oijiojd

1. UNIVERSIDAD CRISTIANA EVANGÉLICA NUEVO MILENIO
GESTIÓN PORTUARIA Y TRANSPORTE MARÍTIMO
SISTEMAS DE BUQUES I
INGENIERO KEVIN MARADIAGA
MANUAL
SISTEMAS DE MÁQUINAS A BORDO
SAN PEDRO SULA, 13 DE ABRIL DE 2020

2. S I S T E M A S D E M Á Q U I N A S A B O R D O P á g i n a | 2
UNIVERSIDA CRISTIANA EVANGÉLICA NUEVO MILENIO UCENM 2020
Tabla de contenido
INTRODUCCIÓN............................................................................................................................................. 3
HOJA TÉCNICA ............................................................................................................................................... 5
DISEÑO DE LA ASIGNATURA.......................................................................................................................... 5
SISTEMAS PRINCIPALES A BORDO................................................................................................................. 5
SISTEMA DE LUBRICACIÓN........................................................................................................................ 5
SISTEMA DE COMBUSTIBLE....................................................................................................................... 7
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO................................................................................................................... 11
SISTEMA DE AIRE COMPRIMIDO ............................................................................................................. 15
SISTEMAS AUXILIARES A BORDO................................................................................................................. 24
SISTEMA DE REFRIGERANCIÓN ............................................................................................................... 24
SISTEMA DE FONDEO Y AMARRE ............................................................................................................ 29
ESTABILIZADORES.................................................................................................................................... 31
SISTEMA DE GOBIERNO Y PROPULSIÓN.................................................................................................. 33
CONCLUSIÓN............................................................................................................................................... 41
ANEXOS ....................................................................................................................................................... 42
BIBLIOGRAFÍA.............................................................................................................................................. 46
CRÉDITOS:.................................................................................................................................................... 47

3. S I S T E M A S D E M Á Q U I N A S A B O R D O P á g i n a | 3
UNIVERSIDA CRISTIANA EVANGÉLICA NUEVO MILENIO UCENM 2020
INTRODUCCIÓN
El presente manual sirve al alumno para identificar e ilustrar los contenidos y
conocimientos a adquirir en la asignatura de Sistemas de Buques I, observando los
procesos sistemáticos o ciclos de la maquinaria que mantiene al buque funcionando,
siendo todo esto, elemental para una navegación eficiente y segura.
Todos los sistemas del área de máquinas que a continuación se presentaran, se
desarrollan en el primer y segundo parcial de dicha asignatura, siendo provechoso para
los estudiantes de esta asignatura para la comprensión del funcionamiento de los
elementos que impulsan de una embarcación, indistintamente sus dimensiones, pero que
están son las bases fundamentales de la navegabilidad de todo buque mercante.
Los aspectos a considerar en este escrito es la importancia de los procesos, cíclicos de
la eficacia de esta maquinaria naval para el buque, además el conocimiento que todo
oficial mercante, indistintamente si es maquinista o de cubierta debe poseer ya que es
esencial conocer y distinguir cada uno de los mecanismos, hidráulicos, eléctricos,
refrigerantes, estabilizadores entre otros que le dan vida a las embarcaciones y que en
cualquier buque sus circuitos son de vital importancia
Todo buque, dispone de estos sistemas claves que aumentan el desplazamiento y el
empuje para el cumplimiento de la navegabilidad; cuando una embarcación navega sin
carga precisan inundar los tanques de lastre, que por lo general son de doble fondos
evitando que en casos de temporal la hélice funcione en vacío y haya por tanto un
consumo inútil de combustible, al mismo tiempo se evitan los grandes cabeceos y
balanceos, que en gran medida, tienen efectos desagradables en los tripulantes, siendo
todo esto de vital importancia para los navegantes a bordo y para nosotros los estudiantes
que cursamos esta asignatura permitiéndonos adquirí nuevos conocimiento en nuestro
proceso de formación.
En cuanto a los primeros poblados que consiguieron navegar por alta mar a remo y vela
son los fenicios y los egipcios, poblados en los cuales se realizaban grandes estudios de
los astros con los cuales se guiaban usándose así lo que muchos en la actualidad la
estrella Polar durante y la noche y el sol durante el día.

4. S I S T E M A S D E M Á Q U I N A S A B O R D O P á g i n a | 4
UNIVERSIDA CRISTIANA EVANGÉLICA NUEVO MILENIO UCENM 2020
Los trirremes que son embarcaciones de tres hileras de remos estas galeras fueron
necesarias por los distintos imperios pues se usaban para acciones bélicas y así de esta
manera se logró perfeccionar las velas dando un gran salto en cuanto a la navegación
pues llegaron a controlar el viento casi por completo.
Esta navegación prevaleció durante mucho tiempo hasta que un norteamericano John
Finch en 1787 creó un barco accionado por vapor mediante una o dos ruedas de paletas,
hasta 1804 no se modificó la construcción de los barcos de vapor pero este año John
Stevens creo unos principios fundamentales para los buques de vapor entre ellos el uso
de una hélice en lugar de la ruedas de paletas. Entre 1870 y 1880 se produjeron muchos
perfeccionamientos en dichos buques creando de esta manera la llamada época dorada
de los vapores.
Algunos vapores de vital importancia para la historia de la navegación son el Clemont
que fue la primera nave enteramente con propulsión a vapor, otra nave de vital
importancia que no se nos puede pasar es el Savannah que fue el primer barco a vapor
capaz de cruzar el Océano Atlántico.
El inicio del siglo XX fue un tiempo en el que el hombre sintió la necesidad de mejorar los
diseños de los sistemas de propulsión donde se ensayaron y probaron novedosos
diseños y medios alternativos de energía, entre los cuales el que más ha prosperado ha
sido el motor diesel que en la actualidad es el más usado. No solo se produjeron cambios
a nivel de propulsión y generación de energía también en cuanto al diseño y construcción
de naves. Durante el siglo XX también se produjo un aumento de eficiencia de la
maquinaria con el uso de turbinas a gas, la energía nuclear dando mayor autonomía,
velocidad y maniobrabilidad a los buques actuales.
La evolución de las embarcaciones así como la caracterización y especialización para
sus distintas labores y el ingenio para llegar a lograr transformar la energía calorífica en
energía mecánica ha sido un gracias a la combinación de ciencia y arte por medio de la
ingeniería y arquitectura naval.

5. S I S T E M A S D E M Á Q U I N A S A B O R D O P á g i n a | 5
UNIVERSIDA CRISTIANA EVANGÉLICA NUEVO MILENIO UCENM 2020
HOJA TÉCNICA
Nombre de la asignatura Sistemas de Buques I
Código de la asignatura LTM 208
Área de conocimiento Sistemas de Maquinas a Bordo
Período al que aplica Sexto Período
Carreras en las que aplica Gestión Portuaria y Transporte Marítimo
DISEÑO DE LA ASIGNATURA
OBJETIVO DE LA ASIGNATURA
Proporcionar a los estudiantes de Gestión Portuaria y Transporte Marítimo los
conocimientos básicos en los sistemas de máquinas a bordo de un buque, que les
permita Identificar, interpretar y entender el funcionamiento de los sistemas a bordo,
así como identificar los componentes principales de cada sistema.
Tipo de práctica requerida para el
aprendizaje del alumno.
-Prácticas en el aula.
- Una visita a bordo de un buque.
Habilidades Para: Actitudes
- Identificar los diferentes sistemas
principales y auxiliares.
- Identificar los componentes de
cada sistema.
- El funcionamiento de los sistemas
- Describir la operación y
funcionamiento de los sistemas.
- Respeto
- Caballerosidad
- Puntualidad
- Responsabilidad
- Honestidad
- Orden y limpieza
- Disciplina

