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7. Propulsión Mecánica
7.1.- Peculiaridades que diferencian los motores fueraborda, dentro fueraborda e
interiores en cuanto a su instalación y uso.
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El motor, es una máquina térmica capaz de transformar la energía calorífica del combustible en energía mecánica.
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Motores Fueraborda: Son instalados en el espejo de popa de una embarcación. El motor, la transmisión y la hélice están
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compactados en una sola pieza.
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Suelen ser motores de explosión de 2 tiempos, aunque últimamente se han incorporado algunos fabricantes de motores de 4 tiempos.
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El número de cilindros está comprendido entre 1 y 4, y su potencia entre 2 C.V. y 200 C.V. en motor para uso recreativo. En los de
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pequeña cilindrada el depósito del combustible suele estar situado en el mismo motor.
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Su sistema de refrigeración es por agua de mar y la lubricación puede ser por mezcla de carburante con aceite o por un depósito de aceite
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separado.
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El escape de los gases se produce por la hélice mediante un conducto.
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El arranque en motores de pequeña cilindrada suele ser manual.
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El cambio de marchas y la transmisión están integrados en el mismo conjunto.
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La ventaja principal es su movilidad, ya que son fáciles de desmontar, transportar y almacenar. No ocupan espacio dentro del casco de la
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embarcación, siendo además fáciles de ajustar a la velocidad de planeo mediante la inclinación del mismo.
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Al girar todo el conjunto del motor, éste realiza la función de timón.
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Motores DentroFueraBorda: O intra-fuera borda. Son aquellos en los que el motor está instalado dentro de la embarcación junto
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al espejo de popa por el interior, pero la transmisión, engranajes y hélice están situados por la parte exterior de dicho espejo.
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Estos motores presentan el inconveniente de tener el cuerpo del motor fijo, dentro de la embarcación y la parte propulsora móvil, fuera del
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casco del barco, ocasionando que la unión entre ambas acarree ciertos problemas de estanqueidad.
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Asimismo el peso de todo el equipo propulsor al estar instalado en la propia popa de la embarcación hará que ésta esté apopada,
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debiendo disponer de flaps para nivelar el asiento de la misma.
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Tiene la ventaja de que la cola es fácil de desmontar para su reparación.
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El sistema de refrigeración suele ser mixto, por agua de mar y circuito cerrado de agua dulce.
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Motores Interiores: Son los que se instalan en el cuarto de máquinas dentro del interior de una embarcación. La transmisión a la
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hélice se produce normalmente mediante un eje. La inclinación de un motor interior no debe exceder de 7º.
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Está instalado dentro del casco de la embarcación y puede ser de explosión o diésel, suele ser de 4 tiempos con un número de cilindros
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que puede oscilar entre 1 y 12.
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Estos motores suelen tener más cilindrada que los fuera-borda, y en el caso de los diesel casi siempre son motores de instalación interior.
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El depósito de combustible está situado fuera del compartimiento del motor y el sistema de refrigeración es por agua.
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El escape de los gases es por un sistema de tubos y silenciadores que van hasta la parte posterior de la embarcación.
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El sistema de arranque es por motor eléctrico conectado a una batería.
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Presentan el inconveniente de que sus reparaciones deben realizarse a bordo, ocupan sitio dentro de la embarcación y que deben estar
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siempre bien ventilados mediante extractores.
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Motores de propulsión a turbina: Una turbina accionada por el motor, absorbe el agua por un conducto ancho, expulsándola por
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una tobera móvil estrecha. La expulsión del agua adquiere mayor velocidad al topar con el agua inmóvil del mar, impulsando a la
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embarcación.
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La principal ventaja es que no necesita inversor de marchas, simplemente aplicando un deflector que invierte el flujo del agua y, por
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consiguiente, la dirección del chorro de propulsión.
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Tampoco necesita timón, usando la turbina como sistema de giro y evolución.
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Otra ventaja es su seguridad en cuanto a los accidentes producidos por las hélices, ya que al no disponer de ellas y ser difícil el acceso al
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interior del equipo propulsor permite una gran seguridad.
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Las motos acuáticas y algunas lanchas de playa disponen de estos equipos propulsores, por la seguridad que presentan para quien las
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utiliza y los bañistas.
