CAPÍTULO 1º: CICLOS DE FUNCIONAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA DE TIPO ALTERNATIVO (6 horas) CAPÍTULO 2º: POTENCIA Y RENDIMIENTOS (4 horas) CAPITULO 3º: CLASIFICACIÓN DE MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA ALTERNATIVOS (2 horas) CAPÍTULO 4º: COMBUSTIBLES, FORMACIÓN DE LA MEZCLA AIRE-COMBUSTIBLE Y COMBUSTIÓN (10 horas) CAPÍTULO 5º: INYECCIÓN (6 horas) CAPÍTULO 6º: REGULADORES (4 horas) CAPÍTULO 7º: SOBREALIMENTACIÓN (8 horas) CAPÍTULO 8º: MOTORES FUERABORDA (2 horas) CAPÍTULO 9º: MOMENTOS, FUERZAS Y VIBRACIONES (8 horas) CAPÍTULO 10º: ELEMENTOS DE UN MOTOR (8 horas) Examen durante las últimas (2) horas lectivas. Detalle del temario: CAPÍTULO 1º: CICLOS DE FUNCIONAMIENTO DE LOS MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA DE TIPO ALTERNATIVO 1.1) Conceptos fundamentales: - 1.1.1) Fluido activo - 1.1.2) Combustrión interna - 1.1.3) Combustión externa - 1.1.4) Tipo alternativo - 1.1.5) Tipo rotativo 1.2) Clasificación 1.3) Esquema y nomenclatura 1.4) Definiciones generales: - 1.4.1) Punto muerto superior (P.M.S.) - 1.4.2) Punto muerto inferior (P.M.I.) - 1.4.3) Diámetro - 1.4.4) Carrera - 1.4.5) Volumen del cilindro - 1.4.6) Volumen de la cámara de combustión - 1.4.7) Volumen desalojado por el pistón - 1.4.8) Relación volumétrica de compresión 1.5) Ciclos operativos de 2 y 4T. 1.6) Análisis y rendimiento de los ciclos teóricos de Otto, Diesel y Sabathè 1.7) Comparación de los tres ciclos teóricos 1.8) Ciclos reales e indicados: presión media de un ciclo 1.9) Diferencia entre los ciclos reales y teóricos Otto y Diesel: - 1.9.1) Diferencias en el trazado: - - 1.9.1.1) Pérdidas de calor - - 1.9.1.2) Combustión no instantánea - - 1.9.1.3) Tiempo de apertura de la válvula de escape - 1.9.2) Diferencias en los valores de presión y temperatura máximos: - - 1.9.2.1) Aumento de calores específicos del fluido con la temperatura - - 1.9.2.2) Disociación en la combustión - - 1.9.2.3) Presión en la carrera de admisión 1.10) Diagramas del indicador 1.11) Diagramas de distribución 1.12) Presión media indicada (p.m.i.) Anexo: Funcionamiento de un motor de 2T. Diesel de cruceta, clásico (escape por lumbreras). CAPÍTULO 2º: POTENCIA Y RENDIMIENTOS 2.1) Conceptos fundamentales de potencia, r.p.m., par motor, carga parcial, total y sobrecarga, bancos de pruebas 2.2) Potencia indicada, efectiva y consumida en pérdidas mecánicas 2.3) Rendimiento mecánico, termodinámico, indicado y total 2.4) Presión media efectiva (p.m.e.) 2.5) Rendimiento volumétrico 2.6) Consumo específico de combustible y aceite 2.7) Balance térmico de un motor: - 2.7.1) Agua de refrigeración - 2.7.2) Gases de escape - 2.7.3) Irradiación de calor - 2.7.4) Calor para vencer los rozamientos mecánicos 2.8) Diferentes fórmulas para expresar la potencia: - 2.8.1) Curva de potencia en los ejes (SHP) para distintas velocidades - 2.8.2) Potencia a imprimir a un buque para una velocidad dada según la fórmula del Almirantazgo 2.9) Conclusiones generales: - 2.9.1) Potencia comparativa de un dos tiempos (2T); - 2.9.2) Potencia del motor frente al ensuciamiento del casco; - 2.9.3) Tipos de motores a utilizar; - 2.9.4) Aumento de potencia; - 2.9.5) Limitación del par motor. CAPITULO 3º: CLASIFICACIÓN DE MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA ALTERNATIVOS 3.1) Clasificación según su uso por instalación: - 3.1.1) Plantas motrices - 3.1.2) Plantas auxiliares 3.2) Según el principio de funcionamiento: - 3.2.1) Otto - 3.2.2) Diesel - 3.2.3) Motores de 2 tiempos - 3.2.4) Motores de 4 tiempos - 3.2.5) Motores de pistón buzo - 3.2.6) Motores de cruceta 3.3) Según el régimen de funcionamiento: - 3.3.1) Motores lentos - 3.3.2) Motores medios - 3.3.3) Motores rápidos - 3.3.4) Motores de régimen de giro variable - 3.3.5) Motores de régimen de