6. S I S T E M A S D E M Á Q U I N A S A B O R D O P á g i n a | 5
UNIVERSIDA CRISTIANA EVANGÉLICA NUEVO MILENIO UCENM 2020
SISTEMAS PRINCIPALES A BORDO
SISTEMA DE LUBRICACIÓN
Sistemas de lubricación. Son los distintos métodos de distribuir el aceite por las
piezas del motor. Consiste en hacer llegar una película de aceite lubricante a cada
una de las superficies de las piezas que están en moviendo entre sí, para evitar
fundamentalmente desgaste excesivos y prematuros disminuyendo así la vida útil
del motor de combustión interna.
En la mayor parte de los motores solo se utiliza eficazmente del 23 al 35% de la
energía generada por la combustión del combustible en los cilindros, el resto se
disipa en pérdidas termodinámicas y mecánicas entre las que se encuentra la
fricción, de tal modo que en el par anillo - émbolo se tiene casi la mitad de estas
pérdidas. La función del sistema de lubricación es evitar el desgaste de las piezas
del motor, creando una capa de lubricante entre las piezas, que están siempre
rozando, eliminar el calor residual del proceso de combustión y fricción, prevenir la
corrosión, absorber esfuerzos, limpiar impurezas y formar sellos.
Funcionamiento del Sistema de Lubricación
Antes de encender el motor se hace un pre lubricación por medio del tanque de
caída libre, una vez pre lubricador y el motor en marcha. El aceite lubricante cae al
cárter seco, el cual es purificado a través del purificador, el cual retorna el aceite al
cárter. Una vez limpio, las electrobombas lo dirigen hacia los intercambiadores de
calor y después pasa a través de unos filtros dúplex, siguiendo todo este proceso el
aceite lubricante llega a la máquina principal, y se repite el ciclo.
El cárter es una de las piezas fundamentales de
una máquina, especialmente de un motor.
Técnicamente, el cárter es una caja metálica
que aloja los mecanismos operativos del motor.
Es el elemento que cierra el bloque, de forma
estanca, por la parte inferior, y que cumple
adicionalmente con la función de actuar como
depósito para el aceite del motor.
Simultáneamente, este aceite se refrigera al ceder el calor exterior.
Componentes del Sistema de Lubricación
• Filtros
• Purificador de aceite

7. S I S T E M A S D E M Á Q U I N A S A B O R D O P á g i n a | 6
UNIVERSIDA CRISTIANA EVANGÉLICA NUEVO MILENIO UCENM 2020
• Bombas
• Intercambiador de calor
• Tanque de almacenamiento
• Válvula termostática
• Carter
• Separador de aceite
Intercambiador de Calor
Un intercambiador de calor es un dispositivo diseñado para transferir calor de un
fluido a otro, sea que estos estén separados por una barrera o que se encuentren
en contacto. . Son parte esencial de los dispositivos de refrigeración,
acondicionamiento de aire, producción de energía y procesamiento químico.
Las cuatro principales componentes de un intercambiador son:
• Tubos
• Plato o tubo
• Carcaza
• Bafle
Diagrama 1: Sistema de Lubricación

8. S I S T E M A S D E M Á Q U I N A S A B O R D O P á g i n a | 7
UNIVERSIDA CRISTIANA EVANGÉLICA NUEVO MILENIO UCENM 2020
Guía de Estudio No. 1
Defina el Sistema de Lubricación
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Enumere los Componentes del Sistema de Lubricación:
___________________________ ___________________________
___________________________ ___________________________
___________________________ ___________________________
___________________________ ___________________________
Describa el Funcionamiento del Sistema de Lubricación
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________

9. S I S T E M A S D E M Á Q U I N A S A B O R D O P á g i n a | 8
UNIVERSIDA CRISTIANA EVANGÉLICA NUEVO MILENIO UCENM 2020
SISTEMA DE COMBUSTIBLE
En cuanto a la definición de sistema de combustible es el encargado de suministrar
combustible al motor diésel. De esta manera el combustible que la bomba de
combustible bombea desde el tanque pasa a través de la línea de presión de tubería
de alta presión y se filtra en el filtro de combustible. Así éste se distribuye a los
inyectores mediante la tubería de entrega. Por su parte los inyectores son los que
se encargan de inyectar el combustible dentro del múltiple de admisión.
Funcionamiento del Sistema de Combustible
La electrobomba succiona el IFO (Intermediate Fuel Oil) desde el bunker de IFO el
cual tiene un sistema de precalentamiento, enviándolo hasta el tanque de
sedimentación o decantación el cual cuenta con otro serpentín de calentamiento,
allí se lleva a cabo una limpieza del IFO por decantación en la cual por una diferencia
de densidades los sólidos se van al fondo y son purgados, y la espuma que se forma
en la parte superior es enviada al tanque de derrames, posteriormente el IFO es
transportado al purificador que tiene otro calentador, y es a través de fuerza
centrífuga y diferencia de densidades que los sólidos por ser más pesados que el
combustible se desplazan hacia las orillas y son enviados al tanque de lodos,
mientras el combustible avanza por unas ranuras de concentración hacia la parte
superior del purificador y es enviado a través de una válvula de tres vías hacia el
tanque de servicios.
En el caso de trabajar con diésel la electrobomba succiona el combustible desde el
bunker de diésel y lo envía directo al tanque servicio.
Componentes del Sistema de Combustible
• Válvulas
• Tanques de servicio
• Electrobombas de servicio
• Electrobombas de circulación
• Bypass
• Purgas
• Desairador
• Filtros dúplex
• Calentador

10. S I S T E M A S D E M Á Q U I N A S A B O R D O P á g i n a | 9
UNIVERSIDA CRISTIANA EVANGÉLICA NUEVO MILENIO UCENM 2020
La bomba de combustible de alta presión
Tiene la función de suministrar el combustible a presión a la rampa de inyección. La
bomba va atornillada a la carcasa del árbol de levas. Se trata de una bomba radial
de 3 cilindros accionada por el árbol de levas de admisión (5). Con los tres
elementos de bomba de calados a 120° se mantienen reducidas las fluctuaciones
de la presión en la rampa de inyección de combustible.
Filtros
Mantener limpio el sistema de alimentación
de motores diésel.
Los filtros evitan que los contaminantes,
invisibles para el ojo, obstaculicen y socaven
las boquillas de los inyectores, provocando
cortes de energía y el desgaste prematuro de
los componentes de la bomba de inyección,
boquillas y otros componentes importantes
del motor.
Tanques de Almacenamiento
Los tanques de almacenamiento suelen ser
usados para almacenar líquidos, y son
ampliamente utilizados en las industrias de
gases, del petróleo, y química, y
principalmente su uso más notable es el dado
en las refinerías por sus requerimientos para
el proceso de almacenamiento, sea temporal
o prolongado; de los productos y
subproductos que se obtienen de sus
actividades.

11. S I S T E M A S D E M Á Q U I N A S A B O R D O P á g i n a | 10
UNIVERSIDA CRISTIANA EVANGÉLICA NUEVO MILENIO UCENM 2020
Diagrama 2: Sistema de Combustible IFO
Diagrama 3: Sistema de Combustible Diésel

12. S I S T E M A S D E M Á Q U I N A S A B O R D O P á g i n a | 11
UNIVERSIDA CRISTIANA EVANGÉLICA NUEVO MILENIO UCENM 2020
Guía de Estudio No. 2
Defina el Sistema de Combustible (Trasiego)
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Enumere los Componentes del Sistema de Combustible:
___________________________ ___________________________
___________________________ ___________________________
___________________________ ___________________________
___________________________ ___________________________
Describa el Funcionamiento del Sistema de Combustible
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________

13. S I S T E M A S D E M Á Q U I N A S A B O R D O P á g i n a | 12
UNIVERSIDA CRISTIANA EVANGÉLICA NUEVO MILENIO UCENM 2020
SISTEMA DE ENFRIAMIENTO
La refrigeración en motores de combustión interna es necesaria para disminuir
el calor generado por la quema del combustible (superior a 2000ºC) y no
transformado en energía mecánica, durante el funcionamiento de estos.
La principal función de la refrigeración es mantener todos los componentes dentro
del rango de temperaturas de diseño del motor evitando su destrucción por
deformación y agarrotamiento.
Se Constituye en dos sistemas:
• Sistema de agua salada
• Sistema de agua dulce
Funcionamiento del Sistema de Enfriamiento
El agua entra por la toma de fondo cuando está en mar abierto y por la toma de
costado cuando está en puerto. Se le aplica presión por las electrobombas las
cuales la dirigen hacia los compresores, los moto generadores, a los enfriadores de
agua dulce, los enfriadores de lubricante, la máquina principal y las chumaceras del
eje de cola. El agua cuando ya fue usada, por medio de los termostatos se determina
si tiene la temperatura adecuada para poder circular de nuevo por el sistema se
pasa por los intercambiadores de calor y la que no es usada se es desechada al
mar.
Componentes del Sistema de Agua
• Tomas de fondo o toma alta
• Electrobombas
• Válvula de descarga
• Termostatos
Componentes del Sistema de Agua Salada
• Tanque de expansión
• Electrobombas
• Intercambiadores de calor
Fluometros

