Sistema de Lubricación del Eje de Levas

Función: Suministrar aceite (lubricación o refrigeración) a los cojinetes del árbol de levas y al actuador de la válvula de admisión/escape.

Desarrollo del sistema:

1. Bombas de aceite/circulación: Elevan la presión del combustible. Suministran combustible a la presión que el motor lo necesite y absorben el aceite del tanque de almacenamiento. Pueden ser de engranaje o tornillo y trabajan en paralelo. Estas van en pareja, por si alguna deja de funcionar, pero normalmente solo trabaja una, pero en momentos puntuales (cuando hay demasiada presión), puede ser que entre en acción ambas.
2. Enfriador de aceite del eje de levas: El que es refrigerado. Reduce la temperatura del aceite para que pueda volver a desempeñar su función sin perder sus propiedades. La temperatura en este sistema se mantiene un poco más constante, por lo que no hace falta una válvula termostática. Regulación manual.
3. Filtro: Retiene las impurezas/sólidos que contiene el combustible y no han sido eliminados previamente.
4. Filtro fino (de celulosa) y una bomba: El filtro aspira del tanque, a través de la bomba, para retener las partículas más finas (carbón o restos de la combustión). La bomba hace que el aceite suba al filtro, ya que por gravedad, solo no puede subir y posteriormente las devuelve al tanque.
5. Filtro magnético: El eje de levas tiene unas levas y cuando giran, estas golpean el accionamiento de válvulas, desprende partículas metálicas, ya que estas son más agresivas, pues el filtro, las mantiene.
6. Purga (válvula): Va al tanque de aceite sucio de cilindros. Para cuando el aceite ha cumplido su función y esté lleno, se vacíe.
7. Válvula de seguridad: Función de “by – pass” (misma función de antes), que en realidad se puede omitir si las bombas ya la tienen instaladas de fábrica.
8. Tanque: Almacena el aceite que lubrica y refrigera el árbol de levas. Este, según el fabricante, debe mantener un mínimo de aceite para que este no se descebe, es decir, se aire y dañe el aceite.

Sistema de Aceite de Lubricación de los Cilindros

Función: Lubricar y refrigerar los cilindros, para reducir la fricción entre el pistón y la camisa y reducir su temperatura. La película de aceite que se crea, entre pistón y camisa, ayuda a conservar la estanqueidad en la cámara de combustión, es decir, que no penetre hacia el cárter.

Desarrollo del sistema:

1. Tubería de Aceite: Tiene mejores propiedades, para soportar las altas temperaturas del motor. Mayor viscosidad. A través de cubierta, permite el llenado de gravedad del tanque.
2. Tanque almacén: Se encarga de almacenar el aceite que posteriormente va a refrigerar y lubricar los cilindros. Este es limpio.
3. Tanque de servicio: De menos capacidad que el tanque almacén y su función es la de suministrar aceite al motor en la cantidad y presión que necesite. Este, normalmente tiene que estar a una altura, para poder aprovechar que ya llegue ya a una presión, con lo que nos aseguraremos que siempre haya aceite. Alimenta a unos elementos llamados “lubricantes” que se encuentran entre la camisa y el pistón. El pistón no recibe directamente el rozamiento, sino que tiene unos aros que se encargan de ello.
4. Bomba de circulación de aceite: 1 sola y desplazamiento positivo. Su función es la de trasegar (trasladar el aceite de un sitio a otro) desde el tanque almacén, hasta el de servicio, pero cuando sea necesario.
5. Motor: En su interior se encuentran los lubricantes que inyectan aceite entre el pistón y la camisa, para evitar la fricción de estos y que se fusionen o suelden.

Sistema de Lubricación y Refrigeración por Aceite del Motor Principal

Función: Lubricación (para que todos los equipos funcionen correctamente y con seguridad) y refrigeración por aceite a todas las piezas internas del motor que se encuentran en movimiento y sometidas a rozamiento.

