El fabricante Sulzer Brothers, de Suiza, fue una firma
especializada en motores marinos lentos de dos tiempos, tradicionalmente de
simple acción, turboalimentados y con barrido de lazo-transversal.
Sulzer Brothers fue un
fabricante activo en los sectores de diseño de motores de dos y cuatro tiempos,
la relación de la firma Sulzer con Diesel data del año 1879 en el que Rudolf
Diesel, como joven ingeniero, siguió sus estudios trabajando como aprendiz sin
paga en el taller Hermanos Sulzer en Winterthur, Suiza.
El primer motor Diesel construido por Sulzer fue puesto en marcha en
junio de 1898 después de que la compañía Hermanos Sulzer firmara un
acuerdo con Rudolf Diesel para la fabricación de motores con la nueva
tecnología.
La fabricación de motores Diesel
se inició en 1903 en Winterthur, fueron motores verticales de cuatro tiempos
con inyección de combustible con aire.
En 1905 la compañía construyó el primer motor diesel de dos tiempos
marino directamente acoplado y reversible, cinco años más tarde introdujo un
motor de dos tiempos sin válvulas con pistones refrigerados.
En 1910 se instalaron en el buque italiano “Romaña” dos motores Sulzer de
4 cilindros, sin válvulas, que desarrollaban 280 kW a 250 Rev./min cada uno.
En 1912 se construyeron los motores de dos tiempos sin válvulas y con
cruceta para el buque oceánico alemán “Monte Penedo”, llevaba dos motores
Sulzer 4S47 de 625 Kw a 160 rev./min cada uno.
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| Motor Sulzer 4S47 del buque “Monte Penedo” (1912). |
La evolución siguió rápidamente y
en la década de 1920 Sulzer se convirtió en una marca famosa en todo el mundo
por la fabricación de motores diesel para barcos, para centrales eléctricas y
ferrocarriles.
La inyección de combustible sin aire fue introducida a partir de
1932 y rápidamente se convirtió en norma para todos los tipos de motores diesel
lentos, en gran medida debido a la mejora del rendimiento y reducción de las
necesidades de mantenimiento.
El siguiente paso fue el
desarrollo de la turbo alimentación, la cual permitía mejorar la potencia
específica de los motores, requiriéndose, para un mismo nivel de potencia, un
motor más pequeño, con menos peso y menos necesidades de espacio. El primer
motor diesel lento de dos tiempos turboalimentado fue el Sulzer 6TAD48, que
estuvo operativo en 1946.
A partir de 1956 los diseños de
motores Sulzer lentos de cruceta, fueron de dos tiempos, simple acción,
turboalimentados, sin válvulas y con barrido por lazo. Eran los tipos de las
series RD, RND, RNDM, RLA y RLB.
| Los motores Sulzer de la serie RD fueron los primeros motores de dicha firma concebidos desde un principio para equipar turbocompresor, siendo el modelo RD76 la primera unidad operativa, puesta en funcionamiento en el año 1957 |
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| Motor lento de cruceta Sulzer de la serie RD, se observa el tren alternativo de considerable altura, sin embargo estos motores tenían una carrera mucho más corta que los actuales de la serie RTA que son considerablemente más altos. |
Los RD son motores lentos, de dos tiempos, diesel, de cruceta, con sobrealimentación con turbocompresor y enfriador de aire de barrido. Lo más característico es su sistema de barrido en lazo con lumbreras de admisión y escape, y la presencia de válvulas rotativas en los escapes, sistema que servía para optimizar el ciclo de funcionamiento desfasando el escape con respecto a la admisión, pero que debido a las altas temperaturas de los gases de escape, provocaba que estas válvulas rotativas, que giraban con un decalaje determinado para cada cilindro, se deterioraran provocando averías y gastos de mantenimiento.
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| Sulzer de la serie RD, corte esquematico trasversal, se observa donde van los distribuidores rotativos en los conductos de escape, origen de muchos problemas de mantenimiento. |
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| Distribuidores rotativos de motor Sulzer serie RD, cada uno llevaba su decalaje para cada cilindro, su movimiento estaba sincronizado con el giro del cigueñal que los arrastraba, a pesar de su robusta construcción, el estar expuesto a gases de escape muy calientes los acababa deteriorando. |
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| Paquetes de valvulas de láminas Sulzer, sistema mucho mas fiable, por estar expuestas al aire de admisión, impiden el retroceso de gases calientes por los conductos de aire de barrido, perimitiendo el paso de gases solo en una dirección, en sentido de los cilindros. Este sistema fue incorporado en las series siguiente RND, RLA, etc. |
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| Camisa de cilindros Sulzer RND, muy similar a los e la serie RD, lleva lumbreras de admisión (las inferiores) y escape, permitiendo la realización del barrido en lazo, este sistema limitaba el uso de carreras de pistón muy largas, fue abandonado en los años 80 con la introducción de la serie RTA. |
A finales de 1983 se rompe con la
tradición de motores sin válvulas con la introducción de la serie RTA, con
barrido uniflujo con válvulas en culata y turbocompresor a presión constante.