14. S I S T E M A S D E M Á Q U I N A S A B O R D O P á g i n a | 13
UNIVERSIDA CRISTIANA EVANGÉLICA NUEVO MILENIO UCENM 2020
Diagrama 4: Sistema de Enfriamiento

15. S I S T E M A S D E M Á Q U I N A S A B O R D O P á g i n a | 14
UNIVERSIDA CRISTIANA EVANGÉLICA NUEVO MILENIO UCENM 2020
Guía de Estudio No. 3
Defina el Sistema de Enfriamiento
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Enumere los Componentes del Sistema de Enfriamiento:
Agua Salada: Agua Dulce:
___________________________ ___________________________
___________________________ ___________________________
___________________________ ___________________________
___________________________ ___________________________
Describa el Funcionamiento del Sistema de Enfriamiento
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________

16. S I S T E M A S D E M Á Q U I N A S A B O R D O P á g i n a | 15
UNIVERSIDA CRISTIANA EVANGÉLICA NUEVO MILENIO UCENM 2020
SISTEMA DE AIRE COMPRIMIDO
Para producir aire comprimido se utilizan compresores que elevan la presión del
aire al valor de trabajo deseado. Los mecanismos y mandos neumáticos se
alimentan desde una estación central. Entonces no es necesario calcular ni
proyectar la transformación de la energía para cada uno de los consumidores. El
aire comprimido viene de la estación compresora y llega a las instalaciones a través
de tuberías.
Normalmente se emplea para arrancar motores para apertura y cierre de válvulas
neumáticas para la limpieza de las cajas de las válvulas en fondo para hacer que
funcione el tifón, (pito de los barcos) para el funcionamiento de las herramientas
neumáticas, etc.
Funcionamiento del Sistema de Aire Comprimido
Los compresores de los tanques de almacenamiento son movidos por motores
eléctricos y el del tanque de emergencia es accionado por motores diésel o
manuales. Se pone en servicio el compresor y tanque auxiliar, y se llenan los
tanques hasta alcanzar la presión de 30 bares. Se abren los grifos para eliminar la
humedad de los tanques y el aire rezagado. Una vez llenadas el aire pasa por una
válvula reductora y la presión de 30 bares se reduce a 7.5 bares, pasa en 7.5 bares
y el aire es mandado a la maquina principal y este es mandado a los pistones, pero
al aire que llega al cilindro es de 30 bares para romper la inercia para el arranque
del motor.
Componentes del Sistema de Aire Comprimido
• Compresores
• Filtros
• Purgas
• Tanques
• Motores generadores
• Tuberías
• Válvulas
• Separadores de Aceite

17. S I S T E M A S D E M Á Q U I N A S A B O R D O P á g i n a | 16
UNIVERSIDA CRISTIANA EVANGÉLICA NUEVO MILENIO UCENM 2020
Tanques de Aire Comprimido
Son equipos que almacenan aire comprimido para
satisfacer los picos de demanda y ayudar a controlar la
presión del sistema. Tienen la capacidad de acumular
el volumen de aire comprimido suficiente para
abastecerlo cuando es necesario y así mantener una
presión estable en la red de aire comprimido,
independientemente de la variabilidad de demanda que
requiere el compresor.
Compresores
Los compresores tienen por finalidad aportar energía
a los fluidos compresibles sobre los que operan, para
hacerlos fluir aumentando al mismo tiempo su
presión.
El compresor puede ser accionado por una turbina,
un motor eléctrico o una maquina alternativa (vapor
o diésel)
Componentes del Compresor
1. Válvula de aspiración
2. Válvula de descarga
3. Cámara de compresión
4. Aros o segmentos
5. Pistón
6. Bulón de la biela
7. Camisa
8. Biela
9. Cigüeñal y eje

18. S I S T E M A S D E M Á Q U I N A S A B O R D O P á g i n a | 17
UNIVERSIDA CRISTIANA EVANGÉLICA NUEVO MILENIO UCENM 2020
Los manómetros de los compresores
Los manómetros de los compresores sirven
para controlar la presión de las diferentes
etapas o fases, en la mayoría de los
manómetros hay unos sectores oscurecidos
o coloreados que indican la zona en la que se
encuentra la presión correcta fuera de esa
zona hacia arriba o hacia abajo el exceso o
defecto de presión indica una anomalía en el
funcionamiento de la fase correspondiente y
por tanto si el problema persiste se debe parar el compresor para revisar las válvulas
o proceder a una revisión más completa del compresor.
Clasificación de los compresores
Estos pueden clasificarse en dos grupos:
 Compresores de desplazamiento positivo
 Tubos compresores
Desplazamiento Positivo
Es un tipo de compresor de gas que logra comprimir un volumen de gas en un
cilindro cerrado, volumen que posteriormente es reducido mediante una acción de
desplazamiento mecánico del pistón dentro del cilindro, en estos compresores la
capacidad se ve afectada por la presión de trabajo, esto significa que una menor
presión de succión implica un menor caudal; para una mayor presión de descarga,
también se tiene un menor caudal.
Compresores de Embolo
Es un compresor de aire simple, un vástago
impulsado por un motor es impulsado para
levantar y bajar el embolo dentro de una cámara.

19. S I S T E M A S D E M Á Q U I N A S A B O R D O P á g i n a | 18
UNIVERSIDA CRISTIANA EVANGÉLICA NUEVO MILENIO UCENM 2020
Compresores de Tornillo
Son los otros compresores ampliamente utilizados
en la industria, junto con los compresores de
embolo.
Turbocompresor
Es un sistema de sobrealimentación que usa
una turbina centrifuga para accionar mediante
un eje coaxial con ella, un compresor
centrifugo para comprimir gases, este tipo de
sistemas se suele utilizar en motores de
combustión interna alternativos, especialmente
en los motores diésel.
Compresores Centrífugos
Se basan en el principio de la compresión de aire por fuerza centrífuga y constan
de un rotor centrífugo que gira dentro de una cámara espiral, tomando aire en
sentido axial y arrojándolo a gran velocidad en sentido radial, la fuerza centrífuga
que actúa sobre el aire lo comprime contra la cámara de compresión.
Otros Elementos del Sistema
Secadores de aire comprimido: se emplean cuando es necesario que el suministro
de aire sea completamente seco.
Filtros anticontaminantes: apara eliminación de partículas, inclusiones sólidas,
aceites o grasas en suspensión.

20. S I S T E M A S D E M Á Q U I N A S A B O R D O P á g i n a | 19
UNIVERSIDA CRISTIANA EVANGÉLICA NUEVO MILENIO UCENM 2020
Filtros para la admisión de aire del compresor, especialmente en ambientes de
trabajo sucio.
Silenciadores: con el objeto de controlar el ruido en caso de presencia humana
continuada cera del compresor o de los puntos de consumo.
Uso de los compresores abordo de un buque:
• Para el arranque del motor principal, motor auxiliar, generador de
emergencia y la bomba de emergencia.
• Para la automatización y control de aire para el motor principal y auxiliar.
• Para diferentes aplicaciones en el lado de la cubierta y en la sala de
máquinas como torneadas, taladradas, pulidas, chorro de agua a presión
de limpieza, etc., mediante el uso de herramientas neumáticas y
maquinaria.
• Para las pruebas de presión de las diferentes partes de máquinas,
tuberías, etc.
• Para la realización de las averías aeróbicas de las aguas residuales.
• Para la pintura aerosol presurizado.
• Utilizado en soplado de hollín de la caldera y economizador, se utiliza en
las bombas neumáticas portátiles como para el petróleo, el agua y la
transferencia de achique.
Para Limpieza y los Servicios en General.
Compresor de aire principal: compresor de aire de alimentación se utiliza para el
suministro de aire de alta presión para el arranque de los motores principales y
auxiliares.
El aire a presión generada por el compresor de aire se almacena en la botella de
almacenamiento de aire, estos son los compresores de alta capacidad y la presión
del aire que se requiere de estos compresores para arrancar el motor principal es
de 30 Bar (435.113 Psi).

