Medidas de ahorro de combustible y de costos para armadores de pequeas embarcaciones pesquerasporJ.D.K. WilsonConsultorServicio de Utilizacin y Mercadeo del PescadoDireccin de Industrias PesquerasDepartamento de Pesca de la FAOORGANIZACIN DE LAS NACIONES UNIDAS PARA LA AGRICULTURA Y LA ALIMENTACINRoma FAO 2005

INDICE

Las denominaciones empleadas en esta publicacin y la forma en que aparecen presentados los datos que contiene no implican, de parte de la Organizacin de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentacin juicio alguno sobre la condicin jurdica o nivel de desarrollo de pases, territorios, ciudades o zonas, o de sus autoridades, ni respecto de la delimitacin de sus fronteras o lmites.

ISBN 92-5-304223-0

Todos los derechos reservados. Se autoriza la reproduccin y difusin de material contenido en este producto informativo para fines educativos u otros fines no comerciales sin previa autorizacin escrita de los titulares de los derechos de autor, siempre que se especifique claramente la fuente. Se prohbe la reproduccin de material contenido en este producto informativo para reventa u otros fines comerciales sin previa autorizacin escrita de los titulares de los derechos de autor. Las peticiones para obtener tal autorizacin debern dirigirse al Jefe del Servicio Gestin de las Publicaciones de la Direccin de Informacin de la FAO, Viale delle Terme di Caracalla, 00100 Roma, Italia, o por correo electrnico a copyright@fao.org

Los hiperenlances que remiten a sitios Internet distintos de los de la FAO no implican, de parte de la Organizacin, ratificacin oficial o responsabilidad respecto a opiniones, ideas, datos o productos presentados en dichos sitios, o una garanta de validez acerca de las informaciones que contienen. El nico propsito de los enlaces a sitios distintos de los de la FAO es proporcionar otras informaciones disponibles sobre asuntos conexos.La presente versin electrnica de este documento ha sido preparada utilizando programas de reconocimiento ptico de texto (OCR). La FAO declina cualquier responsabilidad por las eventuales diferencias que puedan existir entre esta versin y la versin original impresa.

ndicePreparacin de este documentoResumenINTRODUCCINAntecedentesObjetivo de la presente guaCausas de la ineficiencia energticaMEDIDAS OPERATIVASFuncionamiento de los motoresReduccin de la velocidadRendimiento del motorMantenimiento del motorEstado del cascoIncrustacin biolgicaRugosidadFaenas de pescaAutonomaTecnologa pesqueraNavegacinPropulsin auxiliar con velasMEDIDAS TCNICASLa hliceFactores que inciden en la eficiencia de la hliceDiseo de la hlice: tiene usted la hlice adecuada?Diseo del cascoFlujo de agua en la hliceForma del cascoMotoresTamaoEleccin del tipo de motorInstalacin de motoresSalida de los gases de escape (o gases de exhaustacin) y entrada de aireAnexo 1 RegistroAnexo 2 Ayuda para la toma de decisionesAnexo 3 Gua sobre la velocidad ptimaAnexo 4 Mtodo de la hlice de CrouchBibliografaLista de cuadrosCuadro 1Consumo de combustible de un arrastrero de 10 m de eslora (en marcha libre)

Cuadro 2Mximas velocidades operativas recomendadas

Cuadro Resumido 1Reduccin de la velocidad

Cuadro Resumido 2Estado del casco

Cuadro Resumido 3Faenas de pesca

Cuadro Resumido 4Propulsin auxiliar con velas

Cuadro 3Distancias de proteccin de la hlice

Cuadro Resumido 5Instalacin de una hlice en tobera (en un arrastrero)

Cuadro 4Motor disel interno

Cuadro 5Motor fuera borda de gasolina de dos tiempos

Cuadro 6Motor fuera borda de gasolina de cuatro tiempos

Cuadro 7Motor disel fuera borda

Cuadro 8Motor fuera borda de queroseno

Cuadro 9ACostos - agosto de 1998

Cuadro 9BIngresos - agosto de 1998

Cuadro 10Datos de las pruebas de mar

Cuadro 11Ajustes del paso y del dimetro para hlices de dos y de cuatro palas

Lista de figurasFigura 1Prdida de energa en un pequeo arrastrero

Figura 2Curva caracterstica de consumo de combustible de un motor disel de aspiracin normal

Figura 3Curva caracterstica de consumo de combustible de un motor disel sobrealimentado con turbosoplante

Figura 4Diagrama de potencia/velocidad

Figura 5Curvas comparativas de consumo de combustible de una canoa de 13 m de eslora

Figura 6Curva de consumo de combustible de un cerquero de 13,1 m de eslora

Figura 7Incremento de las necesidades de potencia debido a rugosidad del casco

Figura 8Relacin rea-disco

Figura 9Rake o cada de las palas

Figura 10Distancias de proteccin de la hlice

Figura 11Hlice en tobera

Figura 12Evaluacin de los beneficios de una tobera (embarcaciones monohlice)

Figura 13Alisado de formas del dormido de popa o del taln del codaste

Figura 14Ejemplo de evaluacin de una inversin en una tecnologa que aprovecha eficientemente la energa

Figura 15Curva ilustrativa de valor del tiempo/velocidad de la embarcacin

Figura 16Otras curvas ilustrativas de valor/velocidad

Figura 17Grfico de paso de la hlice (4001 500 RPM)

Figura 18Grfico de paso de la hlice (1 4002 500 RPM)

Figura 19Grfico del dimetro de la hlice (4001 500 RPM)

Figura 20Grfico del dimetro de la hlice (1 4002 500 RPM)

Lista de fotosFoto 1Erosin incipiente como resultado de la cavitacin cerca del borde de ataque de la cara anterior de la pala

Foto 2Si se colocan dispositivos que ocupan parte del vano de la hlice, sobre todo a proa de sta, se reduce la eficiencia y aumenta la vibracin

Foto 3Distancia demasiado pequea entre el dormido de popa y la hlice

Foto 4Distancia muy pequea entre el casco y la punta de las palas

Fotos 5 y 6Una mala instalacin; obsrvese el deterioro de las puntas de las palas, el ensuciamiento excesivo de la superficie del casco y el mal aprovechamiento del vano de la hlice

