En este punto, daremos por hecho que se trata de un sistema convencional de hélice accionada por eje. Si tiene un sistema tipo saildrive, un sistema de propulsión tipo pod o un motor dentro-fueraborda, puede saltarse esta sección y pasar directamente a la lección sobre sistemas saildrive.
El plato o acoplamiento de salida de la transmisión está atornillado a un acoplamiento del eje de la hélice. La posición del eje de la hélice queda fijada mediante uno o varios cojinetes y por el tubo de la bocina. Cuando se desconecta de la transmisión, el eje de hélice puede deslizarse hacia proa y popa, pero no puede moverse de lado a lado ni hacia arriba o hacia abajo.
En ausencia de algún tipo de junta universal entre la transmisión y el eje de la hélice, el acoplamiento de salida de la transmisión debe estar perfectamente alineado con el acoplamiento del eje de la hélice: las dos caras de los acoplamientos deben estar paralelas entre sí y alineadas tanto horizontal como verticalmente.
Dado que la posición del eje de la hélice es fija, es necesario desplazar el motor para así poder alinearlo con el eje de de la hélice, y no al revés. Esto es lo que hacemos cuando ajustamos la alineación del motor. En el caso de motores grandes y pesados, se requieren diversos tornillos de elevación y otros medios para mover el motor. Con motores más pequeños, utilizamos una combinación de tornillos de elevación y palancas.
Juntas homocinéticas (CVJ)
Ajustar la alineación puede ser una tarea tediosa que requiere mucho tiempo. Podemos evitarla instalando algún tipo de junta universal, similar a una junta homocinética (CVJ-consttant velocity joint) que se utiliza en los coches de tracción delantera. Se coloca entre el acoplamiento de salida de la transmisión y el acoplamiento del eje de la hélice.
Una junta homocinética (CVJ)
La mayoría de estos dispositivos cuentan con una junta universal en ambos extremos (en algunos, solo en uno). Una de las juntas universales está atornillada a un eje estriado corto que se desliza dentro de un collarín estriado situado en la otra junta universal. La combinación de las juntas universales y el eje deslizante permite una desalineación considerable en todas las direcciones; de hecho, es recomendable que exista cierta desalineación, ya que, si el eje estuviera perfectamente alineado, se producirían vibraciones que provocarían un desgaste prematuro. La marca más conocida es Aquadrive, aunque hay otras, como la Vetus VDR, la Pythondrive, y una de las variantes del Sigmadrive.
La popular Aquadrive CVJ...
...y su estructura interna (Fuente: Aquadrive)
Sin la junta universal, cuando la transmisión está en marcha avante, el empuje generado por la hélice empuja el eje de la hélice hacia la parte trasera de la transmisión, y desde allí el empuje se transmite al casco de la embarcación a través de los soportes del motor. Todas las transmisiones cuentan con un cojinete de empuje para absorber esta presión hacia adelante. En marcha atrás, la hélice intenta sacar el eje del acoplamiento. Y esto ocurre de vez en cuando, cuando el eje de la hélice no está correctamente bloqueado en su acoplamiento. ¡El eje de la hélice sale por la parte trasera de la embarcación, dejando que entre agua!
Vetus VDR 2 (Fuente: Vetus)
El interior de una transmisión CVJ (Fuente: Python Drive)
Dado que el empuje inverso desmontaría la junta universal (desprendiendo un extremo del eje deslizante), lo que de nuevo podría provocar la pérdida de la hélice y el eje, es necesario instalar un pequeño mamparo independiente que absorba la tracción y el empuje en el lado del eje de la hélice de la junta universal. A este mamparo se le acopla un cojinete de empuje. El eje de la hélice queda fijado a este cojinete. La junta universal establece la conexión entre el otro lado del cojinete de empuje y la transmisión. La CVJ transmite ahora movimiento rotatorio, pero no empuje. El motor y la transmisión ya no transmiten el empuje de la hélice al casco (el empuje se transmite a través del mamparo) y, por lo tanto, pueden instalarse sobre soportes (silentblocks) relativamente blandos. Una CVJ no solo resuelve los problemas de alineación, sino que también reduce sustancialmente la vibración transmitida al casco.
Unidad CVJ con el mamparo de empuje a la izquierda...
...y otra junta, con la transmisión a la derecha
Unidad CVJ con la transmisión en la parte superior de la foto y el mamparo de empuje en la parte inferior
Al igual que en una junta homocinética (CVJ) de automóvil, los rodamientos y las juntas universales están rellenos de grasa y sellados. Una funda de goma protege la junta estriada deslizante. No se requiere ningún mantenimiento rutinario, salvo comprobar que no haya daños, especialmente en la funda de goma. Aunque los alojamientos de los rodamientos pueden ser de acero inoxidable, los rodamientos y los ejes son de acero, por lo que, si se exponen al agua salada, se oxidarán y fallarán.
La instalación de una junta homocinética es relativamente cara y requiere de espacio en la embarcación que quizá no esté disponible.
Uniones (acoplamientos) flexibles
A falta de un acoplamiento CVJ, algunos acoplamientos flexibles de reciente introducción pueden compensar un cierto grado de desalineación. Estos difieren de los acoplamientos flexibles tradicionales (por ejemplo, el DriveSaver o el RD Marine), que están diseñados fundamentalmente para amortiguar las vibraciones, pero no para compensar la desalineación.
Acoplamiento flexible DriveSaver.
Cuenta por un lado con espárragos insertados para encajar en el acoplamiento de la transmisión, y orificios roscados en el otro lado para fijar el acoplamiento del eje de la hélice.
