N.º 009 · Gigantes · miércoles 28 de octubre
El motor de un portacontenedores
El motor del HMM Algeciras es tan alto como un edificio de seis plantas y gira como mucho a 80 vueltas por minuto, más despacio que el ralentí de un coche. Es lento a propósito, porque va unido directamente a la hélice, y una hélice grande y lenta aprovecha mejor la potencia.
PASO A PASO
Del cilindro a la hélice
01El barco y su motor
El HMM Algeciras, de 400 m de eslora y 61 m de manga, puede llevar 23.964 contenedores de 20 pies (TEU). Lo construyó DSME en Corea y lleva un MAN B&W 11G95ME-C de once cilindros, construido por HSD Engine: casi 22 m de largo, 18 m de alto y 2230 toneladas. Según MAN, su potencia se ajustó a la baja para gastar lo mínimo.
02El cilindro
El pistón mide 950 mm de diámetro y recorre 3460 mm. Cilindrada de un cilindro: π / 4 × 0,95² × 3,46 = 2,45 m³, unos 2450 litros: más de mil veces la cilindrada de un motor de coche de dos litros. Los once juntos, unos 27.000 litros.
03Dos tiempos
Cuando el pistón baja del todo, destapa unas lumbreras en la parte baja de la camisa y entra el aire de barrido, que sube y empuja los gases hacia la válvula de escape de la tapa: es el barrido uniflujo. Hay una combustión en cada vuelta, no en cada dos como en un motor de coche. En los ME no hay árbol de levas: la inyección y la válvula de escape se mandan electrónicamente.
04La cruceta
El pistón empuja un vástago recto que solo sube y baja. Abajo, el vástago se une a la cruceta, que corre entre unas guías, y de la cruceta sale la biela al cigüeñal. El empuje de lado de la biela lo aguantan las guías. En un motor de coche (de «tronco») no hay vástago y ese empuje lo lleva la falda del pistón contra la camisa.
05La potencia
El tipo G95ME-C puede dar hasta 6870 kW por cilindro a 80 rpm, con 21 bar de presión media efectiva. Con once: 11 × 6870 = 75.570 kW, unos 102.700 CV. Para dar esa potencia tan despacio hace falta un par enorme: 75.570 kW a 80 rpm son unos 9 millones de N·m.
06La respuesta
Va unido directamente a la línea de ejes y a la hélice, sin reductora, así que la hélice gira a las mismas vueltas que el motor: como mucho, 80 por minuto. MAN lo explica así: cuanto mayor es la hélice, mejor rendimiento tiene y más despacio debe girar, y la carrera larga da justo ese régimen bajo.
CÓMO FUNCIONA
Lento a propósito
La cruceta es la clave del tamaño. Como el vástago solo se mueve en vertical, puede ser tan largo como haga falta sin rozar la camisa, y eso permite una carrera mucho más larga respecto al diámetro que en un motor de tronco. La carrera larga da buen rendimiento y pocas vueltas, y con pocas vueltas se puede acoplar la hélice directamente (MAN, «Basic principles of ship propulsion»).
Sin reductora se ahorran sus pérdidas. MAN da un rendimiento del eje de 0,99 con un motor de dos tiempos acoplado directo y eje corto, y de 0,95 a 0,96 si hay reductora. Los motores de cuatro tiempos, que giran más deprisa, sí la necesitan.
La mayor ganancia está en la hélice. Cuanto mayor es su diámetro, mejor rendimiento y menor régimen óptimo, hasta donde deja el calado. Cuando MAN lanzó los motores G de carrera ultralarga comparó un 6G70ME-C con un 6S70ME-C en un granelero Capesize: un 6,5 % menos de consumo, del que 4,5 puntos venían de la hélice, más grande y más lenta, y solo 2 del motor.
Potencia es par por velocidad de giro (P = par × ω, la fórmula del episodio 1). Con ω = 2π × 80 / 60 = 8,38 rad/s, 75.570.000 W / 8,38 = 9,0 millones de N·m. El mismo motor, más deprisa, daría la potencia con menos par; pero la hélice rinde más grande y despacio, y el motor se diseña para eso.
Sin caja de cambios, ¿cómo va marcha atrás? Con hélice de paso fijo, se para el motor y se arranca girando al revés. Según MAN, el motor de dos tiempos de mando electrónico invierte la distribución y funciona igual hacia atrás que hacia delante.
EN CIFRAS
LO QUE SE OYE EN EL TALLER
Errores típicos
SE OYEPara dar tanta potencia, un motor tiene que girar deprisa.
EN REALIDADLa potencia es par por vueltas. Este gira a 80 rpm como mucho y su tipo puede dar más de 100.000 CV porque empuja con un par de unos 9 millones de N·m.
SE OYESin caja de cambios, un barco no puede dar marcha atrás.
EN REALIDADCon hélice de paso fijo se para el motor y se arranca al revés; los de mando electrónico invierten la distribución y van igual hacia atrás que hacia delante.
FUENTES
- The Maritime Executive · Record engine powers world's largest container ship (nota de MAN ES, 2020) · HMM Algeciras, 11G95ME-C, 22 m, 18 m, 2230 t, 6870 kW por cilindro
- Marine Link · Largest, most powerful engine leaves test bed (MAN Diesel & Turbo, 2015) · G95ME-C, 950 × 3460 mm, 6870 kW/cil a 80 rpm, 21 bar
- MAN Energy Solutions · Basic principles of ship propulsion (PDF) · cruceta, acoplamiento directo, rendimiento del eje, diámetro de hélice y marcha atrás
- PortNews · G-type order book reflects growing interest (MAN Diesel & Turbo, 2012) · G70 frente a S70, 6,5 % de ahorro, 4,5 de la hélice
Comprobado dos veces el 20/10/2026. ¿Ves un error? Escríbenos por Instagram.