Desarrollo del sistema:

1. Tanque de servicio/almacén: Almacena y alimenta de aceite a los elementos internos del motor principal. Solo entra en juego cuando hay que rellenar el cárter o cambiar una parte del aceite o cuando lo diga el fabricante. Se puede llenar mediante gravedad por cubierta.
   1. Purga: Para eliminar los contaminantes del fondo del tanque.
2. Enfriador de aceite: Refrigera el aceite (se mantiene a unos 45º C) antes de que entre al motor para que el aceite pueda volver a hacer la acción de refrigeración.
3. Grupo de bombeo de circulación de aceite: Se crea una diferencia de presión entre las 2 bombas que aspiran el aceite desde el cárter del motor y lo hacen circular por los elementos del motor.
4. Filtro: Retiene las impurezas/sólidos que contiene el combustible y no han sido eliminados previamente.
5. Depuradora: Lugar donde se produce una aspiración del cárter para enviarlo a la separadora centrífuga y posteriormente, una vez limpiado, vuelve al cárter.
6. Cárter: Donde se almacena el aceite. Posee un tanque en el que se puede almacenar más aceite todavía.
7. Válvula termostática de 3 vías: Esta se abre y cierra en función de la temperatura. Está a la salida del enfriador y de las bombas de circulación.

Combinaciones de los Sistemas de Agua Salada y Dulce

Sistema de Refrigeración Convencional de Agua Salada

Función: Refrigerar el bloque motor y el resto de fluidos que adquieren temperatura después de realizar su función. Principalmente se utiliza agua salada, pero también se usa agua dulce para los cilindros del motor principal. Formado por 2 subcircuitos:

• Un circuito de refrigeración de agua salada de baja temperatura.
• Un circuito de refrigeración de agua dulce único para cilindros.

Desarrollo del sistema:

1. Enfriador de aceite del motor principal: Enfría el aceite que estaba en el cárter y refrigera el aceite que lubrica el motor principal.
2. Enfriador de aire de barrido: Se encarga de refrigerar el aire que entra en el motor, para el barrido de los gases de escape o la combustión.
3. Enfriador de aceite del eje de levas: Entrada y salida de agua salada que enfría el aceite. Cada una de ellas, tiene un filtro, para eliminar todo residuo antes de llegar a ambas tomas.
4. Enfriador de agua de camisa o de agua dulce de cilindros: Le llega y expulsa agua dulce y salada. A través del agua salada, refrigeramos el agua dulce, pero nunca llegan a estar en contacto, se hace mediante una barrera física.
5. Toma de mar (alta): Al costado del buque. Se utilizará en zonas de poca profundidad y haya riesgo de aspirar fango o algas.
6. Toma de mar (baja): Al fondo del casco. Se utilizará cuando estemos navegando y sea posible. Las tomas se encuentran en diferentes partes, ya que dependen del calado y también, en función del puerto en el que nos podemos encontrar, por el tema de las profundidades. Tienen la misión de aspirar el agua salada, que posteriormente será descargada.
7. Bombas de circulación de agua salada: Son bombas centrífugas (transfiere la energía al fluido, aumentando la velocidad del fluido e imprimiéndole la energía cinética). Aspiran agua salada de las tomas de mar y hacen circularla por el sistema.
8. Grupo de bombeo: 2 bombas centrífugas de agua dulce.
9. Precalentador: Aumentar la temperatura de agua dulce, cuando el motor está parado, para que el agua de refrigeración tome cierta temperatura, para que no se produzca ese choque de temperatura dentro del motor. Hay una válvula de 3 vías con 2 salidas, al mar u otra que vuelve a recircular el agua.
10. Generador de agua dulce: Son 2 intercambiadores de calor. La genera a partir de la evaporación de agua salada y posteriormente se condensa. Posteriormente la almacenamos en un tanque de agua destilada y después de un proceso químico, va al tanque de expansión. Conseguimos que la sal desaparezca, disminuyendo la presión. Se usa si se necesita, no siempre.
11. Tanque de desaireación: Eliminar el aire que pueda contener el agua dulce cuando salga a alta temperatura del motor. Estos últimos tanques están conectados.
12. Tanque de expansión: Suministra agua al circuito de agua dulce, sólo cuando sea necesario, es decir, para reponer pérdidas. Se llama así ya que debido a los aumentos de presión y temperatura, amortigua esos cambios.
13. Filtro de agua salada

Ventajas:

• 2 grupos de bombeos.
• Instalación más simple.

Inconvenientes:

• Mayor coste de mantenimiento de los enfriadores.
• Mayores diámetros de tuberías (no corrosivas).