21. S I S T E M A S D E M Á Q U I N A S A B O R D O P á g i n a | 20
UNIVERSIDA CRISTIANA EVANGÉLICA NUEVO MILENIO UCENM 2020
Diagrama 5: Sistema de Aire Comprimido
ARRANQUE DE AIRE COMPRIMIDO
El arranque por aire comprimido se usa para algunos grandes motores en los que
la potencia necesaria hace difícil el uso del arranque eléctrico debido a las altísimas
corrientes necesarias, también en estos grandes motores el proceso de arranque
es más complejo y por lo general, deben hacerse girar hasta que se lubriquen las
partes internas antes de someterlos al funcionamiento por ellos mismos.
Funcionamiento de Sistema de arranque de aire Comprimido
El motor es arrancado con aire comprimido sobre los cilindros.
Para poder arrancar el motor, la válvula de bloqueo en el conducto de aire
comprimido debe estar abierta. Al accionar el pulsador de presión de arranque es
conectada la bomba previa de aceite del motor. Esta reduce la presión de aceite
necesaria para el desbloqueo del proceso de arranque.

22. S I S T E M A S D E M Á Q U I N A S A B O R D O P á g i n a | 21
UNIVERSIDA CRISTIANA EVANGÉLICA NUEVO MILENIO UCENM 2020
Al haber la presión necesaria de aceite motor, este cierra el circuito de mando a la
electroválvula de tres vías. Dicha válvula abre y el aire comprimido llega al
distribuidor de aire de arranque y a las válvulas de arranque. El distribuidor de aire
comprimido de aire de arranque reparte el aire comprimido, como aire de mando,
entre las diversas válvulas de arranque.
Bajo presión del aire de mando abre la válvula y deja entrar el aire comprimido en
la cámara de los cilindros. El pistón es empujado hacia abajo y el distribuidor de aire
de arranque dirige el aire al cilindro siguiente, debido a este proceso que se repite
en los distintos cilindros continuamente va acelerando el movimiento giratorio del
eje cigüeñal.
Tan pronto como el motor ha alcanzado una velocidad mínima de unos 400 rpm, el
circuito de corriente de arranque es interrumpido por el aparato de mando, que es
dependiente del número de revoluciones.
Válvulas
Para enviar el aire a los diferentes
tanques y aparatos se agrupan las
válvulas en colectores o distribuidores
también llamados pianos, salvo para la
alta presión el resto tiene una válvula
reductora que hace que la presión que
pasa por ella disminuya y pueda ser
usada para otros trabajos, para la alta
presión de torpedos el piano
correspondiente está cerca de los tubos
o en la central, el resto se coloca en la
central del submarino para controlar el
soplado y otros servicios de aire
comprimido.

23. S I S T E M A S D E M Á Q U I N A S A B O R D O P á g i n a | 22
UNIVERSIDA CRISTIANA EVANGÉLICA NUEVO MILENIO UCENM 2020
Diagrama 6: Sistema Arranque de Aire Comprimido

24. S I S T E M A S D E M Á Q U I N A S A B O R D O P á g i n a | 23
UNIVERSIDA CRISTIANA EVANGÉLICA NUEVO MILENIO UCENM 2020
Guía de Estudio No. 4
Defina el Sistema de Aire Comprimido
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Enumere los Componentes del Sistema de Aire Comprimido:
___________________________ ___________________________
___________________________ ___________________________
___________________________ ___________________________
___________________________ ___________________________
Describa el Funcionamiento del Sistema de Aire Comprimido
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________

25. S I S T E M A S D E M Á Q U I N A S A B O R D O P á g i n a | 24
UNIVERSIDA CRISTIANA EVANGÉLICA NUEVO MILENIO UCENM 2020
SISTEMAS AUXILIARES A BORDO
SISTEMA DE REFRIGERANCIÓN
Evaporadores
Los evaporadores son intercambiadores de calor constituidos por un haz de
tuberías en las que se evapora el fluido frigorífero o refrigerante, extrayendo calor
del espacio que se quiere enfriar, que es en esencia el fenómeno de producción
de frio o potencia frigorífica que se desea conseguir, los evaporadores se fabrican
con una amplia variedad de criterios, tipos, formas, tamaños y materiales,
pudiéndose clasificar de la siguiente forma:
Clasificación Según su Funcionamiento:
Evaporadores de expansión seca: La
alimentación del refrigerante se realiza mediante
un sistema de expansión, de forma que el líquido
se evapora totalmente a lo largo del evaporador,
generalmente con un ligero sobrecalentamiento.
El refrigerante está en la proporción estrictamente
necesaria para formar un vapor saturado seco,
que va a proporcionar un buen funcionamiento en
el compreso.
Evaporador inundado: Se encuentran
siempre completamente llenos de refrigerante
líquido, regulándose la alimentación mediante
una válvula de flotador, la cual mantiene
constante el nivel de líquido en el evaporador.
Preferentemente son utilizados en
aplicaciones industriales, con un número
considerable de evaporadores, operando a
baja temperatura y utilizando amoníaco
(R717) como refrigerante.

26. S I S T E M A S D E M Á Q U I N A S A B O R D O P á g i n a | 25
UNIVERSIDA CRISTIANA EVANGÉLICA NUEVO MILENIO UCENM 2020
Evaporador sobrealimentado:
En este tipo de evaporadores el flujo
másico de líquido supera con creces
al flujo de vapor producido en el
evaporador. De esta manera, el
fluido que abandona el evaporador
es mezcla vapor-líquido de alto
título, que no alcanza a ser vapor
saturado. Son preferentemente
utilizados en aplicaciones
industriales.
Clasificación Según Su Construcción:
Evaporador de tubo liso: Están constituidos por un tubo de acero o cobre de
forma geométrica variada, según convenga.
Evaporador de placas: Consisten en dos placas metálicas acanaladas, unidas
mediante soldadura, a las que se da la forma más conveniente para que por las
mismas circule el refrigerante, conformando así una estructura interior de tubos
en los que se produce la vaporización del refrigerante también pueden estar
formados por una tubería, normalmente en zigzag, embutida entre dos chapas
metálicas soldadas entre sí en los extremos.
Evaporador de aletas: Están formados por un serpentín de tubería de cobre a
la cual se le aplican aletas de aluminio para aumentar así la superficie de
transmisión del propio tubo.
Evaporadores para Enfriamiento de Líquido
Enfriador de doble tubo: Es un serpentín que enfría líquido que suministra gran
rango de transferencia de calor entre el refrigerante y el líquido que va a ser
enfriado. El camino del refrigerante puede ser a través de uno u otro de los tubos,
aunque usualmente la salmuera o líquido que va a ser enfriado se hace circular
a través del tubo interior y el refrigerante que remueve el calor está entre los dos
tubos. Este tipo de serpentín para intercambio de calor se usa también en el
diseño de condensadores.
Enfriador Baudelot: Puede usarse para enfriar agua, u otros líquidos o para
varios usos industriales, y es frecuentemente usado como enfriador de leche. El