Foto 7Hlice en tobera

Foto 8Dormido de popa al que le falta mucho lijado

Foto 9Buen lijado a proa de la hlice

IntroduccinANTECEDENTESLa pesca sigue siendo el mtodo de produccin de alimentos que requiere ms intensidad de energa en el mundo y depende casi totalmente del uso de motores de combustin interna que funcionan con derivados del petrleo. Hasta ahora no hay indicios de que otra fuente de energa podra sustituir el uso de estos motores a mediano o corto plazo. La industria sigue siendo sensible a los precios mundiales de los combustibles y no cabe suponer que stos se mantendrn indefinidamente estables. En efecto, algunos analistas predicen que, si se mantuviera la tasa actual de consumo de combustibles fsiles, los costos de la energa registraran aumentos notables en los prximos 15 a 50 aos.Las actividades pesqueras en pequea escala aportan casi la mitad de la produccin mundial de pescado y, aunque en general requieren una mayor intensidad de mano de obra que las grandes actividades pesqueras industriales, se ven cada vez ms afectadas por los costos de la energa. En los pases en desarrollo, a pesar de las iniciativas encaminadas a promover el ahorro de energa del decenio de 1980 (posteriores al notable aumento en los precios de los combustibles fsiles), la mecanizacin sigue aumentando. Los costos de los combustibles tienen una influencia creciente no slo en los precios al consumidor, sino tambin en los ingresos netos de los pescadores y los propietarios de embarcaciones. Si se consideran los niveles de empleo y los sistemas de reparticin de los costos, desde una perspectiva social es an ms evidente la importancia de mejorar y mantener la eficiencia energtica de la pesca en pequea escala.La importancia de los costos de la energa en una actividad pesquera determinada depende principalmente de la tecnologa utilizada y de las condiciones econmicas locales, incluidos los impuestos, las subvenciones, la mano de obra y los costos operacionales. Segn cifras caractersticas, los costos de la energa en una misma regin son algo inferiores a un 10 por ciento de los ingresos brutos en el caso de la pesca de arrastre y de un pequeo 5 por ciento de dichos ingresos cuando se utilizan mtodos pasivos como la pesca por enmalle.Debe reconocerse desde el principio que, segn las actividades pesqueras, la necesidad de aprovechar al mximo la energa plantea problemas muy diferentes que reflejan las condiciones econmicas locales, la tecnologa disponible y el contexto cultural.OBJETIVO DE LA PRESENTE GUAEsta gua no es resultado de un nuevo trabajo original realizado sobre el terreno, sino que se basa en gran parte de la investigacin y la experiencia de los dos ltimos decenios, actualizadas en lo posible para incorporar los descubrimientos tcnicos ms recientes. Presenta informacin sobre aspectos tcnicos clave que afectan a la eficiencia energtica, pero slo parte del material que aqu se ofrece es aplicable a una situacin pesquera determinada.La gua tiene por objeto ayudar a los propietarios y armadores de embarcaciones pesqueras de no ms de unos 16 m de eslora a que mejoren y mantengan la eficiencia energtica de sus embarcaciones. Si bien se proporciona fundamentalmente informacin tcnica, en lo posible tambin se dan indicaciones sobre los ahorros financieros y de combustible que podran resultar de la aplicacin de mejores tcnicas, tecnologas y prcticas operativas. Tambin se tratan algunos aspectos del diseo de cascos y la instalacin de motores que pueden mejorar la eficiencia energtica y que revisten inters para los ingenieros navales y los constructores de embarcaciones. Los funcionarios de los departamentos de pesca y los trabajadores sobre el terreno tambin deben poder utilizar la presente gua para asesorar a los armadores del sector privado y fijar prioridades en las actividades de intervencin.La gua se refiere exclusivamente a las embarcaciones lentas que se desplazan parcialmente sumergidas, que predominan en la pesca en pequea escala en todo el mundo, y no pretende abordar cuestiones tcnicas y operativas relacionadas con las embarcaciones de aletas hidrodinmicas, de mayor velocidad. Sin embargo, en muchos casos, los principios bsicos expuestos en la gua son aplicables a las embarcaciones de baja y alta velocidad.La obra est dividida en dos partes principales, a saber: una sobre medidas operativas y otra sobre medidas tcnicas. La primera se refiere a los cambios que se pueden introducir para mejorar la eficiencia energtica sin cambiar la embarcacin ni el equipo. Los temas abordados se refieren a la introduccin de cambios en las tcnicas operativas y no a los cambios tecnolgicos. La segunda parte es ms pertinente para los armadores que estn pensando en construir una nueva embarcacin o revisar y reacondicionar una ya existente.No se ha intentado proponer soluciones tcnicas completas porque carecera de sentido debido a la gran variedad que presentan las embarcaciones del tamao considerado. Se destacan los principales aspectos en que se pueden hacer economas aumentando la eficiencia energtica y, en lo posible, se indica la magnitud probable de esas economas. Esa magnitud depender principalmente de la cantidad de energa utilizada en la pesca y de su costo.La gua debe considerarse como parte de un proceso de toma de decisiones y los propietarios de embarcaciones y los armadores tendrn que buscar una ayuda ms especializada antes de aplicar muchas de las ideas que aqu se ofrecen. Se da por descontado, en general, un conocimiento bsico de mcanica, mientras que para entender diversos aspectos cuatitativos se requieren adems nociones de aritmtica. Las cifras referentes al ahorro de combustible presentadas en esta publicacin son orientativas; por lo tanto, ni el autor ni la Organizacin de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentacin (FAO) asumen responsabilidad alguna respecto de su exactitud o aplicabilidad a situaciones pesqueras especficas.FIGURA 1Prdida de energa en un pequeo arrastrero

Fuente:Dahle, 1982.CAUSAS DE LA INEFICIENCIA ENERGTICAPara abordar el problema de la eficiencia energtica conviene saber en qu consume energa una embarcacin y en qu aspectos puede influir el armador, el astillero o el maquinista.La figura 1muestra la distribucin aproximada de la energa resultante de la combustin en una embarcacin pequea y lenta. Slo una tercera parte, aproximadamente, de la energa generada por el motor llega a la hlice y, en un pequeo arrastrero, slo una tercera parte de esa energa se utiliza para hacer un trabajo til como tirar de la red.En una embarcacin que no tira de una red ni rastrea, de la energa que alcanza la hlice: el 35 por ciento se utiliza para hacer girar la hlice; el 27 por ciento para vencer la resistencia debida a la formacin de olas; el 18 por ciento para contrarrestar el rozamiento del forro; el 17 por ciento para contrarrestar la resistencia de la estela y la de la turbulencia que provoca la hlice contra el casco; y el 3 por ciento para vencer la resistencia del aire. Dnde se pueden hacer economas, o al menos reducir al mnimo las prdidas?El motor. La mayor parte de la energa que genera el motor por la combustin se pierde como calor a travs del escape y el sistema de refrigeracin, y lamentablemente no hay mucho que pueda hacer el armador para recuperar tilmente esta energa. En ciertos casos, una parte puede recuperarse mediante el uso de un turbosoplante (vase la seccin relativa a los motores) pero, en general, la eficiencia trmica de los motores disel pequeos de mayor velocidad es escasa y poco puede hacerse para mejorarla. Sin embargo, algunos motores hacen un uso considerablemente ms eficiente del combustible que otros (especialmente diferentes tipos de motores fuera borda). Esto se explica en la seccin relativa a la eleccin del tipo del motor.La hlice. La prdida de energa al hacer girar la hlice depende de dos factores principales: el diseo de la hlice (si es adecuado para el motor, la reductora, el casco y el tipo de pesca practicada) y su estado. El armador puede influir en estos factores, que se examinan en la seccin relativa a la hlice.Las modalidades de faena. El efecto dela resistencia debida a la formacin de olas, aunque est determinado principalmente por las dimensiones y la forma de la embarcacin (vase la seccin relativa a la forma del casco), aumenta extraordinariamente con la velocidad. Se puede lograr un ahorro considerable de combustible manteniendo una velocidad razonable para las caracteristicas del casco, independientemente del tipo de embarcacin. Los factores que determinan la eleccin de una velocidad ptima se describen en la seccin relativa al funcionamiento del motor y en el anexo 3.Las faenas de pesca tambin influyen en el consumo de energa y la eficiencia segn la tecnologa de las artes y las modalidades de faena, sobre todo la duracin del viaje. Estos factores, que no son muy fciles de modificar en la prctica, se examinan en la seccin relativa a las faenas de pesca.El mantenimiento del casco. El grado de rozamiento del forro depende principalmente de la calidad del acabado del casco: su rugosidad y la cantidad de malezas e incrustaciones biolgicas que se dejan acumular en la obra viva. Estos dos factores se relacionan directamente con el programa de mantenimiento del armador pero, segn el tipo de embarcacin y de pesca, no siempre merece la pena gastar mucho en el acabado del casco. Esta cuestin se aborda con ms detalle en la seccin relativa al acabado del casco.Cuando se trata de asignar prioridad a las medidas ms sencillas para mejorar la eficiencia en la utilizacin del combustible, conviene examinar los resultados de las investigaciones realizadas en Nueva Zelanda (Gilbert, 1983). Esos resultados indican que las causas principales de la ineficiencia en el uso del combustible, por orden de prioridad, son las siguientes: los seres humanos, en primer lugar los armadores; las hlices de dimetro o paso incorrectos: los motores que no corresponden a las caractersticas de la reductora y de la hlice; la inadecuacin o mala utilizacin del motor.El armador es el factor ms importante; la introduccin de mejoras tcnicas para aumentar la eficiencia en la utilizacin del combustible carece de sentido si no se introducen los cambios correspondientes en las faenas. Una innovacin tcnica que permite que una embarcacin consuma menos energa a velocidad de crucero a menudo tambin se puede utilizar para aumentar esa velocidad, como resultado de lo cual es posible que no se economice nada. Para que el ahorro de energa sea efectivo, la energa debe ser efectivamente ahorrada.Si el excedente de energa resultante de las modificaciones tcnicas u operativas se utiliza para aumentar la velocidad (o hacer ms trabajo), no habr ningn ahorro; el control del aprovechamiento de la energa siempre depende de las decisiones y del criterio que vaya adoptando el capitn de la embarcacin.