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DIFERENCIAS ENTROS LOS MOTORES DE EXPLOSIÓN 2 Y 4 T Y LOS DIESEL
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Motores de explosión de 2 Tiempos: Son los que realizan todo del proceso mecánico o ciclo operativo en dos carreras del émbolo y una
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sola vuelta del cigüeñal.
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Combustible: Mezcla de gasolina y aceite.
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Engrase o Lubricación: Aceite mezclado en el combustible.
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Refrigeración: Forzada por una bomba impulsora de agua de mar.
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Motores de explosión de 4 Tiempos: Son los que realizan todo el proceso mecánico o ciclo operativo en cuatro carreras del ! émbolo y
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dos vueltas del cigüeñal.
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Combustible: Gasolina.
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Engrase o Lubricación: Impulsada por bomba, desde el depósito de aceite recorre por los orificios y tuberías los puntos existentes de
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fricción del motor.
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Refrigeración: Por bomba impulsora. El refrigerante recorre el circuito de refrigeración, manteniendo la temperatura.
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Motores Diésel: En el interior del cilindro sólo se comprime aire, la compresión es suficientemente alta para que el aire alcance una
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temperatura capaz de encender el combustible que le entra pulverizando a través del inyector, realizando una combustión gradual,
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llamándose motores de combustión interna a presión constante.
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Combustible: Gasoil.
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Engrase o Lubricación: Impulsada por bomba, desde el depósito de aceite recorre por los orificios y tuberías los puntos existentes de
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fricción del motor.
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Refrigeración: Por bomba impulsora. El refrigerante recorre el circuito de refrigeración, manteniendo la temperatura.
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PARTES PRINCIPALES DE LOS MOTORES
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Bloque de cilindros: Es la carcasa del motor y donde están
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colocados los cilindros y a veces el cigüeñal y el eje de levas.
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Dispone de unos canales por los que circula el líquido refrigerante que
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tiene la misión de mantener la temperatura adecuada. El bloque junto
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con el cárter y la culata cierran el motor herméticamente.
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Culata: Es la parte superior del cilindro, cerrada por una pared fija,
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atornillada al bloque de cilindros donde van alojadas las válvulas,
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bujías, inyectores...
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Cárter: Situado en la parte inferior del motor. Es un espacio cerrado
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donde se almacena el aceite y a veces su bomba. En algunos
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motores, en el cárter se mueve el cigüeñal y otros elementos del
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motor.
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Cilindro o Camisa: Parte del motor en cuyo interior se produce la
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combustión y en la que se mueve el émbolo o pistón en su
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movimiento alternativo. El cilindro puede estar recubierto por un forro
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en su interior llamado camisa, siendo más fácil y menos costosa de
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sustituir.
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Émbolo o Pistón: Pared móvil que se desliza por el interior del
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cilindro impulsado por la explosión de gases. Este movimiento lo transmite el cigüeñal mediante la biela, convirtiendo el movimiento
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alternativo en circular.
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Aros o Segmentos: En el pistón van alojados unos segmentos o aros que sirven para que la cámara de combustión sea estanca y evitar
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que el aceite pase a dicha cámara.
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Biela: Es la pieza que transmite el movimiento del pistón al cigüeñal. La parte unida al pistón mediante un bulón se denomina “pie de
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biela” y la parte unida al cigüeñal se denomina “Cabeza de biela”. A la parte intermedia se le denomina caña.
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Cigüeñal: Pieza que recibe el movimiento alternativo del pistón y la biela y lo transforma en circular, que a su vez transmite al eje
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propulsor.
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Válvulas: situadas en la culata, sirven para abrir o cerrar la parte superior del cilindro, permitiendo la entrada de aire o de la mezcla
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aire-gasolina, para después expulsar los gases de escape al exterior.
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Eje de levas o camones: Realiza la misión de abrir y cerrar las válvulas, con la ayuda de un muelle(para cerrarlas). Recibe el movimiento
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del cigüeñal mediante unos engranajes.
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Volante: rueda pesada que sirve para regularizar el movimiento rotativo del motor que, con su inercia, vence la compresión y los puntos
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muertos.
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Bancada: En grandes motores pieza que constituye la base de asentamiento del cigüeñal. En embarcaciones menores y en los motores
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modernos, es el soporte que aguanta el motor en su ubicación.
