transmission in marine engines, inboard, sterndrive and outboard

36

Click here to load reader

Upload: jorgesordo

Post on 05-Dec-2014

1.042 views

Category:

Technology


3 download

DESCRIPTION

Little work to university about marine transmission.

TRANSCRIPT

Page 1: Transmission in marine engines, inboard, sterndrive and outboard

Damián Rodríguez Méndez

Diego Lorido Folgueiras

Jorge Fernández Sordo

L A T R A N S M I S I Ó N E N M O T O R E S M A R I N O S; I N T E R I O R , D E N T R O - F U E R A B O R D A , F U E R A B O R D A

Grado en Ingeniería en Diseño Industrial y Desarrollo de Producto curso 2013 - 2014 Asignatura. Teoría de Máquinas Profesor. José Antonio Pérez Rodríguez

Page 2: Transmission in marine engines, inboard, sterndrive and outboard

L A T R A N S M I S I Ó N E N M O T O R E S M A R I N O S

Page 3: Transmission in marine engines, inboard, sterndrive and outboard

L A T R A N S M I S I Ó N E N M O T O R E S M A R I N O S

1 I N T R O D U C C I Ó N

2 ¿ Q U É E S LA T R A N S M I S I Ó N ?

2.1 E N G R A N A J E S

3 T I P O S D E T R A N S M I S I O N E S

3.1 E N M O T O R E S I N T E R I O R E S 3.1.1 L Í N E A D E E J E

3.1.2 S A I L D R I V E

3.1.3 P O D D R I V E

3.2 E N M O T O R E S D E N T R O - F U E R A B O R D A

3.3 E N M O T O R E S F U E R A B O R D A

4 B I B L I O G R A F Í A

Í N D I C E

3

Page 4: Transmission in marine engines, inboard, sterndrive and outboard

L A T R A N S M I S I Ó N E N M O T O R E S M A R I N O S

Page 5: Transmission in marine engines, inboard, sterndrive and outboard

1 I N T R O D U C C I Ó N

La historia de la navegación se remonta unos 10.000 años. A medida que el ser humano fue evolucionando, su necesidad de aprovechar nuevos recursos fue en aumento. Por este motivo la tecnología fue progresando y el hombre construyó elementos para flotar en el agua; probablemente usó troncos de árboles u otros materiales abundantes en su entorno que tenían flotabilidad. Para impulsarse y no quedar a la deriva, echó mano del remo hasta que descubrió que la fuerza eólica podía impulsarlo con menor esfuerzo y mayor efectividad; lue-go, descubrió la manera de llevar la embarcación hacia donde quería e inventó el timón. A través del tiempo el hombre fue introduciendo mejoras en sus naves, dándoles cada vez mayor impulso y dominio, hasta llegar a las modernas naves que surcan hoy en día los océanos del mundo.

En el siglo XIX la construcción naval comenzó a utilizar el hierro para el casco y el vapor para la propulsión, lo que constituyó una revolu-ción en el ámbito marítimo.

El “Clermont”, una pequeña nave de madera construida en los Esta-dos Unidos por Robert Fulton, fue el primer barco propulsado por rue-das movidas mediante maquinaria a vapor. Prestó servicios efectivos a la navegación, remontando el río Hudson en 1807. Desde esa fecha los buques a vapor se multiplicaron. Como apoyo, a las naves se les colocaron mástiles y velas además de ruedas en sus costados para darles mayor velocidad en sus travesías oceánicas.

En la década de 1860 los buques a vapor comenzaron a desaparecer y la vela quedó limitada al uso deportivo y de recreo. El motivo fue que la maquinaria de propulsión se había perfeccionado suficiente-mente con la aparición de los motores de combustión interna en el siglo XX y a finales de ese mismo siglo la propulsión nuclear.

