridad. En el otro extremo del eje va montado de la misma forma el disco del compresor (Fig. 10-1a). Los cojinetes van alojados en un soporte de la figura 10-1. El del lado de la turbina es de tres apoyos, pues también sirve para absorber el empuje axial. El del lado del compresor es de contacto angular radial. Todos los componentes del grupo rotor, en su fabricación, han sido sometidos a un riguroso equilibrio estático y dinámico, puesto que pueden llegar a girar a una velocidad de 23.000 r.p.m.

Fig. 10-1a

Fig. 10-1b

10.6. ANILLOS DE LABERINTO Los dos anillos de laberinto, montados uno a cada lado del rotor, impiden, por una parte, que entren gases de escape o aire de sobre-alimentación en el soporte, de los cojinetes, y por otra, hacen la estanqueidad entre los gases de escape y aire de sobre-alimentación y el circuito de aceite de lubricación de los cojinetes. El empaquetado de laberinto en el lado de la turbina se hace por aire, conducido por taladros desde el espacio de la parte de atrás de la rueda del compresor. La estanqueidad en la rueda del compresor se efectúa por un empaquetado de laberinto en el lado posterior de la rueda.

X-2

Fig. 10-1.–Turbosobrealimentador.

1.

Caja de entrada de los gases de escape.

13. Soporte del anillo de laberinto.

2.

Anillo de paletas.

14. Rueda del compresor.

3.

Disco de la turbina.

4.

Rodamiento de tres apoyos.

5.

Soporte de los rodamientos.

6.

Caja de salida de los gases de escape.

7.

Arbol del rotor.

8.

Rodamiento de bolas a contacto angular radial.

9.

Difusor.

10. Caja de aire. 11. Válvula de sobrepresión. 12. Caja de aspiración.

X-3

10.7.

LUBRICACION DE COJINETES Los cojinetes de la turbosoplante son lubricados con aceite de lubricación del motor por un conducto que sale del circuito de aceite y a través de una válvula de sobrepresión tarada a 2,5 Kg/cm2. El aceite le llega a los cojinetes mediante taladros, saliendo de aquéllos a una cámara de aceite y retornando al cárter del motor.

10.8.

CONTROL DE MARCHA POR INERCIA DEL TURBOSOPLANTE Cuando el motor ha estado parado durante un largo período de tiempo, después de una reparación y periódicamente de acuerdo con el plan de mantenimiento, deberá controlarse el tiempo que tarde en parar la turbosoplante después de la parada del motor.

10.9.

PRECAUCIONES DE SEGURIDAD En caso de fallo de una turbosoplante, hay que investigar la causa que produjo el fallo para poder definir si el motor puede seguir en marcha, sin que esto constituya un peligro para el mismo. En caso de agarrotamiento del rotor, el motor sólo deberá trabajar con carga parcial, asegurándose que la temperatura de salida colectiva de LOS GASES DE ESCAPE NO EXCEDA DE 500 ºC y que la temperatura de salida de cilindros individualmente NO EXCEDA DE 600 ºC.

10.10. ENFRIADOR DE AIRE DE SOBREALIMENTACION. GENERALIDADES Los

enfriadores

de

aire

de

sobrealimentación

están

montados

entre

las

turbosoplantes y los colectores de admisión del motor, uno para cada colector. Tienen la misión de enfriar el aire de sobrealimentación con objeto de poder introducir más cantidad de aire en paso en los cilindros, pudiéndose inyectar más combustible para la misma cilindrada, alcanzándose mayor potencia con el mismo volumen de embolada.

X-5

10.11. PARTES DE QUE CONSTA EL ENFRIADOR Como se ve en la figura 10-2, el enfriador es una caja prismática de aleación ligera que en su interior lleva alojado el paquete de tubos. En la parte exterior de los tubos van montadas las aletas de transmisión del calor. Este enfriador es refrigerado con agua salada o "CRUDA", alimentado por la misma bomba de agua acoplada al motor y movida por el mismo mediante una rueda intermedia.

10.12. CIRCULACION DE AGUA El agua procedente del circuito de agua salada o "CRUDA" circula por el interior del paquete de tubos siguiendo la dirección de las flechas y saliendo por el mismo lado, como se ve en la figura 10-2.

