Um barco em funcionamento é repotenciado com um novo motor diesel, a caixa de câmbio antiga é aparafusada novamente porque ainda gira livremente e, na temporada seguinte, o conjunto da embreagem escorrega sob carga e a vedação de saída vaza óleo. O motor está bem. A caixa de câmbio foi dimensionada anos atrás para uma hélice diferente, uma curva de torque diferente e um ciclo de trabalho diferente, e ninguém o recalculou.
Portanto, aqui está a primeira conclusão: uma caixa de engrenagens para serviço marítimo é um componente correspondente, não uma caixa de engrenagens independente. Ele deve se adequar a três coisas ao mesmo tempo: o torque de entrada fornecido pelo motor, a curva da hélice que o casco exige e a interface mecânica que une os dois. Combine esses três e a unidade funcionará por milhares de horas. Perca qualquer um deles e você estará substituindo discos de embreagem, vedações e rolamentos muito antes de o motor apresentar desgaste.
O que uma caixa de câmbio marítima faz por trás do motor
Uma transmissão marítima instalada atrás de um motor diesel executa três tarefas, e cada uma delas tem uma consequência direta na seleção.
- Ele reduz a velocidade do motor para uma velocidade da hélice que a roda pode usar com eficiência, geralmente três a cinco vezes menor em um casco de deslocamento.
- Ele fornece ponto morto e ré, para que um motor possa conduzir o eixo à frente ou à ré ao atracar, manobrar ou manter a estação.
- Ele transporta o impulso da hélice para o casco através de um mancal de impulso e amortece a vibração de torção proveniente do motor.
- Ele mantém o motor com uma carga confortável enquanto a hélice fornece impulso a uma velocidade que controla a velocidade de ponta e a cavitação.
Em um casco planador leve, uma proporção próxima de 1:1 pode ser suficiente. Em um barco de grande deslocamento, o mesmo motor pode precisar de 3:1 ou mais íngreme. A relação decide onde o motor fica na curva de potência em uma determinada velocidade do barco e isso, por sua vez, decide a temperatura do escapamento, o consumo de combustível e a carga que a embreagem deve suportar.
Taxa de redução, velocidade do eixo e tipo de casco
A relação é simplesmente a velocidade nominal do motor dividida pela velocidade do eixo. Um motor com potência nominal de 1.800 rpm girando um eixo a 450 rpm precisa de uma redução de 4:1. A tabela abaixo mostra as faixas que aparecem com mais frequência nos tipos de embarcações comuns.
| Tipo de embarcação | Velocidade típica do eixo | Taxa de redução típica | O que motiva a escolha |
|---|---|---|---|
| Barco planador pequeno, 6 a 10 m | 1500 a 2500 rpm | 1,0:1 a 1,5:1 | Alta rotação do motor, roda pequena, redução mínima |
| Cruzador de deslocamento, 10 a 14 m | 800 a 1400 rpm | 1,5:1 a 2,5:1 | Conforto e consumo de combustível são mais importantes do que velocidade máxima |
| Navio de pesca, 15 a 25 m | 350 a 700 rpm | 2,5:1 a 4,5:1 | Roda grande, deslocamento pesado, ciclos de trabalho longos |
| Barco de trabalho, rebocador ou draga | 200 a 400 rpm | 4,5:1 a 6:1 | A capacidade de tração e impulso do poste de amarração domina |
| Motor de baixa velocidade, acoplamento direto | 90 a 250 rpm | Direto ou 1:1 a 2:1 | Menos etapas, o acesso ao serviço torna-se crítico |
Dois números são tão importantes quanto a própria proporção. A primeira é a classificação de torque de entrada contínua, que deve exceder o torque do motor na configuração do regulador, com um fator de serviço refletindo o serviço. A segunda é a curva da hélice. Uma roda muito grande para a relação sobrecarrega o motor e a embreagem ao mesmo tempo, e o dano geralmente aparece na embreagem antes de aparecer em qualquer outro lugar.
