Las reductoress de engranajes marinas son el corazón mecánico del sistema de propulsión de un barco. Conectan el motor a la hélice, ajustando la velocidad y el par motor según las necesidades de la embarcación. Sin ellas, la mayoría de los barcos modernos no podrían funcionar eficientemente.
Cada embarcación necesita un tipo de reductores de engranajes distinto. Un carguero que cruza océanos tiene requisitos muy distintos a los de un remolcador que maniobra en un puerto o un yate que navega por aguas costeras. La reductores de engranajes adecuada puede marcar la diferencia entre un viaje eficiente en combustible y uno costoso.
Reductoress reductoras
Las reductoress de engranajes reductores reducen las altas RPM del motor a una velocidad de hélice más lenta, lo que genera un mejor empuje. Son el tipo más común en la propulsión marina porque resuelven un problema fundamental: los motores funcionan eficientemente a altas velocidades, pero las hélices funcionan mejor girando lentamente.
Estas reductoress de engranajes utilizan una disposición de engranajes sencilla. Un pequeño piñón en el eje del motor acciona un engranaje más grande en el eje de la hélice. La diferencia de tamaño entre estos engranajes genera la reducción de velocidad.
Los grandes buques comerciales casi siempre utilizan reductores. El motor diésel de un barco puede girar a 500 RPM, pero la hélice solo necesita girar a 100 RPM para un rendimiento óptimo. La reductores de engranajes hace posible esta conversión.
Reductoress de engranajes de reducción inversa
Las reductoress de engranajes de reductora inversa ofrecen reducción de velocidad y la capacidad de girar la hélice en reversa. Son esenciales para cualquier embarcación que necesite navegar en reversa, es decir, prácticamente cualquier embarcación que atraque o maniobre en espacios reducidos.
Estas reductoress de engranajes incluyen un tren de engranajes o sistema de embrague adicional, además del mecanismo de reducción básico. Al cambiar a reversa, se activa un engranaje intermedio o un conjunto de inversión planetaria para cambiar la dirección de salida. La mayoría de las unidades utilizan embragues hidráulicos o mecánicos para cambiar suavemente entre avance, punto muerto y reversa.
Esta es la configuración estándar para embarcaciones pequeñas y medianas. Casi todas las lanchas motoras recreativas y muchas embarcaciones comerciales utilizan este tipo de sistema, ya que incorpora la función de marcha atrás.
Reductoress de engranajes de hélice de paso controlable (CPP)
Las reductoress de engranajes CPP funcionan con hélices que pueden cambiar el ángulo de sus palas mientras giran. La reductores de engranajes reduce la velocidad del motor a la de la hélice, pero aquí está la parte ingeniosa: las palas de la hélice giran sobre su propio eje para controlar el empuje. No se necesita un engranaje inversor, ya que al cambiar el paso de las palas a negativo se obtiene el empuje inverso.
Estas reductoress de engranajes especializadas suelen incluir un sistema hidráulico integrado. Una toma de fuerza acciona una bomba hidráulica o un sistema de distribución de aceite que ajusta el ángulo de las palas de la hélice sobre la marcha. Esta integración permite controlar el empuje sin afectar la velocidad del motor.
El motor funciona en una dirección de forma continua. El control de empuje se realiza mediante el ajuste del paso de las palas, lo que permite una operación más fluida y flexible que con los sistemas tradicionales.
Reductoress de engranajes marinas V-Drive
Las reductoress de engranajes en V invierten la dirección de la potencia. El motor se orienta hacia la popa, pero el eje de la hélice sale hacia adelante, creando una disposición de transmisión en forma de V. Esta inusual configuración utiliza un juego de engranajes adicional o un par de engranajes cónicos para invertir el flujo de potencia 180 grados.
La razón principal de este diseño es la optimización del espacio. Al permitir que los motores estén orientados en dirección opuesta, se pueden instalar más atrás en el casco sin que el eje de la hélice se dirija de forma incómoda. Esto libera espacio interior en la cabina.