Otro acoplamiento con una funcionalidad similar (Fuente: RD Marine)
Tenga en cuenta que estos acoplamientos aíslan eléctricamente el eje de la hélice de la transmisión, por lo que, si se desea conectar el eje a tierra para controlar la corrosión o como protección contra los rayos, será necesario instalar un conductor que haga de puente entre los dos acoplamientos (del eje y de la transmisión).
Actualmente existen varios acoplamientos flexibles (por ejemplo, Bullflex, Combiflex, y Sigmadrive) que, según se afirma, pueden soportar desalineaciones de hasta dos grados (incluso más, en el caso del Sigmadrive). Tenga en cuenta que se trata de desalineación, no de desplazamiento: el acoplamiento de la transmisión debe estar alineado horizontal y verticalmente con el acoplamiento flexible, pero las caras del acoplamiento no tienen por qué estar exactamente paralelas. Esto simplifica lo que a menudo es la parte más complicada de lograr para obtener una alineación convencional aceptable (véase la lección extra «Trabajos en el motor»).
Acoplamiento Bullflex, similar a un acoplamiento flexible más antiguo (Fuente: Vetus)
Acoplamiento Combiflex, que permite un mayor grado de desalineación (Fuente: Vetus)
Estos acoplamientos flexibles de tipo abrazadera sustituyen al acoplamiento convencional del eje de hélice. No es necesario el cojinete de empuje ni el mamparo que requiere una junta homocinética. Los fabricantes suelen especificar un valor de par concreto de apriete para los pernos de fijación, los cuales hay que reapretar tras un número determinado de horas de funcionamiento del motor, con el fin de evitar que los pernos se aflojen y el eje de la hélice se salga de su sitio. Si no se dispone de una llave dinamométrica, asegúrese de comprobar todos los pernos del acoplamiento al menos una vez después de la instalación.
Instalación del acoplamiento
El acoplamiento del eje de la hélice debe estar bien fijado al eje. De lo contrario, cuando la embarcación navegue marcha atrás, el eje podría salir disparado por la popa. En algunos casos, la hélice golpeará el timón antes de que el eje salga por completo, pero en otros, ¡la hélice y el eje desaparecerán en las profundidades del océano!
Perno de bloqueo con alambre de sujeción
Algunos acoplamientos se fijan mediante abrazaderas. Otros cuentan con un tornillo prisionero (tornillo de fijación). Y otros tienen un perno que se bloquea con alambre de fijación. Sea cual sea el mecanismo, es fundamental que quede bien fijado, sin posibilidad de que se afloje. Si hay un perno o un tornillo prisionero, debe encajar en una especie de muesca en el eje. La única forma de comprobarlo es quitar el perno o el tornillo prisionero y mirar dentro del orificio con una linterna.
Acoplamiento de tipo abrazadera...
...con tornillo prisionero de cabeza Allen
Como medida de precaución adicional, merece la pena instalar un ánodo de sacrificio en el eje de la hélice justo delante de la bocina. Si el eje se soltara de su acoplamiento, esto evitaría que se saliese de la embarcación. Como alternativa, se pueden utilizar un par de abrazaderas de manguera con los tornillos colocados en lados opuestos del eje. Mejor aún, la empresa estadounidense PYI fabrica un collarín de retención de acero inoxidable para la mayoría de los tamaños de eje.
Desmontaje del acoplamiento
A veces es necesario desmontar el acoplamiento del eje de la hélice. Por ejemplo, si se va a sustituir el acoplamiento por uno flexible de nuevo diseño. Esto también puede requerir acortar el eje. Los acoplamientos pueden ser difíciles de desmontar, especialmente si no se dispone de una herramienta de extracción de acoplamientos o si no hay espacio suficiente para utilizarla en la embarcación.
Una forma de ejercer presión sobre el acoplamiento del eje es separarlo del acoplamiento de la transmisión, colocar un espaciador entre ambos con un diámetro no superior al del eje (una llave de vaso por ejemplo funciona bien) y, a continuación, volver a unir los dos acoplamientos con pernos largos. Apriete ahora los pernos de manera uniforme, y aplique solamente una presión moderada. ¡NO SE EXCEDA! Con un acoplamiento bien atascado puede generar fácilmente una tensión suficientemente grande como para dañar los acoplamientos, ¡y entonces tendrá un problema mucho mayor!
Aquí es donde puede ser necesario el uso de líquidos penetrantes (el PB Blaster funciona mejor que el WD 40), paciencia (hay que dejar tiempo para que el líquido actúe), calor (el soplete de nuestro kit de herramientas) y unos golpecitos de martillo bien medidos (pero nunca en el borde o la superficie de un acoplamiento y, a ser posible, colocando un bloque de madera dura de apoyo en otro lugar) para así conseguir que las piezas se muevan. Una vez que el acoplamiento empiece a moverse, podrá desmontarlo con los pernos.
El perno de bloqueo del acoplamiento oxidado se rompió al intentar aflojarlo
Haciendo una muesca en el perno roto antes de taladrar (este punzón no es realmente una herramienta lo suficientemente puntiaguda, pero era lo único que había disponible)
Taladrando el perno roto
Una llave de vaso utilizada como espaciador junto con pernos largos para presionar las dos mitades del acoplamiento y así extraer el acoplamiento del eje de la hélice...
... pero aún así se necesitó añadir calor para iniciar el movimiento de las partes y evitar que las dos mitades del acoplamiento se deformaran
Desmontando un acoplamiento rebelde del eje de la hélice. ¡Presión, calor y golpes! Debería haberse colocado un bloque de madera dura entre el martillo y el acoplamiento.