7.2 Comprobaciones antes de la puesta en marcha: Nivel de combustible, aceite del
motor y transmisor. Nivel de refrigerante en circuitos cerrados. Grifo de fondo de
refrigeración y filtro. Gases explosivos. Filtro decantador de agua. Punto muerto.
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· Antes de intentar el arranque del motor, tenemos que:
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° Comprobar el nivel del combustible para la travesía y sus posibles imprevistos; con el motor parado, rellenando con un
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embudo para evitar que se desparrame, sin fumar ni manejar componentes eléctricos.
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° Comprobar el nivel del aceite del motor y del inversor o transmisor, con las varillas indicadoras.
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° Comprobar que las baterías estén suficiente cargadas.
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° Abrir el grifo de fondo del drenaje del circuito de toma de mar, y el del combustible si se dispone de él.
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° Comprobar el filtro de refrigeración de la toma de agua de mar.
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° Controlar el líquido refrigerante si disponemos de un motor con circuito cerrado de refrigeración.
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° Comprobar el filtro decantador de agua, que impide que el agua se mezcle con el carburante mediante la gravedad.
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Normalmente dispone de un visor que a la vez nos sirve de nivel.
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° Una vez comprobado todo lo citado anteriormente:
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° Ponemos el mando del acelerador en punto muerto o con el embrague puesto.
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° Conectaremos las baterías.
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° Airearemos el vano del motor mediante los extractores, vigilando permanentemente las posibles emanaciones de gases
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explosivos.
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° En motores con estárter, activarlo.
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° Poner en marcha con la llave correspondiente.
7.3 Arranque. Comprobaciones tras el arranque: Instrumentos de alarma, control y comprobación
de la refrigeración.
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· Los motores para su puesta en marcha disponen de un mecanismo de arranque, que puede ser manual (en pequeños motores fuera
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borda) o eléctrico conectado a un interruptor con llave y batería.
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· Para que se produzcan los diferentes tiempos de un ciclo, es necesario que el motor este rodando, por lo cual se necesita un sistema de
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arranque.
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· Hay varios tipos de sistemas de arranque. Los más extendidos en las embarcaciones son:
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° Arranque por inercia: Rodando el motor a mano mediante una cuerda enrollada al volante de inercia o cualquier otro medio.
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° Arranque eléctrico o electromagnético: Al cerrar la llave de contacto se da tensión al motor de arranque que engrana
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con la rueda del eje motor, haciéndolo girar.
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· Una vez arrancado, realizar unas pequeñas comprobaciones para observar el buen funcionamiento del mismo.
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° Comprobar que el sistema de refrigeración funciona correctamente observando la expulsión de agua de mar por el orificio del
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tubo de escape.
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° Comprobar los distintos relojes de los instrumentos de control(presión del aceite, temperatura del agua del circuito cerrado,
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carga del alternador, cuentarrevoluciones, nivel de combustible...)
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° Comprobación de la prensaestopa del eje de la hélice.
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° Comprobar los ruidos del motor; una vez familiarizados con el ritmo y ruido del motor al observar un cambio nos puede
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delatar una posible avería.
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° Comprobar en la sentina un posible escape de aceite, agua, etc.
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° En navegación nocturna revisar las luces de navegación y fondeo.
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REFRIGERACIÓN
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· La refrigeración es necesaria para evitar excesivos calentamientos del motor, pudiendo llevar a deformaciones y roturas, así como
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mantener lo más constante posible la temperatura del cilindro (aprox. 85º).
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· Los diferentes sistemas de refrigeración son:
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° Por Aire: Enfriamiento directo. Motocicletas y pequeños motores de 2 tiempos.
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° Por Líquido: Enfriamiento indirecto. Dentro de este apartado:
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° Por Termosifón; No dispone de bomba impulsora, siguiendo el principio por el que el agua caliente asciende y la fría
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desciende, estableciendo así una circulación.
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° Por Bomba Impulsora: Con circuito abierto o con circuito cerrado.
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° Circuito Abierto: La refrigeración se realiza con el agua de mar; toma el agua desde una válvula de fondo impulsada por una
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bomba hasta el motor, para que una vez haya circulado por el mismo salga al exterior por el tubo de escape.
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° Circuito Cerrado: El motor está refrigerado por agua dulce en un circuito cerrado; para refrigerar dicho circuito cerrado se
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emplea agua de mar, que pasando por un intercambiador de calor, vuelve a salir al exterior por el tubo de escape.