Medidas operativasEsta seccin versa sobre las medidas que pueden tomarse para aprovechar ms eficientemente el combustible sin necesidad de invertir en nuevos bienes de capital. Es importante sealar que esto no significa que las medidas no tengan costos, ya que siempre hay algo que pagar por la eficiencia energtica, bien sea en forma de mayores costos operacionales o de perodos ms largos en el mar. Lo decisivo es que esos costos estn compensados por el ahorro de combustible. Lamentablemente, es imposible generalizar acerca de la validez de estas medidas porque la eficiencia en el aprovechamiento de la energa variar considerablemente segn la embarcacin y la faena de pesca. Corresponde a los propietarios o los armadores de las embarcaciones evaluar si estas medidas son aplicables en su situacin especfica.FUNCIONAMIENTO DE LOS MOTORESReduccin de la velocidadLa velocidad es el principal factor individual que determina el grado de consumo de combustible. Su efecto es tan importante que, aunque muchos armadores conozcan los principios fundamentales, vale la pena repetirlos una vez ms. Cuando la hlice impulsa la embarcacin en el agua cierta cantidad de energa se consume con la formacin de olas superficiales a ambos lados y detrs del barco. La energa consumida corresponde al esfuerzo empleado en vencer la llamada resistencia debida a la formacin de olas. A medida que aumenta la velocidad, la formacin de olas requiere muy rapidamente un esfuerzo mayor,desproporcionado en relacin con el aumento de la velocidad. Para duplicar la velocidad de una embarcacin es necesario consumir mucho ms del doble de combustible. A velocidades mayores no slo se gasta ms combustible para contrarrestar la resistencia debida a la formacin de olas, sino que es posible que incluso el motor no funcione con mxima eficiencia, en particular a velocidades de rotacin prximas al mximo de revoluciones por minuto (RPM). Estos dos efectos se combinan para dar un ndice de consumo de combustible relativamente deficiente a velocidades mayores, mientras que, a la inversa, se consigue un ahorro considerable de combustible cuando se reduce la velocidad.La velocidad de crucero (sobre todo en trnsito) en general depende directamente del capitn. El ahorro de combustible basado en la reduccin de la velocidad no requiere ningn gasto adicional. La velocidad de la embarcacin durante la pesca puede depender de otros parmetros, como las velocidades ptimas de arrastre o caceo, y no hay mucho margen para modificarla.El ahorro de combustible mediante una reduccin de velocidad depende de dos condiciones bsicas: Conocimientos. El capitn debe saber lo que puede ahorrar si reduce la velocidad. Moderacin. El capitn debe estar dispuesto a avanzar ms lentamente a pesar de que la embarcacin podra avanzar con ms rpidez. Qu se puede ahorrar mediante una reduccin de la velocidad? El ahorro real es casi imposible de predecir debido a la intervencin de numerosos factores. Cuando la velocidad del motor es inferior al mximo de RPM: la embarcacin avanza ms lentamente y el viaje lleva ms tiempo; cambia la eficiencia del motor, pero ste consume menos combustible por hora; la resistencia del casco en el agua se reduce muy rpidamente; cambia la eficiencia de la hlice.Rendimiento del motorMotores disel. La cantidad de combustible que consume un motor disel por cada caballo de vapor cambia ligeramente segn la velocidad del motor. Un motor disel de aspiracin normal (sin turbosoplante) tiende a emplear ms combustible por caballo de vapor cuando disminuye la velocidad del motor, como se ilustra en la figura 2. Si se reducen las RPM, el motor en realidad puede pasar a funcionar menos eficientemente.Un motor disel sobrealimentado con turbosoplante y equipado con un pequeo compresor que inyecta ms aire tiene caractersticas un poco diferentes. Este tipo de motor puede funcionar ms eficientemente a velocidades algo inferiores, pero la eficiencia puede disminuir rpidamente si se reduce an ms la velocidad. El grfico del ejemplo de la figura 3 muestra que el motor funciona ms eficientemente cuando gira al 80 por ciento aproximadamente del mximo de RPM. Obsrvese que en estas dos figuras la eficiencia en la utilizacin del combustible en realidad cambia muy poco, del orden de unos pocos puntos porcentuales para una reduccin del 20 por ciento en las RPM.Las caractersticas de la curva de consumo de combustible varan segn los motores, especialmente en los de menor capacidad, pero como regla general:Un motor disel pequeo debe funcionar al 80 por ciento aproximadamente del mximo de RPMFIGURA 2Curva caracterstica de consumo de combustible de un motor disel de aspiracin normal

Fuente:Gilbert, 1983.La temperatura. Los motores disel son sensibles a los cambios de temperatura del combustible. Durante un viaje largo, el combustible del depsito de una embarcacin de pesca de arrastre se calienta lentamente debido a la temperatura del combustible que entra en el depsito por retroflujo. Esto da lugar a una pequea prdida de potencia: alrededor del 1 por ciento para un aumento de 6C (10 F) por encima de 65C (150 F). El efecto es ms perceptible en los climas tropicales.FIGURA 3Curva caracterstica de consumo de combustible de un motor disel sobrealimentado con turbosoplante

Fuente:Gilbert, 1983.Los motores fuera borda. El consumo de un motor fuera borda convencional de dos tiempos, de gasolina, puede tener caractersticas particularmente inesperadas. La cantidad de combustible consumida por cada caballo de vapor generado aumenta rpidamente cuando se reduce la carga (Aegisson y Endal, 1992). Esto obedece a una perturbacin en el flujo de la mezcla de combustible y de los gases de escape en el motor, lo cual da lugar a una combustin mucho menos eficaz. Es importante observar que, al igual que el motor disel de aspiracin normal, el motor fuera borda consume menos combustible por hora a bajas velocidades, pero de forma ineficiente, por lo que la energa producida es desproporcionadamente inferior al ahorro de combustible. Aunque la reduccin de la velocidad del motor conlleva algn beneficio, ste es menor de lo esperado.Los motores fuera borda a queroseno se prestan an menos al ahorro de combustible mediante una reduccin de la velocidad del motor. Cuando se reduce la admisin, el motor utiliza proporcionalmente ms gasolina que queroseno, lo cual limitar el ahorro resultante del menor consumo de combustible por hora. Aunque se puede ahorrar combustible utilizando motores fuera borda de dos tiempos con admisin reducida, debe observarse lo siguiente:El aprovechamiento del combustible es ms eficiente si la reduccin de la velocidad de crucero se consigue mediante el uso de un motor fuera borda ms pequeo que mediante una reduccin de la admisin.Sin embargo, esta opcin deja un margen de potencia reducido para cuando sea necesario acelerar por razones de seguridad (por ejemplo, en caso de mal tiempo) o cuando el costo del aumento de consumo de combustible probablemente se pueda compensar porque la captura se vender a mejor precio en el mercado.Resistencia del casco. Como se menciona ms arriba, la resistencia del casco en el agua aumenta rpidamente con la velocidad, principalmente debido al rpido incremento de la resistencia debida a la formacin de olas. El cambio en la resistencia del casco es un factor mucho ms importante que el cambio en la eficiencia del motor. La figura 4 muestra que la necesidad energtica caracterstica de una embarcacin pequea vara con la velocidad. A velocidades ms rpidas, obsrvese lo siguiente: la curva es ms pronunciada; se requiere un gran incremento de energa para conseguir un pequeo aumento de la velocidad; y una pequea disminucin de la velocidad puede dar lugar a una gran disminucin de la necesidad de energa.La forma exacta del diagrama de potencia/velocidad variar de una embarcacin a otra, pero la figura 4 presenta una aproximacin general razonable para una embarcacin con un motor disel interno. Una embarcacin con motor fuera borda necesitar aproximadamente un 50 por ciento ms de energa, principalmente debido a la baja eficiencia de las hlices de este tipo de motor. Es importante entender que el consumo de combustible de un motor disel y de un motor fuera borda de gasolina es aproximadamente proporcional a la potencia disponible y, cuantos ms caballos de vapor tenga el motor, ms combustible consumir.FIGURA 4Diagrama de potencia/velocidad

Fuente:Agencia Sueca de Cooperacin Internacional para el Desarrollo/FAO, 1986b.Efectos combinados. Cuando se examinan los efectos combinados de la reduccin de la velocidad en el consumo de combustible de una embarcacin de pesca, es muy importante recordar que el consumo de combustible por hora carece de inters real. En casi todas las faenas de pesca la embarcacin debe viajar de un puerto o embarcadero a un caladero conocido. Por consiguiente, el factor importante es la cantidad de combustible consumido para recorrer determinada distancia, o sea el consumo de combustible por milla nutica. El consumo de combustible por milla nutica muestra las diferencias de rendimiento del motor en funcin no slo de la velocidad sino tambin de las interacciones de la hlice y el casco, que no son evidentes cuando se considera el consumo de combustible por hora.CUADRO 1Consumo de combustible de un arrastrero de 10 m de eslora (en marcha libre)VelocidadReduccin de la velocidadReduccin del consumo de combustible

(nudos)(litros/mn)

7,80%

7,0210%28%

6,2420%51%

Fuente:Aegisson y Endal, 1992.Para los pequeos cambios de velocidad, el cambio en el consumo de combustible por milla nutica se puede calcular aproximadamente mediante la siguiente ecuacin:Nuevo consumo de combustible = consumo inicial de combustible x

Como ejemplo prctico, una embarcacin que avanza a 9 nudos consume 19 litros de combustible por hora. Por consiguiente, el consumo de combustible por milla nutica es:

Si la velocidad de la embarcacin se reduce a 8,5 nudos, el nuevo consumo de combustible se calcula aplicando la ecuacin anterior:

Esto significa que una reduccin de la velocidad de un 6por ciento (de 9 a 8,5nudos) da lugar a un ahorro de combustible de un 11 por ciento, aproximadamente. Este mtodo slo es vlido para un clculo rpido, porque puede ocultar diversas interacciones entre la hlice y el casco que afectan al consumo de combustible. stas se apreciarn mejor si la embarcacin se somete a algunas pruebas y mediciones sencillas (vase el anexo 3, que ofrece orientaciones sobre la velocidad ptima). Las pruebas de reduccin de la velocidad de los arrastreros en marcha libre (Aegisson y Endal, 1992; Hollin y Windh, 1984) muestran que el ahorro de combustible puede ser considerablemente mayor que el indicado por la ecuacin anterior.Las figuras 5y 6muestran las curvas caractersticas de consumo de combustible resultantes de los datos de la prueba. La figura 5tambin ilustra la gran diferencia de economa de combustible entre la potencia de un motor fuera borda de gasolina y la de un motor disel interno (esta cuestin se examina ms a fondo en la seccin relativa a los motores). Los datos sobre la propulsin de un motor fuera borda indican que, si la velocidad se reduce en 1 nudo y pasa de 9 nudos a 8 nudos (11 por ciento), se ahorra aproximadamente un 25por ciento de combustible.La magnitud exacta del ahorro de combustible est estrechamente vinculada a la velocidad inicial de la embarcacin. La velocidad mxima de un casco de desplazamiento (medida en nudos) es de aproximadamente 2,43 en la flotacin (medida en metros), ms all de la cual comienza a planear y pasa por encima del agua, en lugar de atravesarla. Cuanto ms se aproxime la embarcacin a esta velocidad mxima de desplazamiento, mayor ser el ahorro de combustible resultante de la reduccin de la velocidad.FIGURA 5Curvas comparativas de consumo de combustible de una canoa de 13 m de eslora

Fuente:FAO, 1985d.Una velocidad ptima. Est muy bien economizar combustible reduciendo la velocidad pero, como se seal en la introduccin a esta seccin, nada es gratuito. En este caso el tiempo representa un costo para el operador de la embarcacin, que debe adoptar una decisin difcil: vale la pena reducir la velocidad? Una reduccin de la velocidad podra significar menos tiempo de pesca, menos tiempo libre entre los viajes o incluso precios ms bajos en el mercado debido al retraso.Considerando slo la resistencia de una embarcacin en el agua, se pueden recomendar las siguientes velocidades mximas:FIGURA 6Curva de consumo de combustible de un cerquero de 13,1 m de eslora

Fuente:Aegisson y Endal, 1992.

Para las embarcaciones largas y estrechas, como las canoas, la velocidad de crucero (en nudos) debe ser inferior a 2,36 Para las embarcaciones ms cortas y ms anchas, como los arrastreros, la velocidad de crucero debe ser inferior a 1,98 donde L es la eslora de flotacin medida en metros.

CUADRO 2Mximas velocidades operativas recomendadasEslora en la flotacin(m)Velocidad mxima de crucero(nudos)

Embarcaciones largas y estrechasEmbarcaciones cortas y anchas

86,75,6

97,15,9

107,56,3

117,86,6

128,26,9

138,57,1

148,87,4

159,17,7

169,47,9

Estas normas dan lugar a las velocidades mximas de crucero recomendadas en el cuadro 2.El cuadro 2 puede servir como primera estimacin para elegir una velocidad de crucerorazonable, pero sta no es necesariamente la velocidad ptima. Para estimar una velocidad ptima, el armador debe hacer un balance entre lo que economizara si redujera la velocidad y los costos en que incurrira si pasara ms tiempo en el mar o menos tiempo pescando. Evidentemente, si la llegada tarda al puerto o al embarcadero puede hacer que encuentre el mercado cerrado y no pueda vender la captura, le conviene avanzar lo ms rpidamente posible para llegar al mercado. Pero si el mercado est abierto siempre y los precios no fluctan, puede valer la pena economizar combustible y regresar ms lentamente. La pregunta es cunto ms lentamente?La velocidad ptima para una situacin determinada sera aquella en la cual el ahorro de combustible resultante de la desaceleracin compensara la cantidad exacta perdida como consecuencia de la tardanza.La decisin depender, en buena parte, de la evaluacin del tiempo que haga el patrn. Esa evaluacin ser, en el mejor de los casos, un juicio subjetivo basado en prioridades individuales. Cunto ganara el patrn si llegara una hora antes y cunto perdera si llegara una hora despus? Estas ganancias y prdidas quiz no siempre sean cuantificables. Por ejemplo, los tripulantes desearn pasar tiempo con sus respectivas familias entre los viajes de pesca, pero esto no tiene un valor definido y, si ese tiempo se perdiera por causa de la tardanza, no se podra identificar fcilmente como un costo.CUADRO RESUMIDO 1Reduccin de la velocidadVentajasDesventajas

No tiene costos directos adicionalesX Para reducir la velocidad se requiere moderacin

El ahorro de combustible puede ser muy considerableX La tripulancin y el propietario pueden tener intereses diferentes

Es muy fcil de aplicarX Es menos conveniente

X Si la velocidad se reduce mediante la instalacin de un motor ms pequeo, el margen de seguridad puede ser menor

Es muy importante reconocer que las personas que intervienen en el control y el funcionamiento de una embarcacin tienen apreciaciones diferentes del tiempo. La toma de decisiones resulta ms fcil cuando el propietario de la embarcacin es tambin el capitn. Sin embargo, cuando el propietario no se encuentra a bordo, puede surgir un conflicto de intereses y ello no promueve el ahorro de combustible.Por ejemplo, el patrn (que es quien decide a bordo si se ir ms lentamente o no) quiz est cansado y quiera regresar lo antes posible. Por su parte, el propietario de la embarcacin podra tener compradores para la captura y estar ms interesado en reducir los costos de funcionamiento (incluido el combustible) que en llevar rpidamente la embarcacin al puerto. La cuestin decisiva es cmo participa en los costos de la embarcacin la persona que decide sobre la velocidad de navegacin. Si los costos de combustible siempre se pagan con los ingresos del propietario, la tripulacin quiz no se sienta motivada para reducir la velocidad y economizar combustible.En el anexo 3 se presenta un mtodo cuantitativo inspirado en Lundgren (1985) para calcular la velocidad ptima. Aunque la determinacin de una velocidad ptima depende del proceso incierto de calcular la evaluacin del tiempo por el capitn, el mtodo presenta medidas relativamente directas que permiten identificar fcilmente las velocidades a las que no debe desplazarse la embarcacin, independientemente de los factores humanos que inciden en la decisin.Mantenimiento del motorUn cuidadoso rodaje inicial y un mantenimiento regular son sumamente importantes para la fiabilidad y el rendimiento (incluido el consumo de combustible) de cualquier motor. Esto se aplica a los motores nuticos tanto internos como fuera borda. Todo fabricante de motores recomienda un servicio a intervalos determinados que se deben respetar rigurosamente, sobre todo en el caso de servicios bsicos tales como los cambios de aceite, filtros y separadores. Un motor nuevo o reacondicionado se debe hacer funcionar con cuidado. Se debe seguir el programa de mantenimiento del fabricante del motor. El trabajo mecnico complejo se debe encomendar a un mecnico competente.