10.13. CIRCULACION DE AIRE El aire procedente de la turbosoplante entra en el enfriador a través de la válvula de cierre rápido (chapaleta) y circula por el exterior de los tubos, estando en contacto con las aletas de transmisión del calor, cediendo el calor por mediación de éstas a los tubos refrigerados por el agua.

10.14. CONTROL DE ESTANQUEIDAD DE LOS ENFRIADORES En los extremos de los colectores de admisión del motor y en el lado de salida de potencia (HKS) va montado un grifo de purga en cada colector, con objeto de controlar las posibles pérdidas de agua del enfriador. Para lo cual, mientras se encuentra en funcionamiento el motor, hay que vigilar si en algún momento sale agua salada por alguno de estos grifos. En caso afirmativo, es señal clara de que el enfriador correspondiente tiene alguna pérdida a través de algún tubo.

X-6

Fig. 10-2.–Refrigerador del aire de carga.

1.

Desaireación.

2.

Caja de agua superior.

3.

Bloque refrigerador.

4.

Parte lateral.

5.

Caja de agua inferior.

.

X-7

CAPITULO XI REGULADOR DE VELOCIDAD 11.1. GENERALIDADES El regulador de velocidad trabaja según el principio de un regulador centrífugo. Tiene la misión de mantener constante el número de revoluciones a que fue ajustado y dentro de su grado de proporcionalidad. 11.2. GRADO DE PROPORCIONALIDAD El grado de proporcionalidad (grado P) es ajustable en este regulador. Esto permite, en el caso de instalaciones compuestas de varios motores, ajustar la velocidad y potencia de los motores entre sí. 11.3. PRESION MINIMA DE ACEITE Para el perfecto funcionamiento del regulador, éste necesita una presión mínima de aceite. Este regulador hace de vigilante de la presión mínima de aceite de lubricación del motor, parándolo cuando la presión de aquél desciende por debajo de un valor determinado y de acuerdo a las especificaciones del motor. 11.4. AJUSTE MECANICO DE REVOLUCIONES El ajuste mecánico de las revoluciones se efectúa a través de un sinfín, montado en la parte superior del regulador y accionado a distancia por medio de un cable flexible (teleflex) comandado por un volante. 11.5. COMPONENTES PRINCIPALES DEL REGULADOR (Fig. 11-1) –

Pasos centrífugos y resortes para el control de las revoluciones.

–

Corredera de mando y émbolo de trabajo para la regulación de las cantidades a inyectar de combutible.

–

Membrana y palanca de transmisión para el ajuste del valor nominal.

–

Embolo limitador de inyección para sobrecarga.

–

Limitador de arranque de inyección al arrancar.

XI-1

11.6. FUNCIONAMIENTO POSICION DE PARADA DEL MOTOR. Cuando el motor se encuentra parado, los pesos centrífugos (1440) adoptan la posición de reposo (Fig. 11-1), empujados por el resorte regulador (2521) a través del platillo (2523). En esta posición la corredera distribuidora de aceite (6221), empujada por el resorte (6241), acciona las palancas (24) y (2) y a su vez ajusta por medio de varillas las cremalleras de las bombas de inyección a la posición de máxima inyección. Esto ocurre por no entrar aceite por (21) procedente de la bomba de prelubricación, al encontrarse ésta parada. Por (23) tampoco entra aceite, puesto que las bombas de aceite del motor también están paradas. POSICION DE ARRANQUE. Con objeto que el motor no arranque a plena carga, el regulador lleva montado un dispositivo limitador de arranque (22) (Figs. 11-1 y 11-3a). En el momento de arranque es necesario poner en marcha la bomba de prelubricación, para impulsar aceite al regulador. El aceite entra por (21) y empuja el pistón (3141), comprimiendo el resorte (3142) de la figura 11-3a. Por medio de la varilla (1) y la palanca (2) de la figura 11-3a la corredera (6221) adopta la posición baja al comprimir el resorte (6241), accionando las palancas (24) y (2), las cuales a través de varillaje regulan las cremalleras de las bombas de inyección a la posición de arranque.

Fig. 11-3 a

Fig. 11-3 b

XI-2

Fig. 11-1.–Esquema del regulador de motor (regulador en posición de plena carga). 1. 2.

Muelle recuperador. Varillaje de regulación a las bombas de inyección de combustible y aparatos de inyección, respectivamente.

3.

Palanca de parada.

4.

Tope de velocidad de plena carga.