5 L A T R A N S M I S I Ó N E N M O T O R E S M A R I N O S

Page 6: Transmission in marine engines, inboard, sterndrive and outboard

L A T R A N S M I S I Ó N E N M O T O R E S M A R I N O S

Page 7: Transmission in marine engines, inboard, sterndrive and outboard

100 kilos (masa) de agua a 30 nudos, y si nuestro barco pesara solo 100 kilos, este se movería a también 30 nudos (descontando las pér-didas de potencia y rozamientos). Pero si nuestro barco pesase 200 kilos, entonces se movería a la mitad de velocidad, 15 nudos. Se con-serva la cantidad de movimiento (masa de agua x velocidad de agua = masa de barco x velocidad de barco).

La transmisión marina de la embarcación dispone de varias funciones que son completamente diferentes de la transmisión de un coche. Una de ellas se encarga de acoplar y desacoplar el motor de la hé-lice, en otras palabras, proporciona un punto muerto. Otra es la de proporcionar una rotación inversa de modo que el barco realice un movimiento avante o hacia detrás. Estas dos funciones se llevan a cabo por una serie de embragues internos, que dependiendo de la posición del cambio involucran a los distintos conjuntos de engranajes de diferente modo.

Cuando el cambio está en posición neutro no hay compromiso entre los conjuntos de engranajes, por el contrario cuando está en cual-quiera de las otras dos posiciones, avante o atrás, existirá compromi-so entre uno u otro de los conjuntos de engranajes dependiendo de la posición. Hay que tener en cuenta que, estrictamente hablando, no existe tal cosa como el avance y retroceso, sino que hablamos de sen-tido horario y antihorario. En algunas instalaciones de contra-rotación de las hélices en realidad se logra simplemente cambiando la relación de modo que el conjunto de engranajes contrario se activa cuando se mueve el cambio.

La otra función de la transmisión marina sirve para ajustar la relación entre las rpm del motor y las rpm de la hélice. Un diésel típico gira en torno a 2.000 rpm a velocidad de crucero. Una hélice girando a esta velocidad sería altamente ineficiente. El trabajo de los engranajes

El primer paso en la comprensión de la transmisión marina es darse cuenta de que a pesar de la nomenclatura idéntica, no tiene prácti-camente nada que ver con la transmisión de un coche. La función de este dispositivo sirve para variar la relación de transmisión entre el ci-güeñal y las ruedas. Dicha relación varía en función de las circunstan-cias del momento (carga transportada, trazado de la calzada,etc...), es decir, la transmisión del coche es el conjunto de mecanismos que hace que el coche obtenga mayor velocidad y eso lo hace mediante los diferentes tipos de marchas que tiene. Una parte clave de la fun-ción de la transmisión del automóvil está en el desplazamiento inicial que proporciona entre el motor y las ruedas, tratando de conseguir el movimiento del coche de forma que el motor no se cale. Esto se hace ya sea a través de un embrague accionado con el pie (transmisión manual) o un convertidor de par (transmisión automática).

Nada de esto se aplica a una transmisión marina, que es una razón por la que algunos mecánicos se refieren a ella no como una trans-misión sino como un engranaje marino. En el caso de los barcos no se necesita una primera marcha para generar la inercia ya que las leyes físicas son diferentes en la relación rueda-asfalto que en hélice-agua. La hélice se comporta muy diferente a la rueda. Al penetrar y girar la hélice, el agua es empujada hacia atrás, pues no es un sólido rígido, actuando una ley de la física, conocido como el principio de acción-reacción. Puesto que el agua es un fluido, para que se pro-duzca un empuje, tiene que haber una masa de agua desplazándose hacia atrás. Si la hélice avanzase en el agua como un saca-corchos, no habría ningún empuje. Este es el caso de la hélice de un velero en punto muerto y arrastrada por el movimiento del barco. El eje del motor se mueve pero la hélice gira sin producir ningún empuje.

Podemos entenderlo como: tanta agua empujemos hacia atrás, tanto barco es empujado hacia adelante. Si por ejemplo, la hélice empuja

L A T R A N S M I S I Ó N E N M O T O R E S M A R I N O S

2 ¿ Q U É E S L A T R A N S M I S I Ó N ?

7

Page 8: Transmission in marine engines, inboard, sterndrive and outboard

8

Los engranajes se clasifican en tres grupos, atendiendo a la disposi-ción de sus ejes:

Ejes paralelos - engranajes cilíndricos

- Dientes rectos: pueden ser exteriores (figura 1) o interiores.