Sistema de Refrigeración Central de Agua Dulce

Función: Realiza la misma misión que el sistema anterior. La diferencia que posee, es que está formado por 3 subcircuitos:

• Un circuito de agua salada.
• Un circuito de baja temperatura de agua dulce (sistema central).
• Un circuito de alta temperatura de agua dulce para cilindros.

Desarrollo del sistema:

1. Enfriador central: Permite que el agua salada, refrigere al sistema central de agua dulce.
2. Enfriador de aceite del eje de levas: Entrada y salida de agua dulce que enfría el aceite. Cada una de ellas, tiene un filtro, para eliminar todo residuo antes de llegar a ambas tomas.
3. Enfriador de aceite lubricante del motor principal: Enfría el aceite que estaba en el cárter y refrigera el aceite que lubrica el motor principal.
4. Enfriador del aceite de los cilindros: Mediante el sistema central de agua dulce, refrigera el sistema de agua dulce de alta temperatura.
5. Enfriador del aire de barrido: Se encarga de refrigerar el aire que entra en el motor, para el barrido de los gases de escape o la combustión.
6. Bombas de circulación de agua salada: Son bombas centrífugas (transfiere la energía al fluido, aumentando la velocidad del fluido e imprimiéndole la energía cinética). Aspiran agua salada de las tomas de mar y hacen circularla por el sistema.
7. Bombas de circulación de agua dulce: Realizan la misma función que en el sistema anterior, pero con agua dulce en este caso.
8. Tanques de expansión: Suministra agua al circuito de agua dulce, sólo cuando sea necesario, es decir, para reponer pérdidas. Se llama así ya que debido a los aumentos de presión y temperatura, amortigua esos cambios.
9. Precalentador: Aumentar la temperatura de agua dulce, cuando el motor está parado, para que el agua de refrigeración tome cierta temperatura, para que no se produzca ese choque de temperatura dentro del motor. Hay una válvula de 3 vías con 2 salidas, al mar u otra que vuelve a recircular el agua.
10. Evaporador del generador de agua dulce: Son 2 intercambiadores de calor. La genera a partir de la evaporación de agua salada y posteriormente se condensa. Posteriormente la almacenamos en un tanque de agua destilada y después de un proceso químico, va al tanque de expansión. Conseguimos que la sal desaparezca, disminuyendo la presión. Se usa si se necesita, no siempre.

Ventajas:

• Consta solamente de un cambiador de calor refrigerado por agua de mar, por lo que necesita un menor mantenimiento.
• Los demás cambiadores de calor son de agua dulce = Más barato.
• Menor corrosión en tuberías.
• Mantenimiento reducido de los cambiadores y componentes.
• Mejor regulación de la temperatura de cada sistema.
• Mayor rendimiento.

Inconvenientes:

• Necesita 3 grupos de bombas de refrigeración de agua.
• En general hay que realizar una mayor inversión.

Sistema de Lastre

Función: Mantener al buque en correctas condiciones de navegabilidad, es decir, equilibrio y estabilidad. Este funciona con agua de mar; a través de las bombas de lastre, se llenan unos tanques para conseguir esa situación, pero no solo aspirando del mar, sino también trasvasando (según las necesidades).

Desarrollo del sistema:

1. Tomas de mar: A través de donde se realiza el lastrado, para enviarlas a los diferentes tanques de lastre mediante sus tuberías.
2. Bomba centrífuga de lastre: A través de esta, podemos aspirar mediante los tanques, para que llegue directamente.
3. Tanques altos de lastre: Estas si no se usan para el lastre, también se pueden usar como bodegas para carga 4, 5 y 6.
4. Tanques de lastre (bajos, en popa y en proa): Aspiran el agua de mar y descargan en el agua de lastre o trasiegan esta.

Sistema de Trasiego

Función: Permite la mezcla de combustible en la proporción deseada. El recorrido que seguirá el sistema para realizar la acción de trasvase será: Del tanque almacén (pero si es necesario, antes, irían a otros de almacén) al tanque de sedimentación, posteriormente a la separadora centrífuga. A continuación al tanque de servicio y por último al motor.

Desarrollo del sistema:

Hay 2 separaciones claras, fuel oil y diésel oil.