27. S I S T E M A S D E M Á Q U I N A S A B O R D O P á g i n a | 26
UNIVERSIDA CRISTIANA EVANGÉLICA NUEVO MILENIO UCENM 2020
evaporador está compuesto por tuberías horizontales unidas en sus extremos
laterales, y el líquido que va a enfriarse se hace circular sobre los serpentines de
enfriamientos mediante el flujo de gravedad desde el arreglo colocado encima de
los serpentines. El líquido es recogido en una bandeja la cual puede ser
recirculado por el enfriador baudelot o bombeado a su destino en el proceso
industrial.
Enfriador tipo tanque: El enfriador tipo tanque consiste en un serpentín de fluido
frigorígeno de tubo desnudo, instalado dentro de un gran tanque que contiene el
líquido a enfriar.
El serpentín está separado por un medio deflector de la masa principal del líquido,
circulando éste a través del serpentín movido por un agitador motorizado.
Este enfriador se utiliza en aquellos casos en que la sanidad no sea un factor
importante, en las aplicaciones de grandes y frecuentes fluctuaciones de la carga,
dada su gran inercia, y en las aplicaciones en que el líquido entra en el enfriador
a temperaturas relativamente altas. Se emplea mucho para enfriamiento de agua,
salmuera y otros líquidos refrigerantes secundarios.
Enfriador con serpentín en casco: Este tipo consiste en un enfriador de tubos
lisos instalado en el centro o al lado del tanque de acero, sumergido en el líquido
a enfriar, el serpentín está separado del cuerpo principal del líquido por un
deflector. Dentro de este tipo de evaporadores se pueden encontrar los utilizados
como acumuladores de hielo.
Enfriador acorazado: Estos enfriadores pueden ser de expansión seca o
inundados. Consta de un tanque de acero con una determinada cantidad de
líquido por donde circula el refrigerante, y por fuera el líquido. Si es de expansión
seca, contrariamente a si es inundado, el líquido a enfriar circula por dichos tubos.
Problemas de los Evaporadores
Los evaporadores presentan dos tipos de problemas importantes:
• Problemas de flujo de aire:
-El evaporador está sucio o helado
-Las aspas o el motor del ventilador presentan fallos
• Problemas del refrigerante:
-Poco o demasiado refrigerante
-El dispositivo de control tiene problemas

28. S I S T E M A S D E M Á Q U I N A S A B O R D O P á g i n a | 27
UNIVERSIDA CRISTIANA EVANGÉLICA NUEVO MILENIO UCENM 2020
-El distribuidor presenta problemas
Las unidades de refrigeración para media temperatura como para baja
temperatura generan escarcha, que puede dar lugar a problemas en el flujo de
aire.
Condensadores de Refrigeración
Cabe la posibilidad de seguir enfriando ese fluido, obteniéndose líquido subenfriado
en el caso del aire acondicionado. Un condensador es un cambiador de calor
latente que convierte el vapor (en estado gaseoso) en vapor en estado líquido,
también conocido como fase de transición.
En el condensador la operación es justamente contraía a la del evaporador, en el
sucede que el vapor refrigerante, al ser comprimido en el compresor y entrar al
condensador en forma de vapor (gas refrigerante) a una alta presión y también
elevada temperatura, permite el intercambio de temperaturas con el aire, el agua o
con cualquier fluido; esto logra que se ceda todo el calor del refrigerante que
absorbió del evaporador, que ahora se desechará al medio ambiente (o cualquier
otro fluido).
El condensador debe pasar el refrigerante de vapor a líquido saturado (líquido sub-
enfriado), a fin de que se mantenga siempre líquido en su camino hacia el
evaporador.
Tipos de Condensadores:
Algunos de los tipos de condensadores más comunes, de acuerdo a su
funcionamiento y/o sus materiales, son los siguientes:
• Enfriado por aire.
• Enfriado por agua.
• Tubo concéntrico
• Carcaza y tubos.
• Agua de torre.
Importancia de los Condensadores
Tres puntos importantes con los que debe cumplir un condensador son los
siguientes:
• Poseer suficiente área de intercambio.
• Mínima caída de presión.
• Facilitar la transferencia de calor.

29. S I S T E M A S D E M Á Q U I N A S A B O R D O P á g i n a | 28
UNIVERSIDA CRISTIANA EVANGÉLICA NUEVO MILENIO UCENM 2020
Función Principal de los Condensadores
Una de las funciones principales del condensador, es transferir la temperatura alta
del refrigerante (gas refrigerante) hacia la atmosfera, al igual que en otros sistemas
vistos en clases el condensador cuenta con una línea de entrada y una de salida.
(La de salida o línea liquida).
La línea de entrada va contener gas de
alta presión que viene del compresor (el
refrigerante en forma de gas cuando fue
comprimido elevo su temperatura, más
que la temperatura ambiental.
La temperatura de las líneas de
entrada y de salida al condensador va a
estar relacionadas directamente a la
temperatura del ambiente.

30. S I S T E M A S D E M Á Q U I N A S A B O R D O P á g i n a | 29
UNIVERSIDA CRISTIANA EVANGÉLICA NUEVO MILENIO UCENM 2020
SISTEMA DE FONDEO Y AMARRE
La maniobra de fondeo está asociada a la intencionalidad de lograr la inmovilidad
relativa del buque respecto al fondo, si bien los distintos parámetros variables que
intervienen, como son el largo de cadena filada, la naturaleza del fondo o la
magnitud de las fuerzas aplicadas sobre el buque procedente de los agentes
externos, causan a menudo situaciones críticas e inestables. Fondear es la
maniobra por la que el buque, haciendo uso del equipo e instalación de fondeo,
puede mantenerse en una posición relativamente estática respecto al fondo sin
necesidad de utilizar los equipos de propulsión o de gobierno. Como toda maniobra,
la de fondeo requerirá una estrategia y una planificación previa, una ejecución de
acciones de maniobra y un procedimiento de comprobación y vigilancia posteriores
que garanticen el menor riesgo y la mejor eficacia en el objetivo que se pretende
alcanzar.
La planificación previa de la maniobra de fondeo y la elección del fondeadero son
relativamente sencillas cuando no existen limitaciones ni obstáculos en la zona
seleccionada para fondear, ya que se elige la más apropiada en base al rumbo de
aproximación y las condiciones meteorológicas existentes. Sin embargo, la
determinación del lugar para fondear se complica cuando el fondeadero está
ocupado por una elevada densidad de otros buques en la misma condición,
circunstancia habitual en fondeaderos pertenecientes a puertos de alta congestión
o, incluso, cuando el espacio disponible esté muy cerca de la costa o veriles de
sonda escasos. En estos casos,
A la llegada de un barco a puerto para realizar las diversas operaciones comerciales
de carga, descarga, aprovisionamientos, reparaciones, etc., se sitúa en un lugar
próximo al muelle fondeando, amarrando a boyas cuando no es imprescindible su
atraque o directamente atracando. En esta situación su equipo propulsor
permanecerá parado, pero no podemos olvidar que sobre el barco actuarán vientos
y corrientes marinas, debido a esto el barco deberá ser amarrado al muelle, a las
boyas o sujetado al fondo por medio de sus anclas, no hay que olvidar que siempre
debe estar pendiente de la situación para actuar en caso de necesidad.
Equipos Que Intervienen En La Maniobra De Fondeo
Principalmente las anclas, Gatera de la cadena Tambor, Caja de cadenas, Molinete,
Barbotén Collarín del escobén Estopores (guillotina, husillo) Guardainfantes,
Mordazas, Cabrestante Tapa de la gatera Freno hidráulico, Cadenas Caja de

31. S I S T E M A S D E M Á Q U I N A S A B O R D O P á g i n a | 30
UNIVERSIDA CRISTIANA EVANGÉLICA NUEVO MILENIO UCENM 2020
cadenas Luces y marcas de fondeo Contrete Grillete de arganeo o de entalingadura
Embrague y freno de barbotén.
Diagrama 7: Equipo de Fondeo
Preparar el fondeo consiste en:
1. Pedir al departamento de máquinas o poner en servicio, la energía (vapor,
electricidad, motores hidráulicos) que deba operar los elementos de potencia
(molinete, cabrestante, maquinilla).
2. Abrir los pañoles que contengan los equipos menudos para la maniobra, marca
de fondeo y farol todo horizonte, lubricantes para los mecanismos, orinques. Si se
utiliza sistema de megafonía, se instalan los equipos y tanto si son fijos como
portátiles (walky-talkies) se comprueba su funcionamiento con el puente.
3. Se colocará la campana de proa o destrincará el badajo, se pondrá en
funcionamiento el molinete o cabrestante rodando a velocidades crecientes,
efectuando las purgas necesarias (vapor) y engrasando los puntos dispuestos a tal
fin, se abrirán los estopores y las tapas de las gateras a la caja de cadenas, se
comprobará la eficacia del freno sobre los barbotenes, se zafarán las bozas y
destrincarán las anclas.
4. A poder ser, cuando el buque se encuentre abrigado y al socaire de los
elementos, libre de bandazos, pantocazos y cabezadas, o a la orden dada desde el
puente, se preparará el ancla que ha sido seleccionada para la maniobra. Para ello,
se engrana el barbotén y se desvira lentamente unos eslabones a fin de comprobar
que el ancla se despega de su estiba. Con ello, se ha conseguido verificar todo el
funcionamiento del equipo, restando sólo preparar la maniobra según el
procedimiento de fondeo elegido.