giro constante 3.4) Según su configuración: - 3.4.1) Motores de muchos cilindros y poca cilindrada unitaria - 3.4.2) Motores de pocos cilindros y mucha cilindrada unitaria - 3.4.3) Motores de cilindros en línea - 3.4.4) Motores de cilindros en V 3.5) Según la alimentación de combustible: - 3.5.1) Alimentación del fluido activo por carburador - 3.5.2) Alimentación por inyección: - - 3.5.2.1) Neumática - - 3.5.2.2) Inyección directa (sólida) - - 3.5.2.3) Inyección indirecta 3.6) Según la alimentación de aire: - 3.6.1) Alimentación por la depresión del pistón (aspirados) - 3.6.2) Sobrealimentados: - - 3.6.2.1) Sobrealimentados por compresores volumétricos - - 3.6.2.2) Turbocompresores de sobrealimentación (TCS): - - - 3.6.2.2.1) Sobrealimentación a presión constante - - - 3.6.2.2.2) Sobrealimentación por impulsos - - - 3.6.2.2.3) Sobrealimentación por convertidor de impulsos: - - - - 3.6.2.2.3.1) Convertidor elemental - - - - 3.6.2.2.3.2) Convertidor completo 3.7) Clasificación según la ubicación: - 3.7.1) Motores intraborda - 3.7.2) Motores intra-fueraborda - 3.7.3) Motores fueraborda 3.8.) Características y parámetros técnicos para comparar motores Diesel: - 3.8.1) Características de diseño - 3.8.2) Factores limitadores de los parámetros máximos del motor Diesel: - - 3.8.2.1) Relación carrera/diámetro (C/D) - - 3.8.2.2) Presión media efectiva - - 3.8.2.3) Velocidad media del pistón - - 3.8.2.4) Potencia específica por superficie del pistón - - 3.8.2.5) Factor de potencia (FP) - - 3.8.2.6) Valor funcional (a) - - 3.8.2.7) Número de cilindros 3.9) Relación de fabricantes de motores marinos CAPÍTULO 4º: COMBUSTIBLES, FORMACIÓN DE LA MEZCLA AIRE-COMBUSTIBLE Y COMBUSTIÓN 4.1) Generalidades sobre combustibles 4.2) Poder antidetonante del carburante, número de octanos (N.O.) 4.3) Facilidad de ignición de los petróleos, número de cetano (N.C.) 4.4) Poder calorífico del combustible: superior e inferior 4.5) Datos específicos y productos marginales de los combustibles: - 4.5.1) Datos específicos: - - 4.5.1.1) Densidad - - 4.5.1.2) Viscosidad - - 4.5.1.3) Punto de congelación (enturbiamiento) y punto de escurrimiento - - 4.5.1.4) Punto de inflamación (flash point) - - 4.5.1.5) Temperatura de autoignición - - 4.5.1.6) Poder calorífico - 4.5.2) Productos marginales: - - 4.5.2.1) Contenido en azufre - - 4.5.2.2) % de residuos carbonosos (índice de Conradson) - - 4.5.2.3) % de cenizas - - 4.5.2.4) % de contenido en agua - - 4.5.2.5) Ppm de vanadio - - 4.5.2.6) Grado de acidez del combustible - - 4.5.2.7) % de substancias de siliconas 4.6) Cantidad de aire necesaria para la combustión: relación estequiométrica; dosado y dosado relativo 4.7) Formación de la mezcla aire-combustible 4.8) Requerimientos del motor de E.B. 4.9) Requerimientos del motor de E.C 4.10) Variables que influyen en el retraso del encendido: - 4.10.1) Efecto de la pulverización: - - 4.10.1.1) Pulverización respecto al diámetro de las gotas - - 4.10.1.2) Penetración del chorro de combustible pulverizado - 4.10.2) Efecto de la turbulencia del aire - 4.10.3) Efecto de la relación de compresión - 4.10.4) Efecto de la temperatura del aire de entrada - 4.10.5) Efecto de la temperatura del fluido de refrigeración 4.11) La combustión en los motores Otto y Diesel 4.12) Cámaras de combustión 4.13) La contaminación de los motores Otto y Diesel: - 4.13.1) Tipos de contaminantes: - - 4.13.1.1) Monóxido de carbono - - 4.13.1.2) Óxidos de nitrógeno - - 4.13.1.3) Hidrocarburos sin quemar - - 4.13.1.4) Óxidos de azufre - - 4.13.1.5) Partículas sólidas - 4.13.2) Parámetros que influyen sobre el grado de contaminación: - - 4.13.2.1) El combustible - - 4.13.2.2) Parámetros de diseño - - 4.13.2.3) Soluciones que actúan sobre el proceso de inyección - - 4.13.2.4) Poder de combustión - 4.13.3) Aparatos