- Piñón-cremallera (figura 2).

- Dientes helicoidales (figura 5) y Herringbone (figura 6).

Ejes que se cortan - engranajes cónicos

- Dientes rectos (figura 4).

- Dientes espirales (figura 3).

Ejes que se cruzan

- Hipoides (figura 7).

- Sinfín-corona (figura 8).

- Helicoidales de ejes cruzados (figura 9).

dentro de la transmisión es crucial para reducir la velocidad de la rotación de la hélice aproximadamente a la mitad de la del motor (de-pendiendo de la relación de reducción de la transmisión), por lo que este siempre se refiere como la relación de reducción. Hay que tener en cuenta que esta relación es fija; la manera de cambiar la relación entre el motor y las rpm de la hélice es por el cambio de la transmi-sión (optando por transmisiones con diferente relación de reducción) o bien por el cambio de la hélice.

La transmisión marina realiza otra función vital. Es el lugar más con-veniente para incorporar un dispositivo auxiliar, como una bomba hi-dráulica. La mayoría de las transmisiones marinas tienen un punto de toma de fuerza, que si no se utiliza, generalmente está cubierta por una placa.

2.1 Los engranajes

Los engranajes son elementos que permiten transmitir rotaciones en-tre ejes con una relación de velocidades angulares constante. Aun-que este mismo objetivo se puede lograr también mediante correas, cadenas, ruedas de fricción o mecanismos de barras articulada, los engranajes son quizá los elementos más versátiles y los que presentan menores limitaciones. Por ejemplo, las cadenas y correas son alterna-tivas silenciosas y de bajo coste, pero tienden a ocupar un volumen superior y su capacidad de transmisión de potencia es limitada. Los engranajes, en cambio, son compactos, sencillos de fabricar, pueden transmitir grandes potencias y están normalizados, razones por las que su presencia es ubicua en todo tipo de máquinas, en forma de reductores, multiplicadores, cajas de cambios, diferenciales, etc…

L A T R A N S M I S I Ó N E N M O T O R E S M A R I N O S

Page 9: Transmission in marine engines, inboard, sterndrive and outboard

L A T R A N S M I S I Ó N E N M O T O R E S M A R I N O S9

(Figura 9)(Figura 8)(Figura 7)(Figura 6)(Figura 5)

(Figura 4)(Figura 3)(Figura 2)(Figura 1)

Page 10: Transmission in marine engines, inboard, sterndrive and outboard

L A T R A N S M I S I Ó N E N M O T O R E S M A R I N O S

Page 11: Transmission in marine engines, inboard, sterndrive and outboard

3.1 En motores interiores

Se entiende como motor interior aquel que está instalado en el inte-rior de la embarcación, de manera fija, y cuya transmisión también se encuentra alojada en el interior de la misma.

En este tipo de transmisiones (excepto en las POD drive (Punto 3.1.3)) la dirección de propulsión viene dada por el timón, instalado de modo autónomo a la instalación del motor, algo que las diferencia notable-mente de las transmisiones dentro-fueraborda (Punto 3.2), y fueraborda (Punto 3.3.).

3.1.1 Línea de Eje (Figura 10).

Las embarcaciones que suelen estar equipadas con este tipo de trans-misión son muy diversas. Desde embarcaciones de madera conven-cionales utilizadas por los pescadores durante décadas, hasta las más modernas embarcaciones para la práctica de deportes náuticos como el wake o el esquí, pasando por los lujosos yates y grandes buques mercantes.

Como se puede deducir de lo anterior, estamos ante el tipo de trans-misión más frecuente y que abarca una más amplia gama de posibles embarcaciones en las que ser instalada, precisamente por esto existen múltiples variantes dependiendo de la embarcación en la que la en-contremos. Estas diferencias surgen principalmente entre la hélice y el acoplamiento que une la inversora al eje, pero en este caso lo que nos interesa es esto último. La inversora. (Figura 11).