• Bombas de trasiego: Enfrían los tanques almacén siempre y trasiegan el combustible a otro tanque almacén o al tanque de sedimentación (normalmente es a este). Estas se utilizan de manera independiente. Cuenta con un filtro en la aspiración para evitar que se genere un atasco. Si esto ocurriese, se enviaría el combustible al tanque de servicio diario. Las bombas pueden intercalar los combustibles que trasiegan en caso de necesidad, aunque normalmente se usa una para cada combustible. La contaminación del combustible al cambiar de bomba es impedida por las bridas de cambio, ya que estas hacen de tope por el tema de la seguridad y se utilizan cuando una bomba deja de funcionar porque se haya estropeado o esté en reparación.

Sistema de Depuración

Función: Elimina los contaminantes que puede contener el combustible a través de un centrifugado siendo el principalmente contaminante el agua con partículas sólidas.

Desarrollo del sistema:

Hay 2 separaciones claras, fuel oil y diésel oil:

• Separadoras centrífugas: Tenemos 2 para el fuel, por que este estará siempre más contaminado. Están en serie. Aceleran el proceso de purificado del combustible por fuerza centrífuga y los mantiene fluyendo por esta misma forma los separadores de fuel oil entran en calentadores. En el esquema tenemos la separadora de fuel en serie, así, la primera, elimina casi toda el agua y ciertas partículas, mientras que la segunda, actúa como clarificador para eliminar el resto de partículas. Esta no es la única combinación posible, otras, son:

Bombas en serie:

• Mayor presión a caudal constante.

Bombas en paralelo:

• Mayor caudal a presión constante.

Sistema de Alimentación

Función: Suministra combustible en óptimas condiciones a todos los equipos que le requieran (motor principal, motores auxiliares y caldera)

Desarrollo del sistema: Se subdivide en los diferentes elementos que alimenta:

• 3 Motores auxiliares: Tanque -> Motor -> Tanque (recircula) Aunque parezca que estos no tengan bomba, la tienen y esta está acoplada al motor.
  • Motores diésel auxiliares: Serán los encargados de generar la energía eléctrica a bordo. En caso de que el motor esté parado suele haber una pequeña bomba que se encarga de poner el sistema en marcha.
• Caldera: Tiene 2 tanques de servicio, uno de diésel oil y el otro de fuel oil. Aunque sea mixta se suele utilizar diésel oil porque el fuel está permitido usarlo en determinadas situaciones. Su función es producir vapor de agua a borde.
• Tanques de servicio: Se llenan de los diferentes tanques de servicio de cada combustible.
• 1 Motor principal: Tanque -> Motor -> Tanque El motor puede funcionar con fuel o diésel, dependiendo de la acción en la que nos encontremos.
• Bombas de alta presión: Que introducen desde el combustible a la cámara de combustión mediante los inyectores.
• Tanque de mezcla – de retorno o pozo caliente: Se encarga de asegurar cuando se está realizando el cambio de un combustible a otro, que el cambio se realice de una forma gradual y lograr una mezcla homogénea de ambos tipos de combustible.
• Bombas de circulación: Son de tornillo y trabajan en paralelo. Filtran el agua. Alimentan con combustible al tanque de mezcla.
• Calentadores: Elevan la T del combustible, normalmente fuel oil, para que con unas características adecuadas para que el motor se mantenga en funcionamiento.
• Filtro de combustible: Con doble malla fina calentado por vapor.
• Viscosímetro: Todos los tanques poseen una válvula de retorno que regula el paso de cada combustible, para mezclarlos conjuntamente.

Sistema de Reboses y Derrames

Función: Recoger y recopilar todos los reboses (combustibles de los sistemas, de fugas o aquellos que salen a la hora de realizar una operación de mantenimiento) de los tanques o de sistemas de los diferentes equipos a través de bandejas situadas debajo de los equipos.

Desarrollo del sistema:

Hay 2 posibilidades de hacia dónde se envía estos fluidos:

1. Si está muy contaminado, lo enviamos al tanque de sedimentación.
2. A tierra, tras un proceso de descontaminación.

En el tanque del obturador de proa, el círculo de la izquierda que aparece con una “T”, es una mirilla por el que podemos ver, que nivel de combustible tiene el tanque y asegurarnos que este no llegará a cubierta y se quede en el sistema de rebose.

Sistema de Aguas Aceitosas

Función: Almacenar el agua contaminada por hidrocarburos, que procede de diferentes equipos o sistemas. Después es tratada en el separador de sentinas o se envía a tierra.