para reducir la contaminación: - - 4.13.3.1) Filtros para eliminar las emisiones de plomo - - 4.13.3.2) Reactores térmicos (Diesel) - - 4.13.3.3) Reactores catalíticos de oxidación (Diesel) - - 4.13.3.4) Reactores catalíticos de reducción (Otto) - - 4.13.3.5) Reactores catalíticos mixtos o de tres vías (Otto) 4.14) Problemas y prevención de reclamaciones por combustibles: - 4.14.1) Problemas por cantidad de combustible - 4.14.2) Problemas por calidad de combustible - 4.14.3) Problemas en motores por combustible de mala calidad - 4.14.4) Prevención de reclamaciones - - CAPÍTULO 5º: INYECCIÓN 5.1) Características del equipo de inyección: - 5.1.1) Dosificación del combustible - 5.1.2) Regulación - 5.1.3) Gradiente de inyección - 5.1.4) Penetración del chorro - 5.1.5) Difusión del combustible en la cámara de combustión 5.2) Inyección mecánica y neumática 5.3) Tipos de inyección mecánica: - 5.3.1) De acumulación de presión - 5.3.1) De presión intermitente 5.4) Clasificación de los equipos de inyección mecánica de presión intermitente: - 5.4.1) Bloque único inyector-bomba - 5.4.2) Bombas de inyección separadas del inyector: - - 5.4.2.1) Bombas de émbolo rotativo - - 5.4.2.2) Bombas con válvula de derrame 5.5) Bombas de émbolo rotativo monobloque tipo Bosch 5.6) Bombas individuales con válvula de derrame tipo Sulzer 5.7) Inyectores y tubería de inyección 5.8) Mecánica del proceso de inyección 5.9) Inyección en motores Otto: - 5.9.1) Equipo Bosch D-Jetronic - 5.9.2) Equipo Bosch L-Jetronic - 5.9.3) Equipo Bosch K-Jetronic 5.10) Fallos y desgastes en sistemas de inyección: - 5.10.1) Roturas mecánicas - 5.10.2) Desgastes por uso - 5.10.3) Obstrucción del inyector - 5.10.4) Agarrotamiento del sistema de inyección 5.11) Mantenimiento de sistemas de inyección 5.12) Sistemas especiales de inyección: - 5.12.1) VIL de Sulzer - 5.12.2) Inyección electrónica MAN - 5.12.3) Aumento de la presión e inyección doble (Wärtsilä) 5.13) Análisis del color de los gases de escape: - 5.13.1) Gases de color negro - 5.13.2) Gases de color azul - 5.13.3) Gases de color blanco CAPÍTULO 6º: REGULADORES 6.1) Reguladores, propiedades generales de los reguladores 6.2) Características generales del regulador: - 6.2.1) Asegurar la marcha al ralentí - 6.2.2) Controlar el funcionamiento del motor - 6.2.3) Impedir velocidades peligrosas del motor 6.3) Clasificación de los reguladores: - 6.3.1) Reguladores según el funcionamiento del motor - - 6.3.1.1) Reguladores limitadores de velocidad - - 6.3.1.2) Reguladores de velocidad constante (isócoros) - - 6.3.1.3) Reguladores de velocidad variable (isócronos) - 6.3.2) Según el tipo de regulador elegido: - - 6.3.2.1) De vacío - - 6.3.2.2) Centrífugos - - 6.3.2.3) Centrífugos con señal de entrada - - 6.3.2.4) Reguladores electrónicos 6.4) Ejemplos de reguladores: - 6.4.1) Regulador centrífugo para bombas monobloque Bosch RQV - 6.4.2) Regulador centrífugo con señal de entrada para bombas individuales Woodward tipo PG 6.5) Caída de velocidad en el regulador Woodward 6.6) Grado de insensibilidad y sensibilidad de un regulador 6.7) Funcionamiento esquemático de instalación con regulador Woodward 6.8) Parada por sobrevelocidad CAPÍTULO 7º: SOBREALIMENTACIÓN 7.1) Objeto de la sobrealimentación 7.2) Ventajas de la sobrealimentación: - 7.2.1) Aumento de la potencia - 7.2.2) Reducción del consumo específico - 7.2.3) Disminución del coste - 7.2.4) Aumento de la fiabilidad y reducción del mantenimiento - 7.2.5) Posible uso de combustibles de peor calidad 7.3) Sistemas de sobrealimentación: - 7.3.1) Compresores volumétricos: - - 7.3.1.1) Compresores alternativos de pistones - - 7.3.1.2) Compresores de lóbulos (tipo Roots) - - - 7.3.1.3) Compresores de husillo (tipo Lyström) - 7.3.2) Turbocompresores de sobrealimentación: 7.4) Tipos de