L A T R A N S M I S I Ó N E N M O T O R E S M A R I N O S

3 T I P O S D E T R A N S M I S I O N E S

11

(Figura 10)

(Figura 11)

Page 12: Transmission in marine engines, inboard, sterndrive and outboard

12

La inversora (Figura 12). además de ocuparse de invertir las marchas cambiando el sentido de giro del eje de la hélice (el motor siempre gira en el mismo sentido) sirve como reductora, ajustando la relación entre las rpm del motor y las rpm de la hélice.

Esta transmisión es de dos ejes. Un eje está conectado con el volante de inercia del motor. En el otro los cojinetes situados en este soportan dos engranajes de propulsión, avante y atrás.

El engranaje de propulsión hacia delante está impulsado directamen-te por el engranaje de impulsión hacia delante, de modo que su rota-ción es opuesta a la del motor. El engranaje de propulsión hacia atrás está impulsado por un engranaje intermedio, de modo que su rota-ción se produce en la misma dirección del motor. Puesto que los dos engranajes de propulsión tienen más dientes que sus contrapiezas, las revoluciones del motor disminuyen y el efecto del par aumenta tanto en marcha avante como en la marcha atrás. Según el modelo la relación de reducción será diferente.

La dirección de la rotación está determinada por el cono impulsor (embrague), que se desliza hacia atrás y hacia delante entre los en-granajes del eje acanalado. Cuando la palanca de cambio de engra-najes empuja el cono impulsor hacia la cara cónica interior del engra-naje de propulsión hacia delante, el cono se acopla al mecanismo y el eje, que mediante el acoplamiento se une al eje de la hélice, gira en dirección hacia delante, mientras que el engranaje de la marcha atrás gira suelto. Cuando la palanca de cambios empuja el cono impulsor contra la cara del engranaje de propulsión de la marcha atrás el eje está acoplado al engranaje de propulsión de la marcha atrás y el eje gira en dirección hacia atrás. Cuando el engranaje de cambios está en punto muerto, el cono impulsor no se acopla a ningún engranaje y el eje gira suelto.

Existen dos tipos de inversoras. Hidráulicas y mecánicas (Figura 12). A continuación se explica detalladamente el funcionamiento de estas últimas accionadas mecánicamente.

L A T R A N S M I S I Ó N E N M O T O R E S M A R I N O S

(Figura 12)

Page 13: Transmission in marine engines, inboard, sterndrive and outboard

L A T R A N S M I S I Ó N E N M O T O R E S M A R I N O S

A continuación dos despieces del modelo KM36A de la marca japo-nesa Yanmar (Figura 13), (Figura 14). en los que se puede observar un ex-plosionado de las diferentes partes que componen una inversora. En él encontramos los dos ejes y el conjunto de engranajes, cilíndricos de dientes helicoidales, a los que se hacía referencia anteriormente.

Aunque se pueden encontrar una gran variedad de inversoras mecá-nicas en el mercado, el funcionamiento es similar, variando algunos aspectos como la relación de reducción, etc...

13

(Figura 13) (Figura 14)

Page 14: Transmission in marine engines, inboard, sterndrive and outboard

14

Además de la inversora, en las líneas de ejes destacan otros elemen-tos esenciales para el correcto funcionamiento del sistema.

Una de estas partes, relacionado directamente con la inversora, son los acoplamientos (Figura 15. punto 1). Además de unir el eje de la hélice con la reductora, algunos como el de la imagen se encargan de amor-tiguar las vibraciones de torsión que se originan con los cambios de carga y/o vibraciones que son resultado del giro irregular del motor (sobre todo a pocas revoluciones).

La parte del eje que atraviesa el casco por la bocina precisa ser refri-gerada y para esto existen sistemas de refrigeración por agua como el de la imagen (Figura 15. punto 3), con un tubo exterior de pared gruesa, y en su interior el eje que en este caso es lubricado por el agua que penetra por el casquillo y además por el agua suministrada a través del cojinete (Figura 15. punto 2), ya que si no fuese de este modo con la embarcación avante la línea se vaciaría y el eje en su interior se so-brecalentaría.

