Si cree que los motores de los automóviles son potentes, espere hasta ver los motores de los barcos: verdaderos titanes de la ingeniería que impulsan el comercio mundial.
Imagínese si mil motores de automóviles estuvieran alineados uno al lado del otro; aun así, no alcanzarían la potencia de un solo motor de buque de carga. Estos gigantes pesan la impresionante cifra de 2.300 toneladas, ¡el equivalente a 13 ballenas azules! Pero ¿por qué estos motores de barco tienen que ser tan grandes? La respuesta está en la ingeniería que hay detrás de ellos y en la demanda global que satisfacen.
Nueve de cada diez productos que compras han sido, en algún momento, transportados por barco. Cuando hablamos de motores de barco, las cifras son absurdas. Por ejemplo, el motor de un crucero pesa alrededor de 180 toneladas y cuesta más de un millón de dólares. No es algo sobre lo que puedas bromear, ¿verdad?
Los motores de los barcos se someten a una serie de rigurosas pruebas
Antes de ser instalados, estos motores se someten a una serie de rigurosas pruebas. El primer desafío es el prueba de aceptación del fabricante. Luego viene el famoso prueba de mar, donde todo se pone a prueba en condiciones reales. Cuando el buque sea entregado al nuevo propietario, el prueba comparativa para verificar que el rendimiento del motor cumple con las especificaciones. Y eso es sólo el comienzo: hay más Pruebas de investigación y nuevas pruebas en bancos de pruebas..
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La ingeniería ha avanzado mucho desde los días de las máquinas de vapor. Los barcos han pasado por turbinas alimentadas por carbón, energía nuclear y actualmente utilizan motores diésel. A partir de la década de 1950, la La tecnología marítima ha avanzado hasta el punto de equipar buques gigantes con reactores nucleares. Sin embargo, la mayoría de los barcos no son lo suficientemente grandes como para transportar un reactor nuclear, por lo que esta tecnología se reserva para buques como los portaaviones.
Algunos barcos tienen turbinas de gas.
La mayoría de los barcos, especialmente los de carga, funcionan con motores diésel y muchos utilizan gas natural licuado como combustible. Algunos barcos tienen turbinas de gas, generalmente utilizadas en barcos más rápidos, y, en muchos casos estas turbinas se combinan con otro tipo de motores.
Hablando de motores de buques de carga, los más comunes son los propulsados por fueloil pesado o diésel marino. El motor de barco más grande jamás construido pesa la increíble cifra de 2.300 toneladas, mide 14 metros de alto (el equivalente a un edificio de cinco pisos) y 27 metros de largo.. Tiene 14 cilindros y genera 84,42 MW de potencia, ¡nada menos que 115.000 caballos de fuerza!
Estos motores de barco son tan gigantes que una persona puede literalmente mantenerse de pie dentro del cigüeñal y utilice una escalera para realizar las reparaciones. Pero no hay que ser demasiado cuidadoso: el cigüeñal está cubierto de aceite lubricante, lo que hace que todo esté resbaladizo.
¿Cómo funciona el motor de un barco?
A pesar de su colosal tamaño, el El motor de un barco funciona de forma 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 del mundo funcionan con hélices convencionales, pero algunos utilizan motores a reacción o propulsión por chorro de agua.
El objetivo de los buques de carga es transportar grandes volúmenes, no necesariamente alcanzar altas velocidades. En viajes de larga distancia, como de San Francisco a Japón, donde no es necesario hacer escalas, el barco puede recorrer unos 1.000 kilómetros en 24 horas. Durante este viaje consume aproximadamente 250 toneladas de combustible por día. Este combustible, que es un fueloil pesado, debe calentarse a unos 40°C antes de inyectarse en el motor. Después de la inyección, el aceite se calienta aún más, alcanzando unos 100°C para garantizar su correcto funcionamiento.
Los barcos transportan cientos de miles de toneladas.
Puede parecer un consumo de combustible absurdo, pero si tenemos en cuenta que estos barcos transportan cientos de miles de toneladas a distancias enormes, el gasto tiene más sentido. Navegan a unos 23 nudos, lo que equivale a 42 km/h.
Prueba de aceptación del fabricante
Antes que nada, los motores de los barcos deben pasar por una serie de pruebas para garantizar que todo funcione como se espera. La primera son las pruebas 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 se aprueba, el barco pasa a las pruebas en el mar, donde se compara el rendimiento del motor con los estándares del contrato.
Si todo está bien, el fabricante entrega el motor al comprador, quien realizará sus propias pruebas durante toda la vida útil del barco. En esta etapa, el comprador realiza pruebas comparativas que marcan el inicio de la cuarta fase de pruebas, denominada pruebas de investigación. Este paso se produce después de que el nuevo propietario proporciona comentarios sobre el barco, con el objetivo de identificar y resolver problemas o realizar las modificaciones necesarias.
Después de completar estas pruebas, el barco y el motor pueden pasar a pruebas en el mar. Se deben realizar cuatro grandes pruebas en el mar:
- Prueba de atraque: ocurre antes de que el barco parta hacia mar abierto. En esta prueba se evalúa el desempeño mientras el barco se encuentra amarrado o amarrado al muelle.
- Prueba de ejecución: se controla la potencia del motor y se evalúan los anillos del pistón y el revestimiento del cilindro.
- Prueba preliminar: realizado justo antes de la prueba oficial del motor.
- Prueba oficial: Durante esta prueba, el motor debe superar 11 rigurosas pruebas realizadas en mar abierto.
Si todas estas pruebas pasan, podrán comenzar las pruebas de estabilidad. El mayor problema al que se puede enfrentar un barco en mares agitados es un naufragio. Aunque cualquier embarcación puede correr el riesgo de volcar, la probabilidad es mayor para embarcaciones y barcos más pequeños, especialmente en condiciones de olas severas. Esto se debe a que los vasos más pequeños tienen menos masa y, en consecuencia, menos estabilidad.
Las embarcaciones pequeñas y los barcos están diseñados con quilla.
Para reducir este riesgo, muchas embarcaciones y barcos pequeños están diseñados con una quilla en el fondo. 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 estable en aguas turbulentas. Por otro lado, hundir un carguero gigante es mucho más difícil debido a su tamaño y peso. Estos barcos tienen un centro de gravedad más bajo y una mayor capacidad para resistir movimientos bruscos, lo que los hace más estables en condiciones adversas.
Aunque los barcos más pequeños presentan un mayor riesgo de hundirse, todos los barcos, independientemente de su tamaño, deben someterse a rigurosas pruebas de estabilidad antes de ser botados.. Los astilleros realizan simulaciones informáticas avanzadas y experimentos de inclinación para evaluar los límites de los buques de nueva construcción.
La ingeniería detrás de los motores de barcos es un campo fascinante
Además de las pruebas ya mencionadas, Existen otros trámites imprescindibles que el buque debe realizar antes de ser considerado apto. para mar y para operaciones reales. Pruebas como la medición del calado, las pruebas del ancla y la resistencia del motor también son esenciales para que se considere seguro operar el barco. Y no podemos olvidarnos de la prueba de apagón, donde se apagan todos los sistemas para ver cómo reacciona la nave. Estas pruebas aseguran que el buque está totalmente preparado para afrontar 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 fluye el comercio global y nos llegan productos de todo tipo, impulsados por estos gigantes de los mares.
¿Cree que la tecnología de los motores de los barcos evolucionará aún más con el uso de combustibles alternativos, como el hidrógeno o la energía eléctrica?