Dois eixos, eixo intermediário e arranjos planetários
Duas caixas de engrenagens de eixo
Os eixos de entrada e saída correm paralelos com um par de engrenagens permanentemente engrenado. Avanço e ré são obtidos acionando uma das duas embreagens no mesmo eixo, o que mantém o layout curto e a contagem de peças baixa. Essas unidades atendem a proporções moderadas e são comuns em embarcações de pesca e de recreio menores.
Caixas de engrenagens do eixo intermediário
Um eixo intermediário carrega as engrenagens de ré, de modo que o mecanismo seletor move um cone ou uma embreagem multiplaca em vez de todo o conjunto de engrenagens. Este é o layout clássico para cascos de deslocamento médio, e o ajuste do seletor é a parte que mais frequentemente sai da tolerância em serviço.
Unidades com deslocamento planetário e hidráulico
Maior densidade de potência vem de conjuntos de engrenagens planetárias com embreagens aplicadas hidraulicamente, uma bomba de óleo e um corpo de válvula. Eles se deslocam suavemente sob carga e toleram reversões frequentes, por isso são amplamente utilizados em rebocadores, balsas e embarcações que manobram o dia todo.
A interface mecânica conta tanto quanto a classificação
A caixa de câmbio deve ser aparafusada à carcaça do volante do motor e prender o volante através de uma placa amortecedora. Os tamanhos dos invólucros seguem a faixa SAE, portanto verifique o número estampado ou gravado no invólucro em vez de medir a olho nu. Em seguida, confirme a estria do amortecedor, a rigidez do amortecedor e o sentido de rotação, porque uma unidade construída para rotação oposta acionará a hélice na direção errada e deixará a bomba de óleo sem energia em alguns projetos.
A condição do motor é alimentada diretamente nesta interface. Uma cabeça de cilindro que não veda mais uniformemente, ou sedes de válvula que recuaram, altera a pressão do cilindro e o fornecimento de torque, e a excitação de torção resultante atinge a placa do amortecedor e a embreagem. Compreensão o que uma cabeça de cilindro faz ajuda a explicar por que uma extremidade superior cansada e uma embreagem escorregadia geralmente aparecem na mesma estação.
Em motores populares de média e alta velocidade, cabeçotes de cilindro de reposição estão disponíveis para as principais famílias marítimas, incluindo unidades construídas com base em motores diesel marítimos MAN.
Cabeça de cilindro DONGFANG | Peças sobressalentes de reposição compatíveis com motores diesel marítimos MAN Modelos compatíveis: L16/24, L23/30, L23/30H, L28/32A, S26MC, L31, L35MC, S35MC, L50MC-C I. Visão geral do produto Os cabeçotes de cilindro DONGFANG são substitutos compatíveis de terceiros... Ver Produto → O mesmo se aplica aos motores mais leves de alta velocidade usados na pesca e nas embarcações costeiras, onde as versões marítimas da Daihatsu são amplamente atendidas na região.
Cabeça de cilindro DONGFANG | Peças sobressalentes de reposição compatíveis com Daihatsu Marine Diesel En Modelos compatíveis: DL-20、DL-22、DL-26、DL-28、DL-32、5DK-20、6DK-20、DK-28、DS-26、PS-26H (D)、DC-17、DE-18 Ver Produto → Motores auxiliares e de propulsão menores seguem a mesma lógica, e as substituições de cabeçotes marítimos da Yanmar são comumente solicitadas junto com o trabalho na caixa de câmbio.