Una de las partes más importantes para el rendimiento de una em-barcación es la hélice (Figura 15. punto 4). Es importante tener en cuenta su balance, la hélice debe estar equilibrada. Sus dimensiones, ya que para obtener un rendimiento óptimo y evitar vibraciones, es necesario que el paso de cada pala sea idéntico, como asimismo la distancia entre pala y pala y elegir la superficie de la pala y modelo de la hélice en función del tipo de barco. Además el material debe ser fuerte y elástico.

L A T R A N S M I S I Ó N E N M O T O R E S M A R I N O S

(Figura 15)

Page 15: Transmission in marine engines, inboard, sterndrive and outboard

L A T R A N S M I S I Ó N E N M O T O R E S M A R I N O S15

(Figura 16)

Page 16: Transmission in marine engines, inboard, sterndrive and outboard

L A T R A N S M I S I Ó N E N M O T O R E S M A R I N O S

Page 17: Transmission in marine engines, inboard, sterndrive and outboard

como cola de la transmisión atraviesa el casco por la parte inferior de la embarcación, alineada con el eje de crujía (en caso de llevar solo un motor) y a la popa de la orza. En el caso de los multicascos, cada casco lleva un motor y por tanto una transmisión.

Al igual que en la transmisión con línea de eje, la dirección viene dada por el timón, que en este caso también sirve como dirección de la embarcación cuando se navega a vela.

3.1.2 Sail drive (Figura 17), (Figura 18).

Este tipo de transmisión es exclusivo de las embarcaciones a vela, ya sean monocasco o multicasco. Aunque en muchas embarcaciones a vela se utilicen líneas de eje (Punto 3.1.1), este sistema sail drive ha sido ideado específicamente para embarcaciones destinadas a la práctica de la vela, ya sea de modo amateur o profesional.

En la instalación de este tipo de sistema de transmisión, la inversora está unida al motor en el interior de la embarcación. Lo que se conoce

L A T R A N S M I S I Ó N E N M O T O R E S M A R I N O S17

(Figura 17)

Page 18: Transmission in marine engines, inboard, sterndrive and outboard

18

En los sistemas sail drive como la SD20 de la marca japonesa Yanmar (Figura 18), la inversora está situada en la parte superior.

Como se puede ver en el despiece (Figura 19), es en este punto en el que además de cambiar la dirección del eje noventa grados, de horizontal a vertical, también se invierte el sentido de giro del eje mediante va-rios engranajes cónicos con dientes espirales.

El eje horizontal procedente del motor siempre gira en el mismo sen-tido. Es mediante el cambio como se logra el acoplamiento de uno de los dos posibles conjuntos de engranajes, manteniendo o invirtiendo el sentido de giro del eje vertical , obteniendo así propulsión avante o atrás, o bien el punto muerto si no se acopla ningún grupo de engra-najes al eje vertical.

En la parte inferior se encuentra la cola (Figura 20). Lo que se conoce como bulbo de la cola alberga un conjunto de engranajes encargados de cambiar de nuevo la dirección del eje noventa grados, pero en este caso manteniendo el sentido de giro del eje vertical en el eje horizon-tal en el que se encuentra la hélice.

L A T R A N S M I S I Ó N E N M O T O R E S M A R I N O S

(Figura 18)

Page 19: Transmission in marine engines, inboard, sterndrive and outboard

L A T R A N S M I S I Ó N E N M O T O R E S M A R I N O S19

(Figura 20)(Figura 19)

Page 20: Transmission in marine engines, inboard, sterndrive and outboard

L A T R A N S M I S I Ó N E N M O T O R E S M A R I N O S

Page 21: Transmission in marine engines, inboard, sterndrive and outboard

3.1.2 POD drive (Figura 21).

Estas transmisiones se idearon principalmente para barcos de trabajo, patrulleras y barcos de pasajeros de hasta treinta metros y cuarenta y cinco nudos de velocidad, pero cada día es más frecuente encontrar-las en embarcaciones de recreo, principalmente en yates.

El hecho de que el empuje de la hélice esté dirigido horizontalmente, de modo que el empuje es paralelo al casco, significa que toda la potencia impulsa al barco hacia adelante.