5.

Tope de velocidad de marcha en vacío.

6.

Palanca de accionamiento de emergencia.

7.

Aire comprimido a la membrana.

8.

Tornillo de ajuste para velocidad de marcha en vacío.

9.

Ajuste del grado de proporcionalidad (grado de irregularidad).

10. Tope de seguridad para velocidad máxima. 11. Tornillo de ajuste para llenado de arranque en la limitación de llenado en función de la velocidad (DBR). 12. Tornillo de ajuste para llenado a plena carga en BRD.

XI-3

Esquema del regulador de motor (regulador en posición de plena carga) (Cont.). 13. Embolo limitador para DBR. 14. Aceite de fuga. 15. Botón de prueba para DBR. 16. Peso centrífugo DBR. 17. Amplificador. 18. Peso centrífugo–regulador. 19. Rueda dentada o cubo de chaveta para accionamiento del regulador. 20. Tope llenado a plena carga. 21. Entrada aceite motor desde bomba previa de aceite motor a limitación de arranque. 22. Tornillo de ajuste para limitación de arranque. 23. Entrada de aceite motor desde bomba de aceite motor. 24. Ajuste de la posición de plena carga a la palanca compensadora.

XI-4

Fig. 11-2.–Regulador del motor. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.

Plaquita graduada. Resorte de retroceso. Parte superior de la caja. Pistón de trabajo. Arbol distribuidor del aceite. Caja. Tope de llenado de plena carga. Palanca de horquilla. Péndulo centrífugo. Manguito del péndulo. Arbol entallado. Resorte del regulador.

13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22.

XI-5

Rueda de accionamiento. Peso centrífugo para DBR. Limitación de llenado. Corredera presión mezclada. Botón de prueba para DBR. Palanca de transmisión. Tope del valor nominal (arriba). Palanca accionamiento de emergencia. Tope del valor nominal (abajo). Corredera.

En el momento que arranca el motor las bombas de aceite acopladas impulsan el aceite a presión que entra por (23) de la figura 11-1, parándose automáticamente la bomba de prelubricación. La presión de aceite que había en el cilindro limitador de arranque (22) desciende al fugarse a través de un orificio de purga. En este momento la corredera (6221) de la figura 11-1 queda libre para su funcionamiento normal al haberse eliminado la limitación de arranque. Una vez puesto en marcha el motor, el regulador cambia inmediatamente de posición de arranque a posición de marcha en vacío.

Fig. 11-4

Fig. 11-5

CAMBIO DE POSICION DE ARRANQUE A MARCHA EN VACIO. Por efecto de la fuerza centrífuga los pesos centrífugos (1440) de la figura 11-4 se desplazan hacia fuera, presionando el manguito medular (1321), el cual comprime al resorte (2521). En este momento la palanca acodada (2441) tira de la corredera (6221) hacia abajo, con lo cual su parte superior descubre los orificios de paso de aceite. Este entra por (23) de la figura 11-1, comunicando la parte inferior del émbolo (6162) con su parte alta, con lo cual el émbolo sigue los movimientos de la corredera, que además está sometida a la fuerza expansiva de los muelles recuperadores (7181) y (7182). El movimiento descente del émbolo de trabajo (6162) finaliza en el momento que la corredera (6221) en su carrera descendente tapa los orificios de paso de aceite, al haber equilibrado entre la tensión de los muelles recuperadores (7181), (7182) y la presión existente debajo del émnolo (6162). La tensión de los resortes (7181) y (7182) es la correspondiente a la marcha en vacío del motor.

XI-7

11.7. REGULADOR EN POSICION DE PLENA CARGA. (Accionamiento neumático) Para aumentar la velocidad del motor, y con ello la potencia, por medio de los telemandos de maniobra se regula la presión de aire que entra por (7) de la figura 11-1, actuando éste sobre la membrana (5763), la cual ejerce una presión sobre la palanca de horquilla (4704), según puede verse también en la figura 11-6, por medio del perno guía (4702). La palanca de horquilla (4704) acciona las palancas (4742-2661). La palanca (2661) empuja a su vez hacia la izquierda a la corredera (2343), la cual comprime al resorte (2342) del amplificador (2300) de la figura 11-6, desplazando también hacia el mismo lado al pistón (17) de la figura 11-1, el cual, en su movimiento, descubre los orificios de mando del amplificador, más o menos, según sea la presión de aire que actúa sobre la membrana (5763) de la figura 11-1. A medida que va aumentando la presión en la parte posterior del amplificador (2300) se va comprimiendo también el resorte (2521) del regulador, aumentando la fuerza expansiva de éste, lo cual hace que los pesos centrífugos sean forzados a cerrarse, y la palanca (2441) de la figura 11-7 empuja la varilla (6221) y ésta a la corredera (6241) hacia arriba, que mueve las palancas (24) y (2) de la figura 11-1. Estas palancas, por medio del varillaje correspondiente, mueven las cremalleras de las bombas de combustible en el sentido de aumentar la inyección.