Cabeça de cilindro DONGFANG | Peças sobressalentes de reposição compatíveis com Yanmar Marine Diesel Engi Modelos compatíveis: NY160, N165, N180, EY180, N210, EY220, N260, EY260, N280A, N330, S165, S185, M200L, M220L, RAL170, MAL220, UAL200UT, T240, T260, Z280DT, Z280ET, MF2... Ver Produto → Embreagens, amortecedores e o que falha primeiro
A embreagem e a placa amortecedora absorvem tudo o que o motor e a hélice lançam sobre eles, portanto são as peças que revelam uma incompatibilidade. Escorregar sob carga, cheiro de queimado na casa de máquinas, óleo preto na vareta e vibração em marcha lenta em ponto morto são os primeiros sinais clássicos. Vibração em pontos neutros para o amortecedor em vez de para a embreagem, enquanto desliza nos pontos de engrenagem para fixar a carga, contaminação de óleo ou um resfriador subdimensionado para serviço contínuo.
A qualidade do petróleo merece mais atenção do que normalmente recebe. A maioria das caixas de engrenagens marítimas compartilha o óleo com um resfriador, e um resfriador parcialmente bloqueado aumenta a temperatura o suficiente para vitrificar as placas de fricção em uma longa passagem. Se a unidade for classificada para um tipo de óleo específico, o uso de uma especificação diferente altera a qualidade da mudança e a vida útil da embreagem, especialmente em unidades com mudança hidráulica.
Sintomas e suas causas habituais
| Sintoma | Causa provável | Primeira verificação |
|---|---|---|
| Desliza quando a energia é aplicada | Placas de embreagem gastas ou baixa carga de fixação | Nível de óleo, condição do óleo e fluxo do refrigerador |
| Vibração em marcha lenta em ponto morto | Placa amortecedora danificada ou desalinhamento | Molas amortecedoras, desgaste e alinhamento das estrias |
| Sem engajamento reverso | Desgaste do cone seletor ou deslocamento do cabo | Curso da alavanca e ajuste do seletor |
| Vazamento de óleo no flange de saída | Vedação desgastada com desvio do eixo | Condição da vedação, desvio do eixo e folga do rolamento |
| Superaquecimento em passagens longas | Refrigerador subdimensionado ou lado de água bruta bloqueado | Limpeza do refrigerador e fluxo de água bruta |
O que perguntar antes de fazer o pedido
Esteja você comprando uma unidade completa ou peças de reposição, uma pequena lista de verificação elimina a maior parte do risco da compra.
- Torque de entrada nominal e taxa de redução, escritos no pedido e não presumidos.
- Sentido de rotação obtido da hélice e confirmado no motor.
- Tamanho da carcaça SAE, padrão do parafuso do volante e dimensões da ranhura do amortecedor.
- Classificação de serviço, expressa em horas contínuas ou intermitentes por dia.
- Requisitos do refrigerador, incluindo valores de fluxo de óleo e rejeição de calor.
- Tipo de flange de saída, acoplamento de eixo e qualquer arranjo de rolamento axial.
- Disponibilidade de peças de reposição para discos de embreagem, vedações e rolamentos.
Também ajuda comparar a nova classificação com a placa de identificação antiga. Uma caixa de velocidades que era marginal quando nova raramente dá uma segunda vida a um barco repotenciado, e a decisão correcta nesse ponto é uma unidade maior em vez de um factor de serviço mais elevado no papel. Se você precisar de peças laterais do motor ao mesmo tempo, o catálogo de peças de reposição de cabeçote de cilindro é organizado por família de motores para que a peça compatível correta seja mais fácil de identificar.
Trate a caixa de câmbio como parte de um sistema que começa na câmara de combustão e termina na pá da hélice. Decida a velocidade do eixo do casco e da roda, dimensione o torque de entrada da classificação do motor com um fator de serviço realista e, em seguida, confirme a carcaça, a estria e a rotação antes de qualquer coisa ser enviada. Essa sequência custa uma hora de verificação. Ignorá-lo custa uma temporada de embreagens escorregadias, óleo queimado e tempo não programado no pátio, e nenhuma quantidade de trabalho no motor compensará uma transmissão que nunca foi compatível com a carga por trás dela.