32. S I S T E M A S D E M Á Q U I N A S A B O R D O P á g i n a | 31
UNIVERSIDA CRISTIANA EVANGÉLICA NUEVO MILENIO UCENM 2020
ESTABILIZADORES
Una vez fondeados en la bahía o en algún otro lugar de la mar, los estabilizadores
juegan un papel crucial, sobre todo en los buques de pasaje., pero además este tipo
de dispositivos también son importantes a la hora de navegar.
Los estabilizadores están diseñados para reducir el movimiento oscilante del buque,
así hacer que el barco mueva con mayor suavidad, lo que reduce la posibilidad de
mareos entre los pasajeros.
En la marina mercante se utilizan en buques de carga rodada (RO-RO), o grandes
portacontenedores así como en yates. Generalmente se utiliza en buques de pasaje
como cruceros, para reducir la sensación de mareo y mejorar el bienestar a bordo.
Los grados de libertad de movimiento son todos los movimientos que puede
desarrollar un objeto en el espacio. En este contexto, el objeto sería el buque y
espacio el mar.
Cuando existe una gran cantidad de movimiento, puede ocurrir una discrepancia
entre lo que la persona ve y lo que percibe a través del sentido del oído interno; esta
es la causa de los mareos. Cuanto más suave sea el desplazamiento, las
posibilidades de marearse serán menores. Para contrarrestar los efectos de estos
movimientos a bordo, se desarrollaron una serie de sistemas denominados
“estabilizadores”.
Tipos los estabilizadores
De aletas o Fins: No pueden retraerse y reducir la resistencia al avance del buque,
esto se traduce en mayor consumo. Se extiende hacia afuera bajo la línea de agua
a babor y estribor del barco. Su función es prevenir que el navío oscile de izquierda
a derecha mientras se desplaza en el agua.
Giroscópicos: Están enfocados a embarcaciones de pasaje como cruceros,
buques de guerra o yates (generalmente de lujo debido al alto precio de este
sistema.
Estabilizador retráctil para buques (tipo Aleta): Se encuentran en la obra viva
del buque, bajo la línea de flotación, generalmente de un mecanismo retráctil, que
se aparece al ala de avión. El hecho de que sea un mecanismo retráctil permite
controlar su utilización según las condiciones meteorológicas. Una vez en uso,

33. S I S T E M A S D E M Á Q U I N A S A B O R D O P á g i n a | 32
UNIVERSIDA CRISTIANA EVANGÉLICA NUEVO MILENIO UCENM 2020
trabajan de forma automática la reducir los balanceos del buque. El Angulo de
ataque de algunos modelos se puede variar.
En los estabilizadores es importante considera:
• El tamaño de los estabilizadores dependerá en gran medida de la talla del
buque. Se ha tener en cuenta la libertad de movimientos que presentan los
estabilizadores.
• Ningún estabilizador puede evitar el 100 % del movimiento crucero.
• Los estabilizadores se usan principalmente en barcos de travesías
oceánicas.
Clases de estabilizadores.
Retráctiles: todos los barcos de cruceros y ferry medianos y grandes disponen de
esta modalidad que tienen la capacidad de retraer los estabilizadores en un espacio
dentro del casco para evitar el consumo de combustible adicional y reducir la
holgura requerida del casco cuando no se necesita el uso de ellos.
No retráctiles o fijos: los suelen usar los barcos pequeños, como por ejemplo
yates. Están siempre en posición exterior a ambos lados del casco.
Sistema Voith Schneider
Es un sistema de propulsor cicloidal, este incorpora en un solo equipo: propulsión,
gobierno y estabilizador de balance. Consiste en un rotor que gira sobre el eje
vertical fijado al casco aproximadamente en su punto giratorio
Se consigue que la fuerza de empuje resultante actúe en cualquier dirección que se
desee de esta manera, manteniendo el giro del rotor en el mismo sentido y a
velocidad constante. En la parte inferior del rotor con forma de disco, están
afirmadas 4 ó 5 palas de perfil hidrodinámico, las cuales participan del movimiento
circular del rotor y a su vez se superponen sobre sus respectivos ejes verticales
mediante un mecanismo llamado “cinemático”.
Al modificarse el paso de las palas y su excentricidad se consigue que la fuerza de
empuje resultante actúe en cualquier dirección que se desee, de esta manera,
manteniendo el giro del rotor en el mismo sentido y a velocidad constante, se logra
realizar el cambio de marcha de avante a atrás o viceversa de manera muy rápida.

34. S I S T E M A S D E M Á Q U I N A S A B O R D O P á g i n a | 33
UNIVERSIDA CRISTIANA EVANGÉLICA NUEVO MILENIO UCENM 2020
La forma en que trabaja cada pala es similar a como lo hace el remo cuando se
boga, de esta forma las muñecas serían el mecanismo Cinemático que varían en
ángulo de ataque de la pala del remo, este funcionamiento es idóneo, ya que al
poder utilizarse palas con una gran superficie de barrido trabajando a velocidades
lentas, se consiguen muy altos rendimientos, pocas pérdidas y se evitan problemas
de cavitación.
1.- Cojinete esférico
inferior
2.- Unión
3.- Pasador cilíndrico
4.- Manivela
5.- Biela
6.- Varilla actuadora
SISTEMA DE GOBIERNO Y PROPULSIÓN
Se entiende por sistema del gobierno de una nave la posición de mantener o variar
de modo más o menos rápido la dirección del movimiento de una embarcación. El
medio más antiguo de gobierno es el timón, el cual se puede considerar como una
plancha vertical, montada en el plano de simetría de la popa y vinculada a esta de
manera de poder girar en torno a un eje vertical, colocándose así oblicuamente al
plano diametral.
Para causar el movimiento del timón de una banda a otra, es necesario aplicar al eje
o hasta un momento de torsión adecuado. A tal fin se instala un mecanismo de
gobierno el cual consta principalmente de una maquina llamada servomotor.
El Servomotor
También llamado servo, son dispositivos de accionamiento para el control de
precisión de velocidad, par motor y posición. Constituyen un mejor desempeño y
precisión frente a accionamientos mediante convertidores de frecuencia, ya que
éstos no nos proporcionan control de posición y resultan poco efectivos en bajas
velocidades.

35. S I S T E M A S D E M Á Q U I N A S A B O R D O P á g i n a | 34
UNIVERSIDA CRISTIANA EVANGÉLICA NUEVO MILENIO UCENM 2020
Es un servomotor, aquel que contiene en su interior un encoder, conocido como
decodificador, que convierte el movimiento mecánico (giros del eje) en pulsos
digitales interpretados por un controlador de movimiento. También utilizan un driver,
que en conjunto forman un circuito para comandar posición, torque y velocidad.
Se puede utilizar, por ejemplo, en el zoom de una cámara de fotografías, en la puerta
de un ascensor o en algunas herramientas que tengamos en casa. La elección del
motor eléctrico es básica en cualquier proyecto electromecánico. Cuando se
requiere una precisión máxima, es cada vez más habitual pensar en el protagonista
de este artículo: el servomotor. Conoce su funcionamiento y por qué es básico
en robótica y otros sectores industriales de gran precisión.
¿Cuándo se utiliza un servomotor?
Los servomotores son considerados fundamentales en el diseño y la
construcción de los robots. Son sistemas que requieren un posicionamiento
mecánico preciso y controlado. Podemos verlo en campos como la automatización
industrial o la creciente cirugía robótica.
Con la aparición de los servomotores digitales se han conseguido grandes avances
en las posibilidades de control y eficiencia. La mejora del rendimiento se produce
debido a que la electrónica de control utiliza un micro controlador para hacer todo el
trabajo. Este hecho permite mandar más pulsos de control al motor aumentando
la precisión de movimiento y el rendimiento.
Por otro lado, también se hacen más lecturas del potenciómetro por segundo y se
emplean drivers más eficaces y de reducido tamaño que permiten controlar mayor
potencia con un circuito mucho más pequeño. Por si esto fuera poco, el micro
controlador incorpora la posibilidad de programar algunos parámetros como el
recorrido, la posición central, la zona neutral, etc.
Estos dispositivos nos permiten crear toda clase de movimientos controlados y
suponen sin duda un avance importante en el desarrollo de nuevas tecnologías
industriales.
Partes de un Servomotor
Un servomotor lo compone:
 Un motor eléctrico: Que es el encargado de generar el movimiento a través
de su eje.
 Un sistema de control: Este sistema permite controlar el movimiento del
motor mediante el envío de pulsos eléctricos.