Fig. 11-6

Fig. 11-7

XI-8

11.8. LIMITACION DE INYECCION EN FUNCION DE LA VELOCIDAD (DBR) El aparato limitador de inyección (DBR) tiene la misión de proteger al motor de sobrecargas. Los componentes más importantes son (Fig. 11-8):

Fig. 11-8 3421.

Caja de conexión.

3422

Casquillo.

3437.

Rueda de accionamiento.

3461.

Perno de centraje.

3541.

Peso centrífugo.

3551.

Peso centrífugo.

3621.

Resorte.

3622.

Embolo limitador.

3623.

Casquillo.

3640.

Tapa de cierre.

3660.

Varilla de unión.

3681.

Cabeza barra articulada.

3682.

Palanca de guía.

3684.

Perno.

3713.

Tuerca almenada.

3740.

Palanca de reposición.

3821.

Caja transmisora presión de mezcla.

3846.

Corredera.

XI-9

Los pesos centrífugos del DBR (3541/3551) son accionados desde el regulador por medio de ruedas dentadas. Estos pesos giran a una velocidad más alta que los pesos centrífugos (1440) del regulador (Fig. 11-1). Debido a la fuerza centrífuga, los pesos (3541/3551) actúan en el interior del transmisor de presión de mezcla (3821) sobre un acolchonado de aceite, cuya presión depende de la velocidad del motor (presión de mezcla). Esta presión actúa sobre el émbolo limitador (3622), el cual por medio de la palanca de reposición (3740) y a través del varillaje de unión (3660) determina la posición de la corredera de distribución (6221) del émbolo de trabajo (6162) y, por lo tanto, la inyección.

11.9. FUNCIONAMIENTO DEL DBR Al estar el motor funcionando en condiciones normales, no existe limitación en el recorrido de la corredera de distribución (6221). Sin embargo, si el motor trabaja en condiciones de sobrecarga, es decir, si la velocidad del motor disminuye a pesar de aumentar la inyección, cambia la fuerza centrífuga de los pesos (3541/3551), los cuales actúan sobre la corredera (3846) del transmisor de presión de mezcla, reduciéndose ésta; cambiándose, por lo tanto, la presión de aceite que actúa sobre el émbolo limitador (3622), el cual por medio de su resorte (3621) es empujado hacia abajo. La palanca de reposición (3740) sigue el mismo movimiento del émbolo limitador y tira de la corredera de distribución hasta que la cantidad de combustible a inyectar sea la adecuada a la correspondiente a la velocidad del motor.

11.10. DISMINUCION DE VELOCIDAD Para disminuir la velocidad del motor se mueven los telemandos en sentido de reducir la presión de aire sobre la membrana (5753) (Fig. 11-9), la cual es empujada por el resorte (5722) en sentido contrario, arrastrando el perno guía (5790) hacia atrás.

La corredera (4702) es empujada igualmente hacia atrás por la fuerza

expansiva del resorte (4619). Las palancas (4704), (4742) y (2661) hacen que la corredera (2343) sea empujada por la acción del resorte (2342) del amplificador.

XI-10

Fig.

11-9

Al desplazarse el pistón del amplificador (2300), la presión de aceite que existe en la parte posterior del amplificador es disminuida al salir el aceite a través de los taladros de mando que han sido descubiertos por la corredera. Al mismo tiempo el resorte (2521) se expansiona y hace que los pesos centrífugos (1440) se abran tirando de la corredera de mando (6221) hacia abajo, arrastrando en su movimiento el émbolo de trabajo (6162), el cual descubre los orificios de salida de aceite de la parte baja del émbolo. Debido a la fuerza expansiva de los resortes (7181 y 7182) el émbolo de trabajo (6162) es empujado hacia abajo, hasta que los taladros de mando estén nuevamente tapados. Por medio del movimiento del émbolo de trabajo (6162) son movidas las palancas (24) y (2) de la figura 11-1 y mediante el varillaje correspondiente son desplazadas las correderas de las bombas de combustible, en el sentido de disminuir la inyección, hasta que la fuerza centrífuga de los pesos (1441) y la fuerza expansiva del resorte (2521) se encuentren equilibradas.