Las consecuencias de no respetar las normas de rodaje y de mantenimiento pueden suponer una disminucin irrecuperable del rendimiento de un motor. Esto se puede ilustrar con un ejemplo: en un estudio sobre la eficiencia energtica en la pesca en pequea escala en la India (Aegisson y Endal, 1992) se probaron dos motores similares en la misma canoa. Uno de ellos se haba mantenido muy mal, y consumiel doblede combustilbe, pero slo alcanz el 85por ciento de la velocidad del otro.Un buen mantenimiento preventivo es mucho ms importante en los lugares donde el combustible es de baja calidad. Esto puede dar lugar a depsitos con un elevado contenido de carbn, as como a bajas temperaturas del motor y a una prdida considerable de potencia. En los motores disel, el alto contenido de azufre del combustible de baja calidad exije una sustitucin temprana de los inyectores. El primer signo de la necesidad de cambiar los inyectores es un mayor consumo de combustible (o una disminucin de la potencia) y el ennegrecimiento del humo de escape. En la siguiente lista se enumeran las causas posibles de la densificacin del humo de escape en los motores disel (Gilbert, 1983):Humo de escape negro:- motor sobrecargado;- falta de aire;- inyectores gastados.Humo de escape blanco:- inyectores/vlvulas fuera de punto;- vlvulas de admisin con fugas o vlvulas de salida quemadas;- aros de pistn daados y gastados;- compresin baja;- contrapresin de escape.Humo de escape azul:- aceite en la cmara de combustin (normalmente en motores de aspiracin), por desgaste de las guas de las vlvulas o por desgaste o rotura de los aros de pistn;- en los motores sobrealimentados con turbosoplante, por alguna de las causas indicadas o por la presencia de aceite en la parte del turbosoplante ms prxima al escape debido a una prdida.ESTADO DEL CASCOLa resistencia de rozamiento, o rozamiento del forro, es la forma ms importante de resistencia despus de la resistencia debida a la formacin de olas. En trminos sencillos, es una medida de la energa consumida cuando el agua roza la carena. Al igual que la resistencia debida a la formacin de olas, su efecto es ms marcado en las embarcaciones ms rpidas o en las que recorren distancias mayores entre el puerto y la zona de pesca. Una reduccin de la velocidad permite reducir la resistencia de rozamiento.Como esta resistencia depende de la lisura de la obra viva, el armador puede controlarla parcialmente, a diferencia de la resistencia debida a la formacin de olas. Cuanta ms atencin se preste al acabado de la superficie de la embarcacin durante la construccin y al mantenimiento, menos energa se desperdiciar para contrarrestar el rozamiento del forro. Esto vale para las embarcaciones de todos los tamaos.No es fcil construir una embarcacin con una carena muy lisa y tampoco lo es mantener esa superficie muy lisa porque esto requiere mayores gastos en mano de obra, materiales y (en el caso de las embarcaciones ms grandes) puesta en seco en el varadero.Hay algunos indicadores generales que pueden ayudar al armador a decidir cunto tiempo y dinero vale la pena gastar para conseguir y mantener un acabado liso. Resulta difcil y costoso mejorar el acabado de un casco muy deteriorado; si la embarcacin se bot inicialmente con un casco muy rugoso, ser muy difcil mejorarlo.El beneficio real de los esfuerzos para mejorar el estado del casco depende de la utilizacin de la embarcacin. Por ejemplo, en el caso de las lentas, como los arrastreros que navegan muy cerca del puerto, el mejoramiento del estado del casco no acarrea grandes beneficios. En una prueba (Billington, 1985) se observ que el encrustamiento reduca en poco menos de 3 nudos la velocidad en marcha libre de un arrastrero, pero no tena efectos observables en la velocidad de arrastre ni en el consumo de combustible durante la pesca. Se trataba de una embarcacin que navegaba muy cerca de su puerto de origen, y el gasto considerable que deba hacerse para mantener liso el casco no era rentable.Es preferible procurar que el acabado del casco sea bueno antes de la primera botadura porque, de lo contrario, resulta difcil conseguirlo despus.Cuando una embarcacin navega distancias considerables para llegar al caladero, o se utiliza para un tipo de pesca que requiere navegacin, como la pesca a la cacea, s que conviene mantener el casco en buen estado.La magnitud del esfuerzo dedicado al mantenimiento del casco debe guardar proporcin con lo siguiente: la celeridad de la embarcacin (cuanto ms veloz sea, ms importante ser el estado de la superficie del casco); la velocidad de incrustacin biolgica o deterioro de la superficie del casco; el costo del combustible; el costo de mantenimiento.Todos estos factores dependen de las condiciones locales y de la actividad pesquera. Sin embargo, debido al flujo del agua alrededor del casco, el estado de la parte delantera de ste y el de la hlice son ms importantes para reducir el rozamiento del forro. Segn Towsinet al., 1981: El tratamiento del cuarto delantero del casco rinde la tercera parte de lo que rinde el del casco entero. La limpieza de la hlice requiere un esfuerzo relativamente pequeo, pero puede dar como resultado ahorros muy significativos.

En pruebas navales realizadas en los Estados Unidos (Woods Hole Oceanographic Institute, sin fecha) se observ que la incrustacin acumulada en la hlice durante ms de 7meses y medio daba lugar a un aumento del consumo de combustible de un 10 por ciento para mantener una velocidad determinada.Las causas de un aumento del rozamiento del forro pueden clasificarse en dos categoras, a saber: la rugosidad del casco, resultante del deterioro del forro o de un mal acabado de la superficie antes de la pintura; y la incrustacin biolgica, resultante del crecimiento de algas marinas, escaramujos, etc., en la obra viva.Incrustacin biolgicaLa prdida de velocidad o el aumento del consumo de combustible debido al crecimiento de vegetacin marina y pequeos moluscos en el casco representa para los operadores de la embarcacin un problema ms importante que la rugosidad del casco. La velocidad de crecimiento de la vegetacin y los moluscos depende de lo siguiente: la utilizacin de la embarcacin; la eficacia de la pintura antiincrustante que se haya aplicado; y las condiciones ambientales locales, sobre todo la temperatura del agua, ya que cuanto ms clida sea sta ms rpido crecer la vegetacin.Los clculos indican que la bioincrustacin puede contribuir a aumentar el consumo de combustible hasta un 7por ciento en un mes y un 44 por ciento al cabo de seis meses (Agencia Sueca de Cooperacin Internacional para el Desarrollo/FAO, 1986b), pero se puede reducir considerablemente mediante el uso de pintura antiincrustante. Por ejemplo, el consumo de combustible de una canoa ghanesa se reduca a la mitad y su velocidad de crucero en servicio aumentaba un 30 por ciento una vez eliminada la costra de vegetacin marina (Beare en FAO, 1989a).Probablemente no valga la pena aplicar pintura antiincrustante a una embarcacin pequea que permanece con frecuencia varada en la playa o en otro lugar fuera del agua (entre los viajes de pesca); en semejantes condiciones, la vegetacin y los moluscos no crecen rpidamente porque la superficie del casco se mantiene seca durante perodos prologados. Adems, como la pintura antiincrustante es blanda y no muy resistente, si una embarcacin se vara en la playa se pierde bastante pintura durante las botaduras y varadas.La pintura antiincrustante libera en el agua una pequea cantidad de toxinas que inhiben el crecimiento de la vegetacin y los moluscos. Hay varios tipos diferentes de productos antiincrustantes, que van desde las pinturas ms baratas, ms duras, hasta las ms eficaces y costosas que actan por hidrlisis o por autopulido. Todos los tipos de pintura antiincrustante tienen una vida til limitada (generalmente alrededor de un ao), despus de lo cual es necesario reemplazarla porque pierde sus propiedades txicas y la vegetacin comienza a crecer rpidamente. Las pinturas antiincrustantes que actan por autopulido se vuelven ms suaves con el tiempo y pueden ofrecer una proteccin razonable, de hasta dos aos, contra la bioincrustacin, pero el sistema de pintura es costoso de aplicar y requiere la eliminacin completa de toda pintura anterior por debajo de la lnea de flotacin. Pinturas antiincrustantes autopulimentantes permiten ahorrar hasta un 10 por ciento de combustible (Hollin y Windh, 1984), pero slo sern viables para las embarcaciones que recorren distancias largas hasta llegar a la zona de pesca y que se varan en dique seco aproximadamente una vez al ao.En la pesca en pequea escala el uso de pintura antiincrustante es poco comn, pero permite hacer ahorros considerables o, por lo menos, reducir las prdidas. En la pesca en pequea escala existen unas pocas opciones que ofrecen una solucin barata y a menudo eficaz del problema:Pintura mezclada con herbicida. La carena de una embarcacin pequea se puede cubrir con una mezcla de pintura y una pequea cantidad de herbicida agrcola. No se requiere una pintura especial y el herbicida suele ser barato y fcil de conseguir. La desventaja principal es que no se puede controlar la liberacin de la toxina. Durante los primeros das de inmersin la liberacin es rpida, pero la eficacia del producto disminuye rpidamente. Toda pintura antiincrustante debe usarse con cuidado porque la toxina puede tener efectos perjudiciales para otro tipo de vegetacin marina, en particular moluscos y algas comestibles, en el rea donde permanecen ancladas las embarcaciones.Aceite de hgado de tiburn y cal. En algunas comunidades pesqueras donde no se consigue pintura antiincrustante o sta es cara, una solucin autctona consiste en aplicar una pintura espesa preparada con aceite de hgado de tiburn y cal. El aceite se extrae del hgado de tiburones y rayas mediante un proceso de coccin y desintegracin parcial. Este lquido de olor acre se aplica luego directamente a las superficies interiores de madera de la embarcacin (para protegerlas contra insectos perforadores de la madera o contra los efectos del calafateo), o se mezcla con cal y luego se aplica a la obra viva. La mezcla es bastante eficaz para limitar el crecimiento de vegetacin marina y aleja a los perforadores de la madera. La ventaja principal es que resulta muy barata, y a menudo ni siquiera es necesario comprar producto alguno. Sin embargo, cuando se aplica a la obra viva, queda blanda y no dura mucho, de manera que es preciso volver a aplicarla aproximadamente una vez al mes para que resulte eficaz. Debe sealarse que en muchas comunidades costeras tropicales la cal se extrae mediante la calcinacin de trozos de coral recogidos en arrecifes prximos. En muchos pases esta actividad destructora para el hbitat y la pesca locales es ilegal.Si una embarcacin queda en el agua, en lugar de ser sacada y puesta en seco entre los viajes de pesca, la obra viva debe estar protegida por una pintura o compuestos antiincrustantes.RugosidadEl casco de las embarcaciones de acero es el que ms se deteriora con el tiempo. Aunque la rugosidad del casco de las embarcaciones de madera e incluso hasta cierto punto de las de fibra de vidrio aumenta con el tiempo (principalmente por dao fsico y acumulacin de pintura deteriorada), el efecto es ms importante en los cascos de acero porque, adems, se ven afectados por la corrosin.A continuacin se enumeran los principales factores que determinan la rugosidad del casco. corrosin de las superficies de acero, a menudo causada por:- fallas de los sistemas de proteccin catdica; o- pinturas antiincrustantes inadecuadas o deterioradas mal acabado de la pintura debido a lo siguiente:- una limpieza insuficiente del casco antes de la aplicacin;- una aplicacin deficiente;- condiciones meteorolgicas adversas en el momento de la aplicacin, por ejemplo lluvia o calor intenso; formacin de ampollas y separacin de la pintura debido a lo siguiente:- una mala preparacin de la superficie antes de aplicar la pintura;- acumulacin de antiincrustante viejo;- mala calidad de la pintura; dao mecnico de la superficie del casco debido a los amarres, el roce de los cabos, las encalladuras, los desembarques en la playa, o por accin del hielo.FIGURA 7Incremento de las necesidades de potencia debido a la rugosidad del casco