36. S I S T E M A S D E M Á Q U I N A S A B O R D O P á g i n a | 35
UNIVERSIDA CRISTIANA EVANGÉLICA NUEVO MILENIO UCENM 2020
 Un sistema de regulación: Está formado por engranajes por los cuales puede
aumentar la velocidad y el par o disminuirlas.
 Un potenciómetro: Se encuentra conectado al eje central y permite en todo
momento saber el ángulo en el que se encuentra el eje del motor.
Diagrama 8: Funcionamiento del Servomotor
Propulsión
La definición de propulsar en el ámbito náutico consiste en hacer avanzar un barco
entre dos puntos “A” y “B”. Por lo tanto el sistema de propulsión es una serie de
combinaciones entre distintos elementos que provoca un desplazamiento sobre la
superficie del mar de un barco.
A continuación desglosaremos el tema de los elementos que componen la cadena
de propulsión.
Maquinas Primarias
Para que una máquina sea capaz de realizar su función es necesaria una energía,
la energía como ya hemos explicado en el punto anterior en la evolución de los
sistemas de propulsión es necesario un combustible que puede ser de origen
orgánico fósil o nuclear; o mediante una energía renovable (energía eólica, energía
solar) transformando la energía calorífica en energía mecánica.

37. S I S T E M A S D E M Á Q U I N A S A B O R D O P á g i n a | 36
UNIVERSIDA CRISTIANA EVANGÉLICA NUEVO MILENIO UCENM 2020
En cuanto al combustible fósil que es el más utilizado en la actualidad posee
distintas maneras de lograr convertir esas energías caloríficas en energía
mecánicas las cuales son:
Motor de combustión interna: funciona quemándolo directamente en el interior de
la máquina para ser quemado ahí directamente produciendo el movimiento de un
pistón y de esta manera convirtiendo la energía calorífica en energía mecánica.
• Caldera: consiste en quemar el combustible dentro de un recipiente para
usando la energía calorífica del combustible se lleva el agua en estado líquida
a estado gaseoso, este vapor actúa sobre una turbina de vapor la cual
convierte la energía calorífica en energía mecánica.
• Turbina de gas: consiste en quemar el combustible en una zona de la
máquina usando el flujo de gas llevándolos mediante los conductos
adecuados a una turbina que forma parte de la misma máquina la cual
transforma la energía calorífica en energía mecánica.
Propulsión por Motores
El motor de combustión en la actualidad es el más usado y más cotidiano usado en
automóviles maquinaria generadores. Esto es debido a su extraordinaria economía
de funcionamiento ya que de media su consumo es de unos 135 g/CV. Hora esto lo
convierte en la opción más atractiva para los buques mercantes, incluso en las
Marinas de Guerra.
En cuanto a los buques la disposición usual es que el motor vaya directamente
acoplado al eje y en casos donde sea aconsejable se pueda instalar uno o varios
motores acoplados al eje propulsor mediante el correspondiente engranaje. En
buques de guerra no de combate se utiliza ya profusamente el motor diésel y en
buques de línea la forma más usual de encontrarlo a bordo es formando parte de
las llamadas “Instalaciones Mixtas”.
El motor de explosión no tiene casi aplicación en propulsión de buques, salvo,
naturalmente, en embarcaciones de recreo y deportivas.
El Propulsor
El propulsor es el último eslabón de la cadena es el cual transforma dicha energía
mecánica en movimiento.

38. S I S T E M A S D E M Á Q U I N A S A B O R D O P á g i n a | 37
UNIVERSIDA CRISTIANA EVANGÉLICA NUEVO MILENIO UCENM 2020
El propulsor más utilizado es la hélice es el más común y no es ni más ni menos
que un tornillo que se atornilla en una gran tuerca no sólida que constituye el agua,
este propulsor al girar accionada por el eje propulsor que la enlaza con el motor o
máquina principal, va enroscándose en el agua y, al igual que sucede con un tornillo
cualquiera, avanza y produce el movimiento del barco al que está fijada por medio
de una chumacera de empuje, sobre la cual se produce el impulso hacia delante
(avante) o atrás según el sentido de giro de la hélice.
Lógicamente existen otras formas de propulsión, como el chorro de agua, que
consiste en lanzar por medio de un sistema adecuado de bombas una masa de
agua hacia atrás a través de un conducto tipo tobera, de forma que al salir a una
determinada velocidad hacia atrás produzca, por reacción, un movimiento del barco
hacia delante.
Para dar atrás es necesario en este caso dotar a la instalación, a la salida del chorro,
de un desviador de empuje que, cuando se desee, produzca la deflexión del chorro
hacia delante, haciendo que el barco que desplace hacia atrás.
También cabe citar los modelos de propulsores circulares tipo Voith-Schneider que
permiten vectorizar su empuje en 360º con lo cual el barco en que se instala puede
maniobrar con toda precisión avante, atrás o desplazarse lateralmente en cualquier
dirección. Se utilizan en remolcadores, cazaminas y en general buques pequeños
que necesitan una excelente maniobrabilidad y que no requieren el uso de grandes
potencias propulsoras.
Sistema Voith Schneider
Sistema Voith-Schneider (propulsor cicloidal): Consiste en un rotor que gira sobre
el eje vertical fijado al casco aproximadamente en su punto giratorio, está provisto
de 4 palas que pivotan sobre ejes verticales controlados desde el puente con un
dispositivo llamado control de gobierno, este dispositivo se encarga de dirigir la
acción de ataque en dirección opuesta a la del empuje deseado. El mecanismo está
sincronizado para centrar las acciones de ataque en un mismo punto.
Al modificarse el paso de las palas y su excentricidad se consigue que la fuerza de
empuje resultante actúe en cualquier dirección que se desee; de esta manera,
manteniendo el giro del rotor en el mismo sentido y a velocidad constante, se logra
realizar el cambio de marcha de avante a atrás o viceversa de manera muy rápida.
El sistema «Voith Schneider» incorpora en un solo equipo: propulsión, gobierno y
estabilizador de balance.

39. S I S T E M A S D E M Á Q U I N A S A B O R D O P á g i n a | 38
UNIVERSIDA CRISTIANA EVANGÉLICA NUEVO MILENIO UCENM 2020
Hélices
La definición de hélice: mecanismo compuesto por varias palas o aspas ladeadas
que al girar con fuerza alrededor de un eje desplazan el fluido en el que está
produciendo así movimiento. La teoría de la propulsión no depende del tamaño de
la hélice o del tipo del buque para aquellos que están al tanto del diseño de hélice
.
Hélices de Paso Fijo
Esta es la pregunta que se plantean más a menudo, la respuesta depende de las
elecciones relativas a la planta propulsora y al perfil de la misión del buque. También
hay varios factores a tener en cuenta, se deben analizar cuidadosamente como, la
flexibilidad, eficiencia, maniobrabilidad, seguridad, características del ruido,
confiabilidad facilidad de mantenimiento y costos durante la vida útil.
Hélices de Pasos Controlables
En lo que a maniobrabilidad y flexibilidad se refiere las H.P.C son la solución
adecuada para las plantas de propulsión accionadas por motores diésel y /o turbinas
a gas, con la H.P.C la turbina dispone de una gran capacidad de retroceso a través
de su capacidad de todo adelante, todo atrás en aproximadamente 20 segundos sin
ningún tipo de consecuencia en la fortaleza de las palas de la hélice.
Con un paso bajo los motores diésel tienen la capacidad de permanecer en su lugar
aun con los motores en marcha. Para los buques multipropósito las H.P.C permite
arrastrar un dispositivo sonar siempre que se instalen controles adecuados para
minimizar la emisión de ruidos.
Otra ventaja es que en ocasiones es esencial proteger los motores diésel de un
deterioro anticipado con las H.P.C se puede lograr un control de carga eficiente para
proteger al motor de una sobrecarga debido a las condiciones del mar o a maniobras
a gran velocidad.
Timón
Salvo en los rompehielos y en otros buques especiales que llevan un segundo timón
auxiliar a proa, el timón se coloca a popa de la hélice. De esta manera, se persigue
que los filetes de agua expulsados por ella incidan de pleno sobre la pala. Cuando
el timón está a la vía, su efecto es nulo, exceptuando la resistencia a la marcha que,
por rozamiento, ejerce como un elemento más de la obra viva. Sin embargo, al meter

