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Si piensas que los motores de coches son potentes, espera hasta conocer los motores de barcos: verdaderos titanes de la ingeniería que impulsan el comercio mundial.
Imagina si mil motores de coches estuvieran alineados uno al lado del otro; aun así, no alcanzarían la potencia de un solo motor de barco de carga. Estos gigantes pesan impresionantes 2.300 toneladas: ¡el equivalente a 13 ballenas azules! Pero, ¿por qué estos motores de barcos necesitan ser tan grandes? La respuesta está en la ingeniería detrás de ellos y en la demanda global que satisfacen.
Nueve de cada diez productos que compras han sido, en algún momento, transportados por barcos. Cuando hablamos de motores de barcos, los números son absurdos. Por ejemplo, un motor de un barco de crucero pesa alrededor de 180 toneladas y cuesta más de un millón de dólares. No es algo con lo que jugar, ¿verdad?
Los motores de barcos pasan por una serie de pruebas rigurosas
Antes de ser instalados, estos motores pasan por una serie de pruebas rigurosas. El primer desafío es la prueba de aceptación del fabricante. Luego viene la famosa prueba en el mar, donde todo se pone a prueba en condiciones reales. Cuando el barco se entrega al nuevo propietario, se realiza la prueba comparativa para verificar si el rendimiento del motor corresponde a las especificaciones. Y esto es solo el comienzo: aún hay más pruebas de investigación y nuevas pruebas en bancos de prueba.
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La ingeniería ha evolucionado mucho desde los días de los motores de vapor. Los barcos han pasado por turbinas de carbón, energía nuclear y, actualmente, utilizan motores diésel. A partir de la década de 1950, la tecnología marítima avanzó hasta el punto de equipar embarcaciones gigantes con reactores nucleares. Sin embargo, la mayoría de los barcos no son lo suficientemente grandes para llevar un reactor nuclear, reservando esta tecnología para embarcaciones como portaaviones.
Algunos barcos tienen turbinas de gas
La mayoría de los barcos, especialmente los de carga, funcionan con motores de barcos movidos a diésel y muchos utilizan gas natural licuado como combustible. Algunos barcos tienen turbinas de gas, generalmente utilizadas en embarcaciones más rápidas y, en muchos casos, estas turbinas se combinan con otros tipos de motores.
Hablando de motores de barcos de carga, el más común está alimentado por fuelóleo pesado o diésel marítimo. El mayor motor de barco jamás construido pesa increíbles 2.300 toneladas, tiene 14 metros de altura (equivalente a un edificio de cinco pisos) y 27 metros de longitud. Cuenta con 14 cilindros y genera 84,42 MW de potencia: ¡nada menos que 115.000 caballos de fuerza!
Estos motores de barcos son tan gigantescos que una persona puede literalmente estar de pie dentro del cigüeñal y usar una escalera para realizar reparaciones. Pero hay que tener mucho cuidado: el cigüeñal está cubierto de aceite lubricante, lo que lo hace resbaladizo.
¿Cómo funciona un motor de barco?
A pesar del tamaño colosal, el motor de un barco funciona de manera similar al motor de cualquier vehículo. El cigüeñal se mueve y, en lugar de ruedas, impulsa una hélice gigante en la parte trasera del barco. La mayoría de los barcos en el mundo son impulsados por hélices convencionales, pero algunos utilizan motores a chorro o propulsión por chorros de agua.
El enfoque de las embarcaciones de carga es transportar grandes volúmenes, no necesariamente alcanzar altas velocidades. En viajes de larga distancia, como de San Francisco a Japón, donde no se necesitan paradas, el barco puede recorrer alrededor de 1.000 km en 24 horas. Durante este viaje, consume aproximadamente 250 toneladas de combustible por día. Este combustible, que es fuelóleo pesado, necesita ser calentado a aproximadamente 40 °C antes de ser inyectado en el motor. Después de la inyección, el petróleo se calienta aún más, alcanzando aproximadamente 100 °C para garantizar su buen funcionamiento.
Los barcos transportan cientos de miles de toneladas
Parece un consumo absurdo de combustible, pero cuando consideramos que estos barcos transportan cientos de miles de toneladas a enormes distancias, el gasto tiene más sentido. Navegan a alrededor de 23 nudos, lo que equivale a 42 km/h.