Fuente:Derivado de Byrne y Ward, 1982.CUADRO RESUMIDO 2Estado del cascoVentajasDesventajas

El ahorro de combustible puede ser considerableX La embarcacin debe permanecer inutilizada mientras se mejora el estado del casco

Es relativamente fcil de aplicarX Las embarcaciones ms grandes deben permanecer varadas en dique seco (es costoso)

La pintura antiincrustante protege las embarcaciones con casco de madera de los teredos marinosX Los costos de pintura y mano de obra pueden ser considerables

Las embarcaciones de acero grandes necesitan aproximadamente un 1 por ciento ms de potencia por ao para mantener la misma velocidad, aunque el aumento de la rugosidad del casco generalmente se desacelera con la edad de la embarcacin. Por consiguiente, a los diez aos una embarcacin de acero requiere aproximadamente un 10 por ciento ms de potencia (y un 10 por ciento ms de combustible) para mantener la velocidad de crucero que alcanzaba cuando empez a prestar servicio.Esta prdida, hasta cierto punto inevitable, se puede reducir al mnimo mediante un buen mantenimiento del casco y, en el caso de las embarcaciones de acero, mediante la sustitucin regular del nodo protector fungible y la aplicacin de pintura anticorrosiva.FAENAS DE PESCAAutonomaLas modalidades de faena en una embarcacin tienen una influencia directa en la eficiencia de la utilizacin del combustible. En las embarcaciones ms grandes, cuya autonoma en el mar es de varios das o incluso ms, la duracin de los viajes de pesca se tiende a limitar al mnimo necesario para llenar la bodega. En la pesca en pequea escala se tender a limitar la duracin de cada viaje de pesca a un solo da, a menudo debido a la falta de capacidad de almacenamiento a bordo o a las prcticas establecidas. En muchos de esos casos, se podra ahorrar ms combustible aumentando el tiempo de permanencia en el caladero, en particular si se dedica una parte considerable del da a los viajes de ida y vuelta. Por ejemplo, si los viajes pudieran durar dos das en vez de uno, la captura de dos das supondra un costo de combustible correspondiente a un solo viaje de ida y vuelta en lugar de dos. Esto permitira reducir hasta en un 50 por ciento el costo del combustible por kilogramo de pescado capturado.Sin embargo, suele ser muy difcil aumentar la autonoma de una embarcacin, especialmente pasar a prolongar en un da la duracin de los viajes: la embarcacin debe tener una bodega refrigerada y debe llevar hielo; el precio de venta del pescado debe justificar la inversin en la bodega refrigerada y el costo diario del hielo (ste se debe poder conseguir en el puerto de embarque); la tripulacin debe estar dispuesta a pasar las noches en el mar, y posiblemente no tenga esa costumbre; la embarcacin debe estar en buen estado porque una presencia ms prologada en el mar significa inevitablemente una mayor exposicin al mal tiempo; la embarcacin posiblemente necesite literas y cocina, que no eran necesarias en los viajes de un da de duracin.Tecnologa pesqueraLas artes de pesca utilizadas para un tipo de faena suelen estar determinadas de antemano segn la especie que se quiera pescar, las condiciones fsicas (tipo de fondo, corrientes), las condiciones meteorolgicas y el tipo de embarcacin. La combinacin de estos factores a menudo significa que en esa faena se puede utilizar un solo tipo de arte.Sin embargo, en la pesca de arrastre, sobre todo la costera en pequea escala, es posible utilizar a veces artes de arrastre de pareja en lugar de las clsicas redes de arrastre de puertas para una sola embarcacin. La reduccin de los costos de combustible de la flota puede llegar a un 25por ciento o un 35por ciento por tonelada de pescado si se utilizan artes de arrastre de pareja (Aegisson y Endal, 1992) en lugar de redes de arrastre de puertas.NavegacinEl uso de satlites de navegacin y ecosondas se est generalizando en la pesca en pequea escala porque esa tecnologa no slo es ms barata sino tambin ms fcil de transportar (sobre todo el equipo de navegacin por satlite). Este tipo de equipo auxiliar para la navegacin puede contribuir a economizar hasta un 10 por ciento de combustible (Hollin y Windh, 1984), segn el tipo de pesca y la dificultad para encontrar cardmenes pequeos y concentrados. Ese instrumental no slo ayuda al capitn de la embarcacin a volver a encontrar fcilmente el caladero, (reduciendo de ese modo el derroche de combustible), sino que tambin permite encontrar nuevos bancos de peces y contribuye a mejorar la seguridad de la navegacin.Para utilizar satlites de navegacin y ecosondas se requiere bastante capacidad de navegacin; la utilizacin de cartas nuticas posibilita un mejor aprovechamiento de esa tecnologa.PROPULSIN AUXILIAR CON VELASEl uso de velas como medio de propulsin auxiliar permite ahorrar mucho combustible (hasta el 80 por ciento en viajes largos de embarcaciones pequeas), pero su utilizacin dista mucho de ser posible en todos los casos. Se requiere el concurso de circunstancias muy especficas para que la utilizacin de veleros a motor resulte tecnolgicamente viable, tanto con respecto a las condiciones meteorolgicas como al diseo de la embarcacin y a la actitud y los conocimientos de los tripulantes.Para que una embarcacin pueda navegar a vela debe tener determinadas caractersticas en cuanto a la estabilidad y la disposicin de la cubierta, de manera que, por lo general, este tipo de propulsin slo es viable en las embarcaciones diseadas especficamente para navegar a vela. En el caso de las embarcaciones ms pequeas puede ser necesario aadir ms lastre o instalar una quilla de lastre externa para mejorar tanto la estabilidad como la navegabilidad con viento de costado o con viento de proa. En cualquier embarcacin de pesca las velas limitan la capacidad de maniobra y el mstil y la jarcia reducen la disponibilidad de espacio libre en la cubierta.CUADRO RESUMIDO 3Faenas de pescaVentajasDesventajas

El ahorro de combustible puede ser considerableX Puede ser necesaria una inversin considerable para aumentar la autonoma de la embarcacin

X Suele resultar muy difcil cambiar las operaciones de rutina de un tipo determinado de pesca

X Tanto para modificar las operaciones de rutina como para tener una mayor conciencia de la navegacin es preciso recibir adiestramiento y conocimientos