XI-11

11.11. PARADA POR SOLENOIDE La solenoide montada en el regulador está unida a uno de los árboles de parada del regulador por una transmisión de varillas. Al accionar el interruptor eléctrico de parada la solenoide arrastra la corredera de mando hacia abajo y da salida a la presión de aceite que existe en la parte baja del émbolo de trabajo. Este se coloca en su posición final baja por medio de los resortes de retroceso. En este momento las cremalleras de las bombas son arrastradas en el sentido de quitar combustible y el motor se para.

11.12. PARADA POR TRACCION DE CABLE En el segundo árbol de parada del regulador está montada una roldana en la cual, por un extremo, va fijo el cable. Cuando se para el motor por la tracción del cable, al tirar de éste, la corredera de mando es arrastrada y se realiza el mismo proceso que por parada por solenoide. NOTAS: 1. La explicación de este regulador es tan compleja, que la casa constructora tiene editado un libro aparte del libro propio del Motor MTU. Por eso, lo expuesto en este capítulo sólo debe tomarse como generalidades del regulador. 2. El regulador viene ajustado y precintado de fábrica. Esto quiere decir que no debe ser tocado por el personal del buque. Cuando ocurra una avería en el regulador, hay que notificarlo al 2.º Escalón de Mantenimiento.

XI-12

CAPITULO XII BOMBA DE INYECCION DE COMBUSTIBLE 12.1. GENERALIDADES Las bombas de inyección de combustible introducen una cantidad de combustible a los cilindros en el momento preciso de acuerdo con la carga. Cada línea de cilindros de motor lleva montada una bomba de inyección. Las dos bombas giran en el mismo sentido y son movidas por el cigüeñal a través de dos ruedas intermedias cada una.

12.2. DESCRIPCION El cuerpo de las bombas de inyección está fabricado de hierro fundido con grafito esferoidal (GGG). Los principales componentes de la bomba son: –

Cuerpo de bomba.

–

Arbol de levas.

–

Taqués de rodillo.

–

8 elementos de bomba.

–

8 válvulas de presión

–

Barra cremallera.

El árbol de levas está apoyado en la parte inferior del cuerpo de la bomba sobre dos cojinetes de rodillos cónicos y un cojinete intermedio. Los camones del árbol de levas están torneados de acuerdo al orden de encendido del motor. La excentricidad del camón hace que el recorrido del empujador correspondiente sea de 15 milímetros. En la parte superior del cuerpo de la bomba (Fig. 12-1) van montados los elementos de inyección (18) y sujetos por una brida con cuatro tornillos.

XII-1

Cada elemento de la bomba consta de un émbolo y un cilindro. El cilindro se monta en el cuerpo de la bomba por la parte superior. El ajuste del émbolo en su cilindro debe ser muy perfecto, de tal forma que, incluso a presiones altas y a velocidades bajas, sea totalmente estanco sin necesidad de una junta o retén especial.

12.3. EMBOLO La cabeza del émbolo, y diametralmente opuestas, lleva dos ranuras longitudinales y dos labios helicoidales (Fig. 12-2), llamados "RANURA LONGITUDINAL" y "BORDE DE MANDO OBLICUO", respectivamente.

Fig. 12-2

12.4. CILINDRO El extremo inferior de cada cilindro (Fig. 12-1) va introducido en un casquillo de regulación de forma cilíndrica, donde va fija una corona dentada (17) que engrana con la cremallera de regulación (7). El casquillo de regulación en su parte baja lleva una entalladura en forma de "U". En esta entalladura aloja el extremo bajo del émbolo (18), que se puede girar al accionar la corona dentada mediante la cremallera de regulación. Cada elemento de la bomba lleva un orificio con objeto de dar salida al combustible que pueda fugarse a través del émbolo y cilindro. Este combustible es enviado al tanque de servicio correspondiente a través de una tubería de retorno.