Las POD drive permiten el empleo de cascos de superficie plana, lo que implica que el barco puede ser diseñado para conseguir una mí-nima resistencia.

Además estas transmisiones por las dimensiones y características de las embarcaciones en las que se pueden encontrar, suelen ir instala-das en pareja y consiguen que los niveles de vibración se mantengan bajos, en parte debido a las hélices gemelas en contra-rotación que giran libres de cavitación por debajo del casco, además de por una instalación que busca una suspensión eficaz que evita que las vibra-ciones se propaguen por todo el sistema.

Al contrario que en las transmisiones sail drive (Punto 3.1.2) y en las lí-neas de eje (Punto 3.1.1), las POD drive pueden orientar la hélice y dirigir la embarcación de modo autónomo sin necesidad de timón, y aunque no sea lo más habitual, no siempre son las encargadas de invertir el giro, avante o atrás.

L A T R A N S M I S I Ó N E N M O T O R E S M A R I N O S21

(Figura 21)

Page 22: Transmission in marine engines, inboard, sterndrive and outboard

22

Existe una amplia variedad de transmisiones de este tipo y su instala-ción es diferente dependiendo de la embarcación. En algunos casos la transmisión esta unida directamente al motor, de manera similar a las sail drive (Punto 3.1.2) y en otros la transmisión y el motor se encuentran a una distancia que puede ser mayor o menor dependiendo de las limitaciones de la embarcación. En este caso ambas se unen por un eje que transmite el giro del motor a la transmisión.

Además no solo cambia el modo de instalación, si no que también podemos encontrar diferentes tipologías. En algunas el cambio de sentido del giro, avante o atrás, se efectúa en una inversora autóno-ma, instalada entre el motor y el POD drive, de modo que este último solo se encarga de transmitir el giro a las hélices y de orientarlas.

Por otra parte tenemos los POD drive que además sirven de inversora, como las ZEUS de Mercruiser (hidráulicamente) o las IPS de Volvo Pen-ta (mecánicamente), (Figura 22), (Figura 23), (Figura 24), en las que el cambio de sentido del giro del eje se efectúa mediante una inversora situada sobre la cola, alojada en el interior de la embarcación y que directa-mente o mediante un eje conecta la transmisión al motor. En la parte inferior de la cola, en el bulbo, se encuentra alojado un conjunto de engranajes que cambian la orientación de giro noventa grados y se lo transmiten a la hélice.

Los sistemas POD drive son muy complejos, ya que además de tener la función de transmisión, también sirven como dirección, orientando la hélice y dirigiendo la embarcación de modo autónomo sin necesi-dad de timón.

L A T R A N S M I S I Ó N E N M O T O R E S M A R I N O S

(Figura 22)

Page 23: Transmission in marine engines, inboard, sterndrive and outboard

L A T R A N S M I S I Ó N E N M O T O R E S M A R I N O S23

(Figura 24(Figura 23)

Page 24: Transmission in marine engines, inboard, sterndrive and outboard

L A T R A N S M I S I Ó N E N M O T O R E S M A R I N O S

Page 25: Transmission in marine engines, inboard, sterndrive and outboard

3.2 En motores dentro-fueraborda (Figura 25), (Figura 26).

Se entiende como motor dentro-fueraborda aquel que está instalado en el interior de la embarcación, de manera fija, pero cuya trans-misión se encuentra en el exterior de la misma. Es decir, con motor dentro-fueraborda realmente nos referimos a un conjunto.

El motor está instalado en el interior de la embarcación sobre unos tacos. En todas las embarcaciones siempre hay un espacio reservado para la colocación del motor, en este caso este espacio está en la popa pegado al espejo. Es a través de este último, mediante el tran-som, por donde se une el motor a la cola (Figura 25).

Las transmisiones dentro-fuerabordas, conocidas coloquialmente como colas dentro-fueraborda, además de transmitir el giro del mo-tor a las hélices y de invertir el sentido del giro del eje, avante o atrás, también orienta las hélices, de modo que funcionan a la vez como dirección de la embarcación. Precisamente en esto último destaca una de las principales características de estas transmisiones, su amplitud de giro.