Los reductores en V aún ofrecen funciones de reducción y avance/retroceso, como las reductoress de engranajes marinas estándar. Su característica distintiva es simplemente la salida angular que redirige la potencia.
Reductoress de engranajes planetarios (epicíclicos)
Reductoress de engranajes planetarios Utiliza un engranaje solar en el centro, planetarios orbitando a su alrededor y una corona que lo rodea. Esta ingeniosa disposición ofrece altas relaciones de reducción en un espacio sorprendentemente compacto, ya que varios planetarios comparten la carga.
Usos de la propulsión marina engranaje planetario Conjuntos en aplicaciones de alta potencia o con limitaciones de espacio. Se encuentran en propulsores, transmisiones azimutales o reductores de motores de alta velocidad. Pueden lograr la misma reducción que las reductoress de engranajes convencionales, pero en un paquete más ligero y compacto.
El diseño puede ser de una sola etapa o de etapas planetarias compuestas. A veces se combinan con etapas de engranajes de ejes paralelos tradicionales para una mayor flexibilidad.
Reductoress de engranajes de entrada múltiple (combinadas)
Las reductoress de engranajes de entrada múltiple toman la potencia de dos o más motores y la combinan para impulsar uno o más ejes de hélice. Estas complejas transmisiones suelen denominarse CODAG (Combinación de Diésel y Gas), CODOG o CODAD en aplicaciones navales, en referencia a los tipos de motor que combinan.
Estas reductoress de engranajes cuentan con trenes de engranajes separados para cada motor, que se fusionan dentro de la carcasa. Los embragues acoplan o desacoplan cada motor según sea necesario, y algunos diseños permiten que ambos motores impulsen el eje simultáneamente para alcanzar la velocidad máxima o solo uno a la vez para velocidad crucero.
La ingeniería es altamente personalizada. La reductores de engranajes debe adaptarse a motores que funcionan a diferentes velocidades y niveles de potencia, incorporando relaciones de reducción adecuadas para cada entrada antes de combinar las salidas.
Reductoress de engranajes de dos velocidades (relación variable)
Las reductoress de engranajes marinas de dos velocidades pueden alternar entre relaciones altas y bajas durante el funcionamiento. A diferencia de las reductoress de engranajes marinas típicas con una relación fija, estas transmisiones especializadas mejoran la eficiencia en diferentes condiciones de funcionamiento: una relación para crucero lento y otra para alta velocidad.
La reductores de engranajes utiliza embragues para alternar entre dos conjuntos de engranajes diferentes dentro de la carcasa. En el modo de baja velocidad, puede activar una etapa de reducción adicional para una reducción más profunda. En el modo de alta velocidad, omite esa etapa para una transmisión más directa y una rotación más rápida de la hélice.
Los engranajes de marcha suelen ocurrir con poca carga o cuando el motor puede descargarse momentáneamente para evitar impactos en la transmisión. Estas reductoress de engranajes pueden mantener otras funciones, como la toma de fuerza del generador, de forma continua, incluso durante los engranajes de relación.
Reductoress de engranajes de propulsión híbridas (integración PTO/PTI)
Las reductoress de engranajes de propulsión híbridas integran la propulsión mecánica y eléctrica. Estas transmisiones cuentan con toma de fuerza (PTO) y toma de fuerza (PTI): pueden transmitir la potencia del motor principal para accionar un generador auxiliar y también aceptar la potencia de un motor eléctrico para accionar el eje de la hélice.
Una reductores de engranajes híbrida típica cuenta con un punto de conexión para un motor/generador eléctrico. Cuando el motor principal está en marcha, la reductores de engranajes puede desviar energía mecánica a la toma de fuerza (PTO), impulsando un generador para suministrar energía eléctrica o cargar baterías. En modo PTI, el motor eléctrico acciona el eje, ya sea solo con el motor principal apagado o junto con este para aumentar la potencia.
Los embragues acoplan o desacoplan el motor según sea necesario. La reductores de engranajes sincroniza todo y suele incluir sistemas de monitorización y control para una transición fluida entre modos.