Prueba de aceptación del fabricante
Antes de cualquier cosa, los motores de barcos necesitan pasar por una serie de pruebas para garantizar que todo funcione como se espera. La primera es la prueba de aceptación del fabricante, donde los motores se colocan en un banco de pruebas para determinar si los valores de rendimiento especificados están dentro de los parámetros aceptables. Si son aprobados, el barco avanza a la prueba en el mar, donde el rendimiento del motor se compara con los estándares del contrato.
Si todo está bien, el fabricante entrega el motor al comprador, que realizará sus propias pruebas a lo largo de la vida útil del barco. En esta etapa, el comprador realiza pruebas comparativas que marcan el inicio de la cuarta fase de pruebas, llamada prueba de investigación. Esta etapa ocurre después de que el nuevo propietario proporciona retroalimentación sobre el barco, con el objetivo de identificar y resolver problemas o realizar modificaciones necesarias.
Después de completar estas pruebas, el barco y el motor pueden pasar a las pruebas en el mar. Cuatro pruebas importantes en el mar deben realizarse:
- Prueba de Atraque: ocurre antes de que el barco parta hacia el mar abierto. En esta prueba, el rendimiento se evalúa mientras el barco está atracado o amarrado al muelle.
- Prueba de Rodaje: se controla la potencia del motor y se evalúan los anillos de los pistones y el revestimiento de los cilindros.
- Prueba Preliminar: realizada justo antes de la prueba oficial del motor.
- Prueba Oficial: durante esta prueba, el motor debe pasar 11 pruebas rigurosas realizadas en mar abierto.
Si todas estas pruebas son aprobadas, pueden iniciar las pruebas de estabilidad. El mayor problema que un barco puede enfrentar en mares agitados es un naufragio. Aunque cualquier embarcación puede enfrentar el riesgo de naufragar, la probabilidad es mayor para barcos y barcos más pequeños, especialmente en condiciones de olas severas. Esto se debe a que embarcaciones más pequeñas tienen menos masa y, por consiguiente, menos estabilidad.
Pequeños barcos y barcos están diseñados con una quilla
Para disminuir este riesgo, muchos pequeños barcos y barcos están diseñados con una quilla en la parte inferior. Esta quilla, que es una estructura que se extiende hacia abajo desde el casco, ayuda a aumentar la estabilidad, permitiendo que la embarcación se mantenga firme en aguas turbulentas. Por otro lado, naufragar un barco de carga gigante es mucho más difícil debido a su tamaño y peso. Estos barcos tienen un centro de gravedad más bajo y una mayor capacidad de resistir movimientos bruscos, lo que los hace más estables en condiciones adversas.
Aunque los barcos más pequeños presentan un mayor riesgo de naufragar, todos los barcos, independientemente de su tamaño, deben pasar por rigurosas pruebas de estabilidad antes de ser lanzados. Los astilleros realizan simulaciones computacionales avanzadas y experimentos de inclinación para evaluar los límites de las embarcaciones recién construidas.
La ingeniería detrás de los motores de barcos es un campo fascinante
Además de las pruebas ya mencionadas, hay otros procedimientos esenciales que el barco debe realizar antes de ser considerado apto para el mar y para operaciones reales. Pruebas como medición de calado, prueba de ancla y resistencia del motor también son esenciales para que el barco sea considerado seguro para operar. Y no podemos olvidar la prueba de apagón, donde se apagan todos los sistemas para ver cómo reacciona el barco. Estas pruebas garantizan que la embarcación esté totalmente preparada para enfrentar las exigencias del mar.
La ingeniería detrás de los motores de barcos es un campo fascinante que combina potencia bruta con precisión técnica. Es gracias a esta ingeniería que el comercio global fluye, y productos de todo tipo nos llegan, impulsados por estos gigantes de los mares.
¿Crees que la tecnología de los motores de barcos evolucionará aún más con el uso de combustibles alternativos, como el hidrógeno o energía eléctrica?
Só faltou falar que a soma de todos os navios soltam mais CO2 que a soma de todos os carros do mundo, mas ninguém enche o saco deles porque sabem que CO2 num faz tanto mal quanto alarmado.
Qual o peso de uma **** Azul