Este tipo de sistema es el más habitual en lanchas rápidas, aunque también se puede encontrar en embarcaciones cabinadas más pesa-das gracias a su versatilidad. Su libertad de movimiento tanto hori-zontal como vertical las convierte en idóneas para permitir cambios de dirección a altas y bajas velocidades, gracias a la amplitud de giro horizontal, y ajustar el planeo de la embarcación, mediante el mo-vimiento vertical de la cola. Para esto último también podemos en-contrar otros elementos como los flaps, que ayudan en el ajuste de la navegación, muy habituales en las embarcaciones que no tienen transmisiones con cola o como apoyo en las que sí la tienen.

L A T R A N S M I S I Ó N E N M O T O R E S M A R I N O S25

(Figura 25)

Page 26: Transmission in marine engines, inboard, sterndrive and outboard

26

A continuación varios despieces del modelo ALPHA ONE de la marca americana Mercury Mercruiser (Figura 26), (Figura 27), (Figura 28). en los que se puede observar un explosionado de las diferentes partes que com-ponen una transmisión dentro-fueraborda.

En el bulbo de la cola de un dentro-fueraborda, además de cambiarse la dirección del eje vertical a horizontal, se encuentran el grupo de engranajes, cónicos de dientes espirales, encargados de la transmi-sión al eje de la hélice del giro procedente del motor, al tiempo que se efectúa el cambio de sentido de giro de dicho eje mediante los engranajes, según cuales se acoplen al eje, avante o atrás.

La varilla del cambio en la parte inferior tiene tres muescas, o tres ni-veles. Esta varilla mediante tres giros, o tres alturas, dependiendo de si la varilla transmite el cambio girando o subiendo y bajando, empuja el embrague, o le deja ir hacia atrás, haciendo así que se acoplen en el piñón de la marcha adelante (piñón de la parte trasera del bulbo), en el piñón de la marcha atrás (piñón de la parte delantera del bulbo, más cercano a la hélice), o que no se acoplen a ninguno y el conjunto de piñones gire loco sin transmitirle giro al eje de la hélice.

L A T R A N S M I S I Ó N E N M O T O R E S M A R I N O S

(Figura 26)

Page 27: Transmission in marine engines, inboard, sterndrive and outboard

L A T R A N S M I S I Ó N E N M O T O R E S M A R I N O S27

(Figura 20)(Figura 27) (Figura 28)

Page 28: Transmission in marine engines, inboard, sterndrive and outboard

28

Una parte muy importante de las colas dentro-fueraborda es la parte superior, en la que aunque no se cambie el sentido de giro del eje sucede algo muy importante y que permite la diferenciación de este tipo de transmisión con otras.

En este punto se modifica la dirección del eje horizontal que llega del motor, al eje vertical que desciende hasta el bulbo de la cola, pero el eje que llega del motor no es rígido como en el caso de otros siste-mas de transmisión, llega mediante un cardan (Figura 29), que es lo que posibilita los cambios de dirección horizontales y verticales de la cola, dándole una gran libertad de movimiento.

L A T R A N S M I S I Ó N E N M O T O R E S M A R I N O S

(Figura 29) (Figura 30)

Page 29: Transmission in marine engines, inboard, sterndrive and outboard

L A T R A N S M I S I Ó N E N M O T O R E S M A R I N O S

Page 30: Transmission in marine engines, inboard, sterndrive and outboard

L A T R A N S M I S I Ó N E N M O T O R E S M A R I N O S

Page 31: Transmission in marine engines, inboard, sterndrive and outboard

3.2 En motores fueraborda (Figura 31)

Se entiende como motor fueraborda aquel que está instalado en el exterior de la embarcación. En los fueraborda, motor y transmisión son un mismo elemento.

Estos motores van desde los dos cv hasta lo más de trescientos de algunos fabricantes, además de también poder ser instalados más de uno en la embarcación, doblando así la potencia. Es por esto por lo que el uso de los motores fueraborda es tan variado y se pueden encontrar en embarcaciones de muy diferentes características, desde pequeños motores que hacen el papel de auxiliar, hasta potentes mo-tores en embarcaciones rápidas.