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· La pieza fundamental en todos los sistemas de refrigeración es el termostato, que regula la temperatura abriendo el circuito cuando ésta
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es elevada y cerrándolo cuando está por debajo de la aconsejada.
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· Los motores fueraborda utilizan un circuito abierto. Los interiores o intra fuera-borda el sistema de circuito cerrado, y en los de
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construcción sencilla, los de circuito abierto.
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· La ventaja del circuito cerrado es que al no usar agua de mar se mantiene los conductos del motor en mejores condiciones a lo largo del
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tiempo. La desventaja está en la complejidad de instalación y mantenimiento.
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· La desventaja del circuito abierto es que al estar en contacto con el agua de mar aparezca corrosión galvánica, incrustaciones..., si no se
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trabaja a la temperatura adecuada.
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LUBRICACIÓN
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· Tiene por objeto la formación de una película de aceite para conseguir que las superficies rozantes no se sobrecalienten, pudiendo llegar
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a provocar averías.
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· Existen diferentes sistemas de lubricación:
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° Por dosificación o mezclado con el combustible. Se usa en motores de 2 tiempos, normalmente fueraborda. El aceite se
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mezcla con el combustible a una proporción de 1% hasta el 5% dentro del depósito.
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° Por barboteo, chapoteo o salpicadura: actualmente en desuso. Una pequeña cucharilla colocada en la cabeza de la biela
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lanza el aceite del cárter por las diferentes partes del motor.
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° A presión forzada: Por medio de una bomba, el aceite es impulsado desde el cárter a través de unos orificios y tuberías
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hasta los diferentes puntos de fricción existentes en el motor.
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PARADA
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· Tiene una especial importancia la manera de parar el motor, para dejarlo todo en orden para la próxima salida, así como para la
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longevidad del motor.
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° Antes de parar el motor dejarlo en punto muerto un periodo corto de tiempo.
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° Apagar el interruptor, la llave de encendido o estrangulador en un motor diésel.
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° Cerrar grifos de fondo y suministro del combustible.
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° Desconectar baterías.
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° Limpiar la sentina para evaluar posibles fugas posteriores.
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° Comprobar que las baterías se han cargado correctamente.
7.4 Mandos de maniobra, potencia e instrumentos de control del motor.
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Los instrumentos de control del motor son los distintos relojes y manómetros que nos permitirán evaluar el buen funcionamiento del
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motor, indicándonos mediante unos testigos luminosos o acústicos las posibles averías.
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Cuentarrevoluciones: nos indica el nº de vueltas o revoluciones por minuto que disponemos en aquel momento en el motor.
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Cuenta las vueltas que efectúa el cigüeñal.
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Temperatura: Nos indica la temperatura del circuito de refrigeración medido en Centígrados o Fahrenheit, mediante un
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termostato que abre o cierra el circuito en función de la temperatura del motor
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Presión del Aceite: Es un manómetro que nos indica en kg/cm2 la presión de aceite del circuito de lubricación del motor.
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Voltímetro: Nos indica en voltios el nivel de carga disponible en las baterías.
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Amperímetro: Indica la carga que suministra la alternadora a las baterías medida en amperios.
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Pulsador o estrangulador de paro: Corta el suministro de carburante en un motor diésel, parando el funcionamiento del
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motor.
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Llave de contacto: Actúa como interruptor que, accionándolo pone en funcionamiento el motor de arranque para poner en
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marcha nuestro equipo propulsor.
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Rueda del Timón: A modo volante, actúa sobre la mecha del timón haciendo evolucionar nuestra embarcación hacia una u
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otra banda cuando disponemos de arrancada.
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Mando a distancia o mando Morse: Funciona como el acelerador del motor, actúa mediante unos cables sobre el carburador
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o sobre la bomba de inyección en los motores diésel. Tiene tres posturas:
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más empujemos el mando, entra más suministro de combustible en el motor, aumentando la velocidad de la
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embarcación.
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° En el centro, el motor está en funcionamiento, pero los engranajes del cambio están embragados y por tanto la
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hélice no dará vueltas, estará en punto muerto.
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° Accionando la palanca hacia atrás, engrana la inversión de la marcha del motor haciendo que la embarcación
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navegue marcha atrás.