La navegacin a vela es un oficio aparte y para practicarlo con eficiencia la tripulacin tiene que contar con los conocimientos necesarios y estar dispuesta a utilizarlos: para izar las velas hay que realizar operaciones muy complejas, en particular en las embarcaciones ms grandes. Es evidente que a la tripulacin siempre le resultar ms fcil olvidarse de las velas y navegar directamente a motor.Sin embargo, este tipo de navegacin puede suponer un gran ahorro de combustible, segn la fuerza del viento, su direccin con respecto al rumbo o a la localizacin de las zonas de pesca y la duracin del viaje. Normalmente, los valores indicativos son del orden del 5por ciento (para condiciones variables) al 80 por ciento (para pequeas embarcaciones en viajes largos con viento constante a 90 del rumbo). Sin embargo, estos clculos dependen mucho de la capacidad de la tripulacin, as como de la forma del casco y del estado y diseo de las velas. Existen diseos muy diferentes de arboladuras, desarrollados en distintas zonas de pesca alrededor del mundo. Es importante que el diseo de la arboladura de una embarcacin de pesca sea sencillo, seguro y maniobrable.El diseo de la arboladura de una embarcacin de pesca debe ser lo ms sencillo posible y tener la menor cantidad posible de serretas y jarcias firmes y de labor.En las embarcaciones ms pequeas es preferible utilizar una sola vela que se pueda acomodar fcilmente en un espacio reducido. Como sistema de propulsin secundario, la navegacin a vela permite aumentar considerablemente la seguridad de las embarcaciones, en particular si stas pueden utilizar nicamente ese sistema de navegacin en caso de avera del motor.CUADRO RESUMIDO 4Propulsin auxiliar con velasVentajasDesventajas

El ahorro de combustible puede ser considerableX Para lograr una eficacia ptima, la embarcacin debe haber sido diseada y construida desde el principio para navegar a vela. Suele ser muy difcil adaptar velas a una embarcacin de pesca a motor

Se puede mejorar la comodidad de la embarcacinX La tripulacin debe saber navegar a vela o adiestrarse para ello

Mejora la seguridad de la embarcacinX Las velas son otro elemento ms que requiere mantenimiento

X Las velas pueden exigir a la tripulacin un esfuerzo adicional sustancial, y siempre es ms fcil navegar a m

Medidas tcnicasEn esta seccin se describen diversas medidas para lograr un uso eficiente de combustible que requieren inversiones en equipo nuevo o en la modificacin de equipo existente. Muchas de las ideas tcnicas esbozadas resultan ms tiles en los casos en que los propietarios tienen previsto construir una nueva embarcacin o renovar una existente. Siempre que es posible se dan algunas indicaciones sobre el costo de las alternativas tcnicas, as como sobre el ahorro de combustible que puede suponer su aplicacin. No se ha hecho especial hincapi en una descripcin detallada de los aspectos financieros de los costos y ahorros, sobre todo por la gran variabilidad de los costos en las zonas geogrficas para las que se ha concebido esta gua.LA HLICELa hlice es el elemento tcnico unitario ms importante de una embarcacin. Su diseo y caractersticas repercuten directamente en el grado de eficiencia de la utilizacin del combustible. El mal diseo de las hlices es el factor ms frecuente de utilizacin ineficiente del combustible. En la presente seccin se exponen algunos de los conceptos bsicos relativos al diseo de las hlices, mientras que en el anexo 4 se describe un mtodo rpido y fcil para verificar, aproximadamente, la adecuacin de una hlice instalada. Es importante tener presente en toda esta seccin que el diseo de la hlice no es nada sencillo, en particular en el caso de las hlices de los arrastreros, para cuyas caractersticas tcnicas hay que recurrir a personal cualificado y con experiencia. Esa asistencia puede obtenerse ya sea de representantes locales de los fabricantes de hlices y motores o bien, en algunos casos, de servicios tcnicos de programas gubernamentales de extensin pesquera.Cul es la funcin de la hlice? La respuesta parece obvia: una hlice convierte la fuerza que produce el motor en impulso para mover la embarcacin en el agua. Al disear la hlice es importante garantizar su eficiencia para impulsar la embarcacin.Factores que inciden en la eficiencia de la hliceDimetro. El dimetro de la hlice es el factor individual ms importante que determina el grado de eficiencia de la hlice. sta funciona expulsando agua de la popa de la embarcacin para que sta avance. Desde el punto de vista de la eficiencia, es preferible expulsar de la popa una gran cantidad de agua con un ritmo relativamente lento, que expulsar rpidamente un volumen pequeo para conseguir el mismo impulso hacia adelante. Por consiguiente, el dimetro de la hlice siempre debe ser el ms grande posible teniendo en cuenta las caractersticas de la embarcacin (con la debida distancia entre las palas y el casco) para que pase por la hlice el mayor volumen de agua posible.El dimetro de la hlice debe ser el ms grande posible teniendo en cuenta el diseo del casco y la instalacin del motor.En un estudio monogrfico bien documentado (Berg, 1982) sobre la sustitucin de la hlice de una embarcacin de pesca por una de mayor dimetro, se demostr que era posible reducir en un 30 por ciento el consumo de combustible a velocidad de crucero e incrementar en un 27 por ciento la traccin sobre bolardo (fuerza mxima de remolque). En este caso, se sustituyeron la hlice y la caja reductora y se duplic el dimetro de la hlice; esta operacin slo fue posible porque al construir la embarcacin se haba dejado un vano (el espacio destinado a la hlice) muy grande.Revoluciones del eje (RPM). Cuanto mayor sea el dimetro de la hlice, menos revoluciones por minuto se necesitarn para absorber la misma fuerza. Por consiguiente, una hlice eficiente no slo debe tener el dimetro ms grande posible, sino que tambin es necesario que las revoluciones del eje sean lentas. Esto se consigue por lo general instalando un dispositivo reductor entre el motor y el eje de la hlice. Sin embargo, hay que recordar que una hlice grande y un dispositivo con gran capacidad de reduccin siempre son ms caros que una hlice ms pequea y un dispositivo ms sencillo.Foto 1Erosin incipiente como resultado de la cavitacin cerca del borde de ataque de la cara anterior de la pala

J. WILSON

Debe seleccionarse una caja reductora que permita alcanzar un mximo de 1 000 RPM en la hliceCavitacin. La cavitacin es un problema causado por el mal diseo de la hlice y, si bien no incide directamente en el grado de eficiencia de la utilizacin de combustible, indica que la seleccin de la hlice instalada no era correcta; a largo plazo, los efectos de la cavitacin pueden provocar un aumento de consumo de combustible.La cavitacin se produce cuando la presin en la cara anterior de las palas de la hlice es tan baja que se forman burbujas de vapor y turbulencias. Cuando las burbujas de vapor pasan por la superficie de las palas desde las zonas de menor presin, estallan y se condensan para volver a convertirse en agua. Normalmente, las burbujas se forman cerca del borde de ataque de la cara anterior de las palas de la hlice y estallan cerca del borde de salida, en general, con mayor incidencia en el extremo de las palas. El estallido de las burbujas de vapor puede parecer algo sin importancia, pero en realidad es un fenmeno muy violento que produce desgaste y corrosin en la superficie de las palas y puede llegar incluso a agrietarlas. Por extrao que parezca, la cavitacin suele ir acompaada de un bajo consumo de combustible, porque la hlice no puede absorber la potencia transmitida por el motor y ste funciona con subcarga.La nica solucin para el problema de la cavitacin consiste en cambiar la hlice. Se puede examinar la posibilidad de instalar una hlice con ms palas, o con un dimetro ms grande.Nmero de palas. En general, a una velocidad determinada de rotacin del eje (RPM), cuanto menos palas tenga una hlice mejor ser. Sin embargo, si tiene menos palas, cada una de ellas soportar una carga mayor. Esto puede causar mucha vibracin, sobre todo en una hlice de dos palas, y contribuir a la cavitacin. Cuando el dimetro de la hlice est limitado por el tamao del vano, quiz sea preferible que el eje gire a menos revoluciones y la fuerza se absorba con un mayor nmero de palas.Superficie de las palas. Una hlice con palas angostas (en la cual la relacin entre la superficie total de las palas y el rea engendrada por el radio es baja; vase la figura 8) resulta ms eficiente que una con palas anchas. Sin embargo, las hlices con una relacin baja de la superficie de las palas son ms propensas a la cavitacin porque el empuje de la hlice se distribuye sobre una superficie ms pequea de las palas. Para prevenir la cavitacin, la relacin de la superficie de las palas debe ser mayor que el valor ms eficiente.Seccin de las palas. El espesor de las palas de una hlice tiene escaso efecto en la eficiencia, dentro de los lmites necesarios para que las palas tengan fuerza suficiente. Sin embargo, de forma semejante a la relacin de la superficie de las palas, el espesor de la seccin puede incidir en la cavitacin: las hlices de palas ms gruesas producen mayor succin y son ms propensas a la cavitacin.El ncleo. El tamao del ncleo de la hlice afecta directamente a la eficiencia de sta. Esto es particularmente importante si se considera la instalacin de una hlice de paso variable, que tiene un ncleo significativamente ms grande que otra equivalente de paso fijo. En general, la disminucin de la eficiencia debida al mayor tamao del ncleo de una hlice de paso variable es de aproximadamente un 2 por ciento.FIGURA 8Relacin rea-disco