Eran motores con carreras muy largas y diámetros de cilindro de 380 a 840 mm,
aumentando a 960 mm a partir de 1994.
En 1981 se ensayaron sistemas
electrónicos para la inyección de combustible, los ensayos se iniciaron en un
motor de investigación. Esto llevó en 1998 a la realización de un primer motor
lento controlado electrónicamente para ensayos, demostrando las ventajas del
control electrónico sin las limitaciones impuestas por la actuación mecánica de
las bombas de inyección de combustible y de la bomba de actuación de la válvula
de gases de escape.
En 1988 Sulzer empezó la fabricación de la serie de motores RTA-C con la
introducción del modelo RTA84C como un motor diseñado para la próxima
generación de grandes y rápidos portacontenedores. Este motor ofrecía una mayor
potencia que el modelo anterior, el modelo RTA84 que a su vez ya había
demostrado ser muy popular para la propulsión de grandes portacontenedores. El
motor RTA84C, a su vez, fue aceptado por el mercado y se convirtió, durante
algunos años, en el motor líder del mercado para la aplicación en grandes
portacontenedores.
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| Portacontenedores Maerks Columbine navegando frente a las costas gallegas en Septiembre de 2010. |
En marzo de 1990, el nombre de la compañía se cambió a Sulzer
Diesel Ltd. En noviembre de 1990, la
empresa pasó a denominarse New Sulzer Diesel Ltd (NSD) cuando fue vendido por Sulzer a grupos de
construcción naval alemanes e italianos, con el Sulzer manteniendo una
participación minoritaria. En abril de 1997, New Sulzer Diesel Ltd (NSD)
fue totalmente asumida por Metra
Corporation, que se fusionó con Wärtsilä Diesel para crear Wärtsilä NSD
Corporation, que más tarde se convirtió en Wärtsilä Corporation New
Sulzer Diesel Ltd, la cual pasó a
denominarse Wärtsilä NSD Switzerland Ltd. La empresa suiza pasó a denominarse Wärtsilä Ltd Suiza en el año 2000.
En el año 2001 entro en servicio
a bordo de un Bulk-Carrier el primer motor Sulzer controlado electrónicamente,
tipo RT-flex58T-B, con
inyección de combustible common rail.
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| Sulzer RT-Flex engine.Foto: Wartsilla. |
En el año 2002, en el transcurso de los estudios iniciales para la
realización de un nuevo motor, Wärtsilä y Mitsubishi Heavy Industries Ltd,
Japón alcanzaron un acuerdo de cooperación para realizar conjuntamente el
diseño de un motor con cigüeñal convencional, que para Wärtsilä fue el Sulzer
RTA50. En base a este diseño Wärtsilä decidió también desarrollar un motor
Sulzer RT-flex50 con sistemas common rail controlando
electrónicamente la inyección de combustible y el control de las válvulas.
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| Sulzer RT-Flex, animación. |
También se han tenido en cuenta los desafíos regulatorios, tales como los
controles de las emisiones de gases nocivos y los niveles de ruido. Los motores
de baja velocidad cumplen sin dificultad las actuales normas de emisión de NOx de la OMI pero los controles más estrictos
requieren el tratamiento de los gases de exhaustación utilizando una reducción
catalítica selectiva (SCR).
Los avances alcanzados últimamente en desarrollo de software para ordenador ha facilitado el diseño,
desarrollo y prueba de las nuevas mejoras introducidas en los motores, pero
éstos también se aprovechan del la utilización de hardware a escala total para
evaluar las innovaciones introducidas en
los componentes y sistemas de los nuevos motores.
Sulzer mantiene la producción de
motores diesel lentos con cigüeñal convencional de la serie RTA, además de los
motores con control electrónico de la serie RT-flex introducidos en el mercado
en el año 2001.
Actualmente Wärtsilä y Mitsubishi Heavy Industries Ltd (MHI) forman una
alianza estratégica con el fin de ampliar su expansión en el mercado de los
motores lentos.
Unos vídeos de motores Sulzer;
En las imágenes siguientes pueden contemplarse algunos ejemplos de buques que iban propulsados por motores lentos Sulzer con barrido en lazo;
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| Quimiquero parcelero Stolt Integrity, 1978 (Foto Karsten Petersen) |
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| Sulzer 7RND76M. HM Koppenbordes |
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| OBO Mapy T propulsado por Sulzer 7RND90. Fene.com |
Fuentes:
- Sulzer Technical Review 4/1974
- WOODYARD (Pounder's Marine Diesel Engines And Gas Turbines, 9Th Edition).
- Scavenging of two-stroke cycle Diesel engines - Paul H. SCHWEITZER (1949).
- WARTSILLA (http://www.wartsila.com/en/marine-solutions/overview).
- El Portico de Astano
- Fene.com
Muy buenooo!!!!
ResponderEliminarexcelente información para nosotros los amantes de los sistemas de motores en maquinaria pesada...
ResponderEliminarmuchas gracias por tan importante lectura