Componentes de una caldera marina para propulsión naval

• Hogar: Cámara de combustión donde se quema el combustible.
• Colector: Recipiente donde se almacena el vapor saturado.
• Sobrecalentador: Tubo que eleva la temperatura del vapor por encima de su punto de saturación.
• Economizador: Intercambiador de calor que precalienta el agua de alimentación.
• Calentador de agua: Eleva la temperatura del agua antes de entrar al hogar.
• Desrecalentador: Intercambiador que regula la temperatura del vapor sobrecalentado.
• Quemador y mechero: Aporta la llama necesaria en la combustión.
• Tiro: Corriente de aire que asegura el arrastre de los gases hacia la chimenea.
• Desaireador: Elimina el aire y otros gases en el agua de alimentación para impedir la corrosión.
• Haz tubular: Tubos por los que pasa el agua y sobre los cuales se aplica el calor de la combustión para generar vapor.

Ciclo Otto y Motores de Combustión

Motor de combustión interna basado en combustión a volumen constante, desarrollado por Nikolaus Otto (1862), que puede ser de 2 o 4 tiempos. Utiliza combustibles como gasolina, gas o alcohol, alimentados por carburación o inyección, siendo esta última más eficiente. Sus elementos auxiliares principales son el carburador y el sistema de encendido (bujías).

Carburador

1. Filtro de aire
2. Válvula de choque
3. Válvula de flotador
4. Brazo del flotador
5. Flotador
6. Cámara del flotador
7. Chorro
8. Válvula de mariposa
9. Venturi

Efecto Venturi: Baja velocidad/alta presión, salida de combustible, alta velocidad/baja presión, presión atmosférica, entrada de combustible.

Componentes por tipo

• 2 Tiempos: Bujía, pistón, lumbrera de escape, lumbrera de admisión, biela, cigüeñal, cárter, lumbrera de carga, culata.
• Turbina de vapor: Cojinete anterior, canal de entrada de vapor, toberas, álabes, cojinete posterior, eje, salida de vapor, rotor, envuelta, bomba de aceite.
• Turbina de gas: 1. Admisión de aire, 2. Entrada del aire de refrigeración de la envuelta, 3. Salida de gases hacia el exterior, 4. Junta flexible, 5. Tirante de amarre de la turbina a su polín, 6. Puente de la turbina, 7. Polín de la turbina, 8. Acoplamientos elásticos de soporte.
• Disposición de dos turbinas con caja reductora de un eje de salida: Caja de engranajes, módulo de turbina de gas, conducto de gases de exhaustación, conducto de aire de ventilación, conducto de aire de admisión, puerta de acceso, montajes elásticos, polín, eje del buque.
• Componentes principales de motores diésel: Engranajes de la transmisión y caja de cambios, árbol de levas, válvulas, el eje transmite el movimiento mediante poleas y correas, cárter, cigüeñal, biela.
• Elementos de un motor Wankel: 1. Lumbrera de admisión, 2. Lumbrera de escape, 3. Trocoide, 4. Cámaras, 5. Piñón, 6. Rotor, 7. Corona, 8. Eje excéntrico, 9. Bujías.

Ciclos de Funcionamiento

• 4 Tiempos: Admisión, compresión, expansión, escape.
• 2 Tiempos: Expansión, escape/barrido, compresión (sin combustión), expansión, inicio escape, inicio barrido/fin barrido, fin escape, compresión.

Sistemas del Motor

• Sistema de admisión y escape: Encargado de la entrada de aire y la expulsión de los gases. En 2 tiempos usa lumbreras y válvulas; en 4 tiempos usa válvulas en la culata (configuraciones OHV y OHC).
• Sistema de inyección de combustible: Dosifica, pulveriza y distribuye el combustible. Puede ser mecánico, electrónico o neumático.
• Sistema de distribución: Regula la apertura y cierre de válvulas mediante el árbol de levas y engranajes.
• Sistema de lubricación: Evita el contacto directo entre piezas móviles, reduce el desgaste y ayuda a la refrigeración.
• Sistema de refrigeración: Disipa entre el 20% y el 30% del calor total mediante agua o aire.
• Sistema de sobrealimentación: Introduce aire a presión mediante turbocompresores o compresores mecánicos para aumentar la potencia.
• Sistema de desconexión de cilindros: Desactiva cilindros en baja carga para reducir el consumo.
• Sistema de regulación: Mantiene constante la velocidad del motor frente a variaciones de carga.
• Sistema de arranque: Pone en funcionamiento el motor mediante aire comprimido o sistemas eléctricos.

Etiquetas: caldera marina, ciclo otto, ingeniería naval, motor diésel, propulsión naval, turbina de vapor