Se observa una prdida de la eficiencia de una magnitud semejante cuando el ncleo es de mayor tamao, como en muchas hlices de motores fuera borda, por donde se descargan los gases de escape.Cada. La cada de las palas de una hlice no tiene efectos directos en la eficiencia de sta, pero los efectos de la interaccin entre la hlice y el casco s son importantes. A menudo, segn la forma del vano en el casco, cuanto mayor sea la cada a popa de las palas de la hlice, ms grande podr ser el dimetro de sta y la cada pasar a ser muy favorable. Sin embargo, una cada mayor requiere una hlice ms fuerte, ms pesada, cuya fabricacin es ms costosaEspacio libre entre la hlice y el casco y vano de la hlice. La distancia entre la hlice y el casco influye en la eficiencia de funcionamiento de la hlice en el flujo del agua en torno del casco y afecta a la intensidad de la vibracin causada por la hlice. En el cuadro 3 se muestran los valores recomendados.En general, cuanto ms grandes sean esas distancias, mejor. Sin embargo, si el vano es pequeo, cuanto mayores sean esas distancias, menor podr ser el dimetro de la hlice y menor ser la eficiencia. Si en la fase de diseo se prev que esas distancias sean grandes, se debe alzar la bovedilla y ello podra exigir que la lnea de flotacin sea ms obtusa inmediatamente a proa de la hlice. Con esto aumentara la resistencia del casco en el agua. Un vano pequeo requiere una hlice de dimetro pequeo, que quizs no pueda absorber eficientemente toda la potencia del motor, lo que dara lugar a un rendimiento ineficiente, daos en el motor o poca capacidad de arrastre. Se puede encontrar una solucin intermedia para un vano pequeo, por ejemplo mediante lo siguiente: establecer una nueva angularidad del eje (para lo cual se debe remontar el motor); utilizar una prolongacin del eje (para lo cual a menudo se debe desplazar el timn); o instalar una hlice con una mayor relacin rea-disco.FIGURA 9Rake o cada de las palas

CUADRO 3Distancias de proteccin de la hlice(% del dimetro de la hlice)

1 Distancia mnima entre las puntas de las palas y el casco117 %

2 Distancia mnima entre las puntas de las palas y la quilla4 %

3 Distancia mnima entre el dormido de popa y la hlice a un 35 % del dimetro de la hlice127 %

4 Distancia mxima entre la hlice y el timn a un 35 % del dimetro de la hlice10 %

5 Distancia mxima al extremo del eje libre4 dimetro del eje

1Estas distancias estn estrechamente asociadas al nmero de palas y se pueden calcular como sigue:1 = 0.23 - (0,02 n) y 3 = 0.33 - (0,02 n) donde n = nmero de palas de la hlice.FIGURA 10Distancias de proteccin de la hlice

Fuente:Smith, Lapp y Sedat, 1985.

Foto 2Si se colocan dispositivos que ocupan parte del vano de la hlice, sobre todo a proa de sta, se reduce la eficiencia y aumenta la vibracin

J. WILSON

Foto 3Distancia demasiado pequea entre el dormido de popa y la hlice

J. WILSON

Foto 4Distancia muy pequea entre el casco y la punta de las palas

J. WILSON

Foto 5 y 6Una mala instalacin; obsrvese el deterioro de las puntas de las palas, el ensuciamiento excesivo de la superficie del casco y el mal aprovechamiento del vano de la hlice

J. WILSON

J. WILSON

En general: Las distancias a las puntas de las palas deben ser lo ms pequeas posible dentro de las normas, para que la hlice pueda ser lo ms grande posible. La distancia entre la hlice y el timn debe ser pequea para mantener el control de la direccin. La distancia entre el dormido de popa y la hlice debe ser grande.

En el diseo y la instalacin de las hlices de los arrastreros, el espacio entre la punta de las palas y el casco puede ser tan pequeo como un 8 a un 10 por ciento del dimetro de la hlice. La desventaja del aumento de la vibracin se compensa con el aumento del empuje y de la eficiencia de una hlice de dimetro ms grande.La distancia entre la punta de las palas y el casco nunca debe ser de menos de 50 mm en ninguna embarcacin.El estado de las palas. Un mal estado de las palas por causa de averas, contaminacin, corrosin o erosin reduce la eficiencia de la hlice. El grado en el cual el estado de la superficie de las palas influye en la eficiencia depende de la velocidad y la carga de la hlice; una hlice muy cargada es ms sensible al estado de la superficie.Rugosidad y daos. La eficiencia de una hlice depende mucho de la rugosidad de la superficie y de los posibles daos de las partes exteriores de las palas, en particular en el borde de ataque proel (baja presin), donde la rugosidad provoca cavitacin precoz. La cavitacin erosiona el material de las palas y aumenta la rugosidad de su superficie. En las hlices ms grandes, la rugosidad puede dar lugar a un aumento del consumo de combustible de hasta un 4 por ciento al cabo de 12 meses de servicio.Los daos en los bordes de arrastre de las palas, en particular las curvaturas, afectan a las caractersticas sustentadoras de la seccin de las palas y dan lugar a una carga insuficiente o excesiva a las revoluciones de diseo del eje. Esto tendr efectos graves en el aprovechamiento del combustible y, en el caso del motor disel, en el estado del motor. Las embarcaciones con motor fuera borda que navegan en aguas poco profundas o atracan en la playa son particularmente sensibles a la ineficiencia en la utilizacin de combustible cuando tienen hlices averiadas.Incrustaciones. Los efectos de la incrustacin de malezas y moluscos sobre la eficiencia de la hlice son mucho ms importantes que la rugosidad. Su magnitud depende de que los restos de vegetacin permanezcan incrustados en la hlice durante el funcionamiento; si hay cavitacin, generalmente se explusan las incrustaciones de las partes exteriores ms importantes. En ensayos navales realizados en los Estados Unidos se encontr que la incrustacin de malezas en la hlice por s sola daba lugar a un aumento del consumo de combustible de un 10 por ciento al cabo de 7 meses y medio.El mantenimiento y la limpieza de las palas de la hlice pueden aportar beneficios importantes con relativamente poco esfuerzo. La superficie de la hlice es muy pequea en comparacin con el casco, y se consiguen ahorros proporcionalmente mayores (mejor dicho, se pueden evitar ms prdidas) por persona-hora de esfuerzo con un buen mantenimiento de las palas de la hlice.Las hlices ms grandes requieren un acondicionamiento y pulido peridicos de la superficie, en particular si la cavitacin, la corrosin o las averas son considerables. Este trabajo se debe hacer con cuidado y se debe confiar a un personal capacitado, para evitar mayores daos.Dispositivos. Los dispositivos perifricos tales como aletas y toberas pueden mejorar la eficiencia de la hlice, pero ello depende mucho del grado de eficiencia de la misma antes de instalarse el dispositivo y de la idoneidad de sta para el uso que se hace de ella. Cabe sealar que las aletas y toberas requieren un diseo especial, su instalacin puede ser costosa y se pueden averiar con facilidad. Tienen aplicaciones especficas (el entubamiento de la hlice se examina con ms detenimiento en la pg. 22).Diseo de la hlice: tiene usted la hlice adecuada?Lo primero que se debe hacer a fin de determinar si la hlice instalada es adecuada para la embarcacin y para el motor es proceder a la observacin. Es el rendimiento de la embarcacin semejante al de otras de potencia y diseo similares? Si la respuesta es negativa, es importante que no se saque apresuradamente la conclusin de que la hlice no es la adecuada. Tambin se deben considerar otros factores, como el estado de la obra viva. Cundo se limpi y se pint por ltima vez la embarcacin? En qu estado se encuentra la hlice? est limpia e indemne y su superficie se mantiene lisa? Qu potencia tiene el motor y en qu estado se encuentra ste (si conserva la potencia)?La hlice puede ser inadecuada si: el motor no alcanza las RPM de diseo y sesobrecarga; el motor sobrepasa las RPM de diseo cuando funciona a toda marcha,sobreacelera y recibe unasubcarga de combustible; la hlice est sobrecargada y muestra signos de cavitacin y erosin superficial.Por consiguiente, se recomienda hacer un control preliminar antes de consultar a un diseador de hlices o un arquitecto naval. En el anexo 4 se describe un mtodo sencillo de estimacin preliminar de los parmetros bsicos de una hlice. Cabe sealar que se trata de una forma abreviada de un mtodo ms completo y no sirve para el diseo.Sobrecarga del motor. La sobrecarga del motor debida a la instalacin