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Indicador de niveles en los tanques: Indica la cantidad de litros de combustible y/o agua disponible.
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° Accionando la palanca hacia delante, introduce la marcha avante poniendo en funcionamiento la hélice, cuando
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Interruptores: En el cuadro de interruptores se encuentran los de Extractor de gases de la sala de motores, Luces de
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navegación, Luz de fondeo, Luz interior, Bomba de sentina, Bomba de agua dulce...
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Desconectador de baterías: Corta el suministro eléctrico a toda la instalación. (Elemento de seguridad).
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OTROS INSTRUMENTOS DE AYUDA A LA NAVEGACIÓN
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Compás: Brújula náutica que nos orienta en el rumbo elegido para dirigirnos a un punto u otro. El rumbo está indicado en la
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rosa náutica por una aguja.
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Sonda o Profundímetro: mediante un transductor que emite unas ondas hacia el fondo del mar, se visualiza en un indicador,
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la profundidad en metros disponibles bajo la quilla.
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Corredera: Mecanismo situado en el casco y conectado a un instrumento electrónico que nos indica la velocidad del barco en
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nudos.
7.5 Sistema eléctrico. Breve descripción: Baterías de servicio y de arranque, cuadro de
interruptores y fusibles. Cuidado y mantenimiento de las baterías.
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· El sistema eléctrico se compone desde el inicio de la alternadora que cargará de corriente a las baterías las cuales la acumularán para
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distribuirla por los diferentes circuitos. El circuito de corriente continua de 12 a 24 voltios nos sirve para el arranque de los motores y es la
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encargada del suministro de todos los aparatos de a bordo.
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· Un segundo circuito de 220voltios con toma a tierra es la encargada de suministrar la corriente a las baterías y cargarlas cuando la
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embarcación está amarrada a puerto. Si disponemos de un generador de 220 voltios usaremos dicha instalación cuando naveguemos.
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· Descripción de la instalación básica de 12 a 24 v.: El alternador suministra corriente a las baterías, que pueden ser de una sola unidad
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para todo o de varias: una exclusivamente para el arranque del motor, otra para el circuito de servicios y una tercera para el molinete del
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ancla. Esta corriente pasa por unos desconectadores de baterías que sirven para interrumpir su flujo en un momento dado, posteriormente
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la corriente se filtra por un cuadro eléctrico, con interruptores, fusibles y control de carga, para distribuir la corriente por toda la
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embarcación.
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· En una instalación básica con toma tierra a 220v. El funcionamiento es similar; la corriente pasa de la toma a tierra situada en el amarre
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a un cargador de baterías e inversor 220v. a 12 o 24v. para que las baterías acumulen la carga eléctrica. Asimismo a través del cuadro
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eléctrico con sus interruptores y fusibles, la corriente se reparte a los distintos aparatos de 220 v.
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· El alternador proporciona corriente alterna y dispone en sus terminales de salida de un puente de diodos rectificadores que transforman
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esa corriente alterna en continua de 12 a 24v. para alimentar los diferentes servicios de a bordo y además acumular la carga perdida por la
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batería.
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· La batería recibe y guarda la corriente de la dinamo. Formada por unos vasos que contienen ácido sulfúrico y agua destilada, llamado
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electrolito. La densidad del electrolito se mide con el densímetro. Las baterías debemos rellenarlas cuando sea necesario de agua
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destilada, nunca de ácido sulfúrico
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NORMAS Y PRECAUCIONES EN EL MANEJO DE LOS MOTORES
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Para el manejo de un motor se deben de seguir una serie de precauciones que eviten un posible accidente:
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° En un motor en funcionamiento evitar introducir las manos en las piezas giratorias.
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° No tocar el motor sin guantes por la alta temperatura de sus componentes.
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° No abrir los depósitos que contengan líquidos o aceites hasta que no estén suficientemente fríos,para así evitar que nos
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pueda salpicar.
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° No fumar ni manejar fuegos que puedan producir una chispa cerca del motor o tanque de combustible.
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° No tocar el sistema eléctrico de un motor en funcionamiento, ya que parte de su instalación es de alto voltaje.
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° Evitar salpicaduras en nuestro cuerpo o vestimenta de combustible, aceite...
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° Manejar con cuidado las baterías ya que contienen ácido nocivo para la piel.