En el caso de los motores fueraborda de poca potencia, también lla-mados portátiles, su instalación es muy sencilla. Se coloca “colgado” en el espejo de popa, fijado mediante unas palomillas que se pueden aflojar y apretar sin el uso de ningún tipo de herramienta. Estos mo-tores fueraborda una vez fijados, giran sobre si mismos, orientado la hélice y sirviendo como dirección de la embarcación. Además cuentan con un mando popero que permite al piloto girar y acelerar, y con una palanca de cambio o un cambio en el propio mando popero.

Por otro lado tenemos los motores más potentes (Imagen izq.), fijados en la misma parte de la embarcación pero con varios tornillos pasantes. Estos motores también giran sobre si mismos, orientando las hélices y haciendo el papel de dirección, pero en este caso los cables del cam-bio, el acelerador y la dirección se llevan hasta un puesto de mando, donde se encuentra el volante y el mando para acelerar y cambiar avante o atrás.

L A T R A N S M I S I Ó N E N M O T O R E S M A R I N O S31

(Figura 31)

Page 32: Transmission in marine engines, inboard, sterndrive and outboard

32

A la izquierda dos imágenes del modelo BF250 de la marca japonesa Honda (Figura 32). Se puede observar la complejidad del interior y como se aprovechan todos los espacios, ya que en estos motores es vital lograr que sean compactos y ligeros.

A continuación varios despieces de este mismo modelo (Figura 33), (Figura

34). en los que se puede observar un explosionado de las diferentes partes que componen las partes concretas dedicadas a la transmisión de un fueraborda.

El proceso y el mecanismo en la transmisión de los fueraborda es exactamente igual al de las colas dentro-fueraborda (Punto 3.2), con la única diferencia que en este caso el eje del motor baja vertical desde el motor, por lo que al contrario que en las dentro-fueraborda, sail drive, y POD drive, no son necesarios dos cambios de dirección en el eje y solo se efectúa uno en el bulbo de la cola, para cambiar la direc-ción del eje vertical a horizontal.

En el bulbo de la cola de un fueraborda los engranajes, cónicos con dientes espirales, siguen el mismo funcionamiento que la cola den-tro-fueraborda. La varilla del cambio en la parte inferior tiene tres muescas, o tres niveles. Esta varilla mediante tres giros, o tres alturas, dependiendo de si la varilla transmite el cambio girando o subiendo y bajando, empuja el embrague, o le deja ir hacia atrás, haciendo así que se acople en el piñón de la marcha adelante (piñón de la parte trasera del bulbo), en el piñón de la marcha atrás (piñón de la parte delantera del bulbo, más cercano a la hélice), o que no se acople a ninguno y el conjunto de piñones gire loco sin transmitirle giro al eje de la hélice.

L A T R A N S M I S I Ó N E N M O T O R E S M A R I N O S

(Figura 32)

Page 33: Transmission in marine engines, inboard, sterndrive and outboard

L A T R A N S M I S I Ó N E N M O T O R E S M A R I N O S33

(Figura 34)(Figura 33)

Page 34: Transmission in marine engines, inboard, sterndrive and outboard

L A T R A N S M I S I Ó N E N M O T O R E S M A R I N O S

Page 35: Transmission in marine engines, inboard, sterndrive and outboard

4 Bibliografía

webs:www.honda-marine.eswww.mercurymarine.comwww.yanmar.eswww.nannidiesel.comwww.solediesel.comwww.vetus.comwww.jeanneau.es

libros:Catálogo de Vetus 2013Catálogo de Solé Diesel 2013“Teoría de Máquinas” por Alejo Avello“Cómo funcionan las cosas de los barcos” por Charlie Wing

despieces:HondaYanmarMercury MercruiserVolvo Penta

L A T R A N S M I S I Ó N E N M O T O R E S M A R I N O S35

Page 36: Transmission in marine engines, inboard, sterndrive and outboard