Podemos encontrar varias salidas:

• Laterales
• Otra en cubierta

Sistema de Lodos

Función: Recoger y almacenar los hidrocarburos sin presencia de agua.

Desarrollo del sistema:

Pasa del sistema agua aceitosa, al separador de sentinas y posteriormente al sistema de lodos o al mar. También puede enviar al tanque de aceite para que se inicie el proceso de nuevo. Este sistema posee una bomba que es de engranaje.

Sistema de Aceite de Lubricación

Función: Almacenar y suministrar aceite a todos los elementos internos del motor que se encuentran en movimiento y rozamiento. Como en el sistema menor anterior, realiza la doble función que le corresponde al aceite, lubrica y refrigera (debido a la alta temperatura que puede coger el aceite) Esta última función la hace antes que pueda volver el aceite al motor y cumpla su misión de nuevo.

Desarrollo del sistema:

Dónde se almacena el aceite, va a ser el tanque de servicio, que en realidad hará la función de cárter, porque no hacemos diferencia entre húmedo y seco. Podemos diferenciar 3 partes:

SISTEMA DE LUBRICACIÓN DE ACEITE DEL MOTOR PRINCIPAL (el orden que va a seguir es el mismo orden por el que pasa el aceite):

1. Motor principal.
2. Bombas de circulación de aceite: Son 2 y cuentan con un filtro de aspiración. Estas son de tornillo.
3. Filtro doble: Tiene como 2 cartuchos de filtro, con una válvula para nosotros designar qué cartucho utilizar. Elimina las impurezas sólidas. Podemos cambiar uno, mientras utilizamos el otro, es decir, para hacer un mantenimiento.
4. Enfriador: Reduce la temperatura del aceite para que pueda realizar su función de forma correcta. Con este, se conecta una válvula termostática que regula la entrada del aceite.
5. Separadoras centrífugas: Hay 2 y tienen por misión eliminar los contaminantes que tiene el aceite, agua y partículas sólidas. Una de ellas actúa sobre el aceite del cárter y otro sobre el tanque de derrame y aceites sucios.
6. Tanque de almacenamiento de aceite: Almacena el aceite que va a lubricar el motor principal y se llena gracias al cárter por gravedad a través de cubierta.
7. Tanque de servicio de cilindro: Almacena aceite a una altura para generar una presión y a que los lubricadores les llegue adecuadamente. El aceite de servicio se llena de forma manual; se hace desde el tanque almacén al de servicio a través de un filtro y una bomba.
8. Tanque de derrame y aceite sucio: Cuando el aceite que se está usando actualmente, ha tenido mucho trasiego, podemos retirarlo junto con los derrames, para posteriormente usarlo de nuevo o no, por lo que realiza al fin y al cabo la acción de almacenaje.

Dentro de este sistema, tenemos el encargado de lubricación de los cilindros (se hace con otro aceite de diferentes propiedades, ya que se desecha y se degrada), ya que este es independiente al resto de los elementos del motor, ya que es de un solo uso

• Tanque almacén aceite de cilindros: Por la bomba manual, llenamos el tanque de servicio a una altura, que da presión cuando sea necesario. Se inyecta para lubricar el pistón y la camisa.

SISTEMA DE LUBRICACIÓN DE AUXILIARES:

• Tanque almacén de aceite de lubricación.
• Línea amarilla (del esquema del profesor): Llenado de cárter de los motores auxiliares.
• Línea naranja (del esquema del profesor): Cuando el aceite de estos ha cumplido sus horas, la cantidad baja y se realiza un cambio, mandándose a un tanque de aceite sucio de los motores auxiliares y se descarga al exterior.

SISTEMA DE LUBRICACIÓN DE LA BOCINA:

• Sello hidráulico: No permite la entrada de agua salada. Gracias al obturador (que tiene su propio aceite, que lubrica y refrigera con su respectivo tanque), no deja que el aceite que hay, se escape, por lo que coge temperatura, y por tanto lo haremos circular para que baje la temperatura.
• Efecto termosifón: Debido al calentamiento de la temperatura del aceite y disminución de su densidad, el aceite de menor densidad, ocupa la parte que está más arriba y el que está más frío se mantiene en la parte inferior.