40. S I S T E M A S D E M Á Q U I N A S A B O R D O P á g i n a | 39
UNIVERSIDA CRISTIANA EVANGÉLICA NUEVO MILENIO UCENM 2020
el timón a una banda, esta posición asimétrica hará que los filetes de agua
expulsados por la hélice ejerzan una presión sobre la superficie activa del timón,
consiguiendo que el barco caiga a una banda.
A mayor metida de timón, mayor caída, si bien es interesante saber que los timones
tienen un ángulo de metida máximo a partir del cual no se obtienen ventajas y sí
desventajas, como la disminución de la capacidad evolutiva. El ángulo máximo de
metida varía con la embarcación, pero suele estar entre los 32º y los 37º. De hecho,
los barcos de mayor porte ponen unos topes, bien en el codaste bien en el
servomotor, a fin de que el timonel no pueda sobrepasar el ángulo de metida teórico.
En cuanto a la manera de manejarlo, todo timonel experto sabe que cuanto más usa
el timón más frena al barco, pues le está dando a un casco simétrico una asimetría
que lógicamente le resta avance. Si el motor está parado, la embarcación obedece
al timón en mucha menor medida debido a que a éste sólo le llegan los filetes de
agua que resbalan por el casco. Asimismo, si el barco navega marcha atrás, a la
pala no le llega el chorro de la hélice, sólo los filetes de agua que se generan al ir la
embarcación hacia atrás, los cuales suelen ser insuficientes para que ésta
evolucione.
Los mecanismos de gobierno deben reunir las siguientes condiciones
básicas:
a) El servomotor debe poder ser conectadas sus bombas desde el puente de
gobierno o lugar de control apropiado.
b) El servomotor debe ser una máquina reversible para poner el timón en cualquier
dirección.
c) La rotación del servomotor será tal que coincida con el mismo sentido de giro de
la rueda del timón en el puente. Cuando la rueda está parada, el servomotor también
deberá pararse, permaneciendo el ángulo de metida constante y se deberá poder
leer este ángulo mediante un axiómetro instalado en el puente.
d) El servomotor debe pararse automáticamente cuando el ángulo de metida se
hace máximo y estará dotado de sistemas de amortiguamiento con el fin de evitar
averías. Los topes estarán instalados correspondiendo a 35º a cada banda del
sector o caña para los timones de pala plana, y a 32º para los timones de tipo
hidrofoil.

41. S I S T E M A S D E M Á Q U I N A S A B O R D O P á g i n a | 40
UNIVERSIDA CRISTIANA EVANGÉLICA NUEVO MILENIO UCENM 2020
Guía de Estudio No. 5
¿Qué entiende por Gobierno y Propulsión?
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Enumere Tipos de Propulsión:
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Enumere Tipos de Estabilizadores:
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
Enumere tipos de Hélices:
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________

42. S I S T E M A S D E M Á Q U I N A S A B O R D O P á g i n a | 41
UNIVERSIDA CRISTIANA EVANGÉLICA NUEVO MILENIO UCENM 2020
CONCLUSIÓN
Podemos concluir, por tanto, que están claras muchas cuestiones relacionadas con
la funcionalidad, evolución, y logros alcanzados en los sistemas de máquinas a
bordo del buque. La importancia del avance tecnológico supuso un enorme cambio
en los sistemas de gobierno y pulsión de las embarcaciones. Consideramos que
este logro de la humanidad puede estar basado en la observación y comprensión
del movimiento y dinámica de direccionalidad, mediante su cola, de los grandes
cetáceos y peces, como los tiburones. Por lo cual, la esencia de los avances en los
sistemas de máquinas de los buques estaría basada en el resultado de una
observación de la naturaleza, aplicada a una exigencia, que dio rendimientos
óptimos y sentaron las bases para el progreso y avance tecnológico.
Queda bien en claro todo el mantenimiento, sus partes y funcionamiento de las
máquinas a bordo de un buque. Todo este conocimiento es fundamental para el
marino, el cual, está en la obligación de conocer todo lo referente al mecanismo de
propulsión y gobierno de la embarcación que aborda. Este conocer de los sistemas
de los buques, le dará al marino operador, la confianza de realizar un buen
desempeño de las maquinas; teniendo muy en cuenta, que los oficiales que
desarrollan un desempeño óptimo de las maquinas del buque, son considerado no
solo excelentes operadores, sino que también de alta categoría, ya que contribuye
al ahorro de los suministros disponibles para la travesía del buque.
Se da por conocimiento adquirido, que el motor principal, es el elemento que se
encarga de generar la energía necesaria para el desplazamiento del buque, esta
energía es trasmitida a través de un eje a una o más hélices que transformaran esa
energía en fuerza de empuje que ocupa un buque para moverse, venciendo así las
resistencias que se oponen a su marcha. Actualmente las maquina principal del
buque son de tipo de combustión interna y utilizan combustible de tipo Diesel e IFO
en los buques de gran tamaño. Este motor principal se aloja en una sala especial
denominada sal de máquinas.

43. S I S T E M A S D E M Á Q U I N A S A B O R D O P á g i n a | 42
UNIVERSIDA CRISTIANA EVANGÉLICA NUEVO MILENIO UCENM 2020
ANEXOS
Imagen1: Motor general de cuatro tiempos
Imagen 2: Ilustración de una Máquina a Vapor

44. S I S T E M A S D E M Á Q U I N A S A B O R D O P á g i n a | 43
UNIVERSIDA CRISTIANA EVANGÉLICA NUEVO MILENIO UCENM 2020
Imagen3: Estabilidad Transversal
Imagen4: Punto de Intercepción Metacentro

45. S I S T E M A S D E M Á Q U I N A S A B O R D O P á g i n a | 44
UNIVERSIDA CRISTIANA EVANGÉLICA NUEVO MILENIO UCENM 2020
Imagen5: Propulsión de Combustible y Eléctrica
Imagen 6: Hélice de Buque Portacontenedores

46. S I S T E M A S D E M Á Q U I N A S A B O R D O P á g i n a | 45
UNIVERSIDA CRISTIANA EVANGÉLICA NUEVO MILENIO UCENM 2020
Imagen 7: Ilustración Sistema Drive Shaft
Imagen 8: Ilustración del Ancla tipo “Hall”

47. S I S T E M A S D E M Á Q U I N A S A B O R D O P á g i n a | 46
UNIVERSIDA CRISTIANA EVANGÉLICA NUEVO MILENIO UCENM 2020
BIBLIOGRAFÍA
Diapositivas de Sistemas de Buques I vistas en clase
Portal de la Organización Marítima Internacional (OMI):
http://www.imo.org/es/About/Conventions/Paginas/Home.aspx
http://www.u-historia.com/uhistoria/tecnico/visitaguiada/bombas/bombas.htm
http://repositorio.upct.es/bitstream/handle/10317/5725/tfe-mor-
equ.pdf?sequence=1&isAllowed=y

48. S I S T E M A S D E M Á Q U I N A S A B O R D O P á g i n a | 47
UNIVERSIDA CRISTIANA EVANGÉLICA NUEVO MILENIO UCENM 2020
CRÉDITOS:
Catedrático: Ingeniero Kevin Maradiaga
Alumnos:
1. Ronald Cristóbal Fúnez
2. Kevin Orlando García
3. Willian Alexis Espinoza
4. Miguel Ángel Murillo
5. Pedro Joel Palacios
6. Dafne Rodas
7. Ana Campos
8. Elam Antonio Benítez