sobrealimentación por turbocompresores: 7.4.1) Presión constante, ventajas e inconvenientes - 7.4.2) Por impulsos (2,3,4), ventajas e inconvenientes - 7.4.3) Por convertidores de impulsos, elemental y completo - 7.4.4) Tipos de sobrealimentación recomendados 7.5) Sobrealimentación aplicada a los motores de 4T 7.6) Sobrealimentación aplicada a los motores de 2T 7.7) Consideraciones sobre el aire comprimido por T.C.S 7.8) Límites de la sobrealimentación 7.9) Problemas de funcionamiento, averías y mantenimiento en T.C.S. CAPÍTULO 8º: MOTORES FUERABORDA 8.1) Introducción 8.2) Principio operativo 8.3) Admisión y tipos 8.4) Barrido: distintos sistemas 8.5) Funcionamiento del carburador y bomba de combustible 8.6) Refrigeración en motores fueraborda 8.7) Principios constructivos 8.8) Encendido: - 8.8.1) Bujías calientes - 8.8.2) Bujías frías 8.9) La inversión de marcha en los motores fueraborda 8.10) La inversión de marcha en las colas intra-fueraborda 8.11) Problemas operativos en fuerabordas: - 8.11.1) Problemas externos - 8.11.2) Problemas eléctricos - 8.11.3) Problemas de carburación 8.12) Actualizaciones varias: - 8.12.1) Encendido - 8.12.2) Mezcla aceite-combustible - 8.12.3) Instalación de hélices contrarotantes - 8.12.4) Instalaciones intra-fueraborda - 8.12.5) Fuerabordas de 2 y 4T con inyección electrónica CAPÍTULO 9º: MOMENTOS, FUERZAS Y VIBRACIONES 9.1) Introducción general 9.2) Fuerzas externas y momentos 9.3) Movimiento del pistón y fuerzas resultantes 9.4) Fuerzas y momentos externos producidos por un motor monocilíndrico 9.5) Fuerzas y momentos generados en motores bicilíndricos 9.6) Fuerzas externas y momentos generados en un 2T de 4 cilindros 9.7) Vibraciones torsionales (V.T.): - 9.7.1) Fuentes de vibraciones torsionales - 9.7.2) Resonancia, rango de velocidades prohibidas de la instalción propulsiva - 9.7.3) Resonancia, rango de velocidades prohibidas del motor 9.8) Resumen del capítulo: - 9.8.1) Irregularidades del movimiento alternativo - 9.8.2) Torsión - 9.8.3) Flexión - 9.8.4) Frecuencia natural vibratoria y resonancia - 9.8.5) Motor: amortiguador de V.T.; cojinete de empuje - 9.8.6) Conjunto propulsivo: acoplamiento elástico; chumacera de apoyo y cojinete de empuje de la línea de ejes. CAPÍTULO 10º: ELEMENTOS DE UN MOTOR 10.1) Generalidades constructivas sobre bancadas, bastidores y bloques 10.2) Materiales empleados, ventajas e inconvenientes, averías y reparaciones Construcción, operación, averías y fallos en: 10.3) Camisas 10.4) Pistones 10.5) Culatas 10.6) Aros 10.7) Bielas 10.8) Válvulas de arranque, motores de arranque neumático 10.9) Cigüeñales: - 10.9.1) Apoyados - 10.9.2) Suspendidos - 10.9.3) Armados - 10.9.4) Semi-armados - 10.9.5) Enterizos, forjados 10.10) Cojinetes de bancada y biela: - 10.10.1) Cojinetes de antifricción (enterizos, blandos) - 10.10.2) Cojinetes de tapillas (tapillas de metal rosa o trimetálicos, duros) 10.11) Émbolos (gatos) hidráulicos para montaje/desmontaje de maquinaria 10.12) Resumen y actualización de elementos de motores de dos y cuatro tiempos 10.13) Resumen de averías y fallos más frecuentes en Diesel de 2T de cruceta: - 10.13.1) Golpeteo del motor - 10.13.2) Desaceleración del motor - 10.13.3) Gases de escape no son incoloros - 10.13.4) Alta temperatura de escape - 10.13.5) Baja presión de aceite de lubricación - 10.13.6) Fallos en cojinetes: diseño defectuoso dimensionado defectuoso; forma geométrica incorrecta; revestimiento inadecuado del cojinete; reparación o fabricación defectuosa; montaje defectuoso; fallos durante el funcionamiento; desperfectos en función del tipo de cojinete - 10.13.7) Sistema de inyección de combustible - 10.13.8) Levas de la distribución - 10.13.9) Agarrotamiento (trancón) de un pistón - 10.13.10) Agarrotamiento de un cojinete de bancada o de cruceta |