XII-2

Fig. 12-1.–Bomba de inyección de combustible.

1.

Racor para conducto de presión de combustible.

14. Plato del resorte.

2.

Estrangulador de reflujo.

15. Resorte del pistón.

3.

Tornillo de seguridad para el cilindro de bomba.

16. Boquilla de regulación.

4.

Resorte de compensación de la holgura.

17. Segmento dentado.

5.

Tapa de cierre.

18. Pistón.

6.

Caja de la bomba.

19. Válvula de descarga.

7.

Cremallera de regulación.

20. Pletina.

8.

Purga del aceite motor.

9.

Arbol de levas.

10. Taqué de rodillo. 11. Anillo de junta. 12. Rodamiento de rodillos cónicos. 13. Retén para el aceite.

XII-3

12.5. VALVULA DE DESCARGA En la parte superior de cada uno de los elementos de la bomba va montada una válvula de descarga (Fig. 12-3) cargada por un resorte. La superficie baja del cuerpo de esta válvula va ajustada a "HUESO" con la parte superior del cuerpo de la bomba y fijada al mismo por una brida (20) y cuatro tornillos (Fig. 12-1). NOTA: Cuando se efectúe el montaje de la citada válvula, es IMPRESCINDIBLE asegurarse que el apriete de los cuatro tornillos sea igual para evitar fugas a través de las superficies en contacto por no llevar junta. Para ello existe una herramienta especial en forma de casquillo, cuyo diámetro exterior es el del orificio de la brida (20) y el diámetro interior es el del cuerpo de la válvula de descarga.

Fig. 12-3

12.6. MONTAJE DE LA VALVULA DE DESCARGA Una vez presentado el cuerpo de la válvula, se introduce la brida y se roscan los tornillos, apretándolos con la mano. A continuación se introduce la herramienta en el orificio de la brida y se aprietan los tornillos en cruz, al mismo tiempo que se va girando la herramienta hasta que se alcance el apriete especificado de los tornillos.

XII-5

12.7. ENTRADA Y RETORNO DE COMBUSTIBLE En las caras frontales de la bomba se encuentran la entrada y retorno de combustible (Fig. 12-1).

12.8. MOVIMIENTO ALTERNATIVO DE LOS EMBOLOS El movimiento alternativo ascendente de los émbolos de la bomba se produce por el empuje de los camones del árbol de levas a través de unos taqués de rodillos y el movimiento descendente por la fuerza de expansión de los resortes (15) de la figura 12-1, que tratan en todo momento de tener en la posición baja a los émbolos de impulsión, como en todas las bombas de tipo BOSCH. Estas bombas son del tipo de carrera constante, variando el principio de la inyección y manteniendo constante el final de la misma.

12.9. FUNCIONAMIENTO En la figura 12-2 puede verse las distintas posiciones de un émbolo y su cilindro desde carga nula a plena carga. El cilindro representado en esta figura está unido al conducto de aspiración por dos talados transversales. En el detalle (1) de la figura 12-2 puede verse que el émbolo está en la posición baja, con lo cual el combustible entra por los orificios transversales. En la carrera ascendente del émbolo (detalles 2 y 4) éste tapa los orificios de entrada de combustible, impulsándolo a través de la válvula de descarga hacia el inyector. La impulsión del combustible cesa cuando el "CANTO DE MANDO" inferior descubre el orificio transversal (detalles 3 y 5). En este momento la cámara de presión, o parte superior del émbolo, comunica con la aspiración, bajando la presión en el circuito de impulsión y cesando ésta. El combustible sobrante retorna a la aspiración.

XII-6

La carrera útil de impulsión depende de la mayor o menor longitud de superficie, enfrentada con los orificios transversales de forma que inyectará más cuanto mayor sea la longitud (detalles 1, 2 y 3). La longitud máxima corresponderá a plena carga. La inyección nula será cuando la ranura vertical coincida con el orificio de llegada de combustible (detalle 6) y no hay impulsión. Como resumen de lo anteriormente explicado vemos que la cantidad de combustible a inyectar se regula por medio de la cremallera.

12.10. LUBRICACION DE LA BOMBA La lubricación de la bomba se hace por medio de aceite a presión que procede del circuito principal de lubricación del motor, pasando, antes de entrar en la bomba, por una "CATARATA" donde se reduce la presión.

XII-7