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° No arrancar el motor ni poner el sistema eléctrico en funcionamiento si sospechamos de la presencia de vapores
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combustibles.
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° Mantener el motor y la sentina perfectamente limpios.
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° Valorar antes de hacer una reparación los peligros que pudiese acarrear.
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° Observar el cumplimiento del manual del motor para su mantenimiento periódico.
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PRECAUCIONES QUE DEBEN ADOPTARSE PARA EL INVERNAJE
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Para una buena conservación del motor, durante un largo periodo de inactividad, nos proporcionará una garantía de su funcionamiento
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transcurrido el periodo invernal. Conviene proteger y comprobar los siguientes puntos:
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° Hacer funcionar el motor en ralentí aspirando agua dulce en una cuba para eliminar las impurezas del agua salada.
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° Agotar el combustible del carburador.
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° Vaciar y limpiar el depósito del combustible, manteniéndolo lleno, para evitar su oxidación, en un lugar ventilado.
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° Desmontar la cola y la bomba del agua, revisar, limpiar los conductos y engrasar todas las partes.
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º Limpiar y secar todos los filtros; evaluar su sustitución.
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° Cambiar el aceite.
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° Engrasar engranajes y articulaciones.
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° Mantener el motor en posición vertical si es un fueraborda sobre un caballete.
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° Desconectar los bornes de la batería, recargarla periódicamente y controlarla. Guardarla en un lugar seco y ventilado.
7.6 Precauciones al hacer combustible, prevención de incendios y explosiones.
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RIESGOS AL HACER COMBUSTIBLE
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El principal riesgo al tomar combustible es el FUEGO, por lo que habrá que tener en cuenta antes del repostaje las posibles perdidas o los
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focos de calor en las proximidades, tales como: tubos de escape, cigarrillos encendidos, cortocircuitos, chispas eléctricas, de soldadura o
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de otras herramientas, así como partes metálicas muy calientes, etc.
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PRECAUCIONES EN EL RELLENO DE COMBUSTIBLE
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Antes:
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° Para los motores
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° Parar los aparatos que puedan hacer chispas (lo mejor es desconectar el interruptor general del cuadro eléctrico
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° Apagar cualquier fuego existente, como el de la cocina, cigarrillos encendidos, etc.
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° Cerrar portillos y lumbreras para evitar que los vapores entren al interior de la embarcación
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° Pedir la cantidad necesaria de combustible para que no rebose el tanque.
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Durante:
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° Confirmar que el extremo de la manguera haga masa con la boca del tanque, para evitar chispas por descarga de
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electricidad estática.
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Después:
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° Cerrar correctamente la tapa del tanque
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° Secar los posibles derrames de combustible
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° Ventilar bien los compartimentos para evitar acumulación de gases.
7.7 Cálculo de la autonomía de la embarcación, en función del consumo hora, la
velocidad, la capacidad del depósito y las condiciones meteorológicas.
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En una embarcación de motor es necesario llevar el combustible suficiente para las horas que vamos a estar navegando, así como una
reserva mínima del 30%
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El consumo del motor lo conoceremos atendiendo a las características e indicaciones del fabricante, teniendo en cuenta que variará en
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función de las revoluciones del mismo, así como de las condiciones meteorológicas.
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A continuación veremos un ejemplos de calculo de consumo, a modo explicativo:
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Ejercicio
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Nos quedan 20 litros de combustible para llegar al puerto que está a 30 millas.
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Sabemos que nuestro barco consume 10 litros/hora, a 2500 r.p.m. y navega a 12 nudos.
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y 6 litros/hora a 2000 r.p.m, navegando a 10 nudos
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¿Que régimen de r.p.m. debemos utilizar para asegurarnos la llegada a puerto?
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Solución
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En el primer caso para recorrer las 30 millas a 12 nudos necesitaríamos 2 horas y media
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Así que si consumimos 10 litros por hora, en 2,5 horas consumiríamos 25 litros, por lo que no tendríamos combustible
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suficiente para llegar a puerto.
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En el segundo caso para recorrer las 30 millas a 10 nudos necesitaríamos 3 horas.
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Así que si consumimos 6 litros por hora, en 3 horas consumiríamos 18 litros, por lo que esta sería la velocidad adecuada para
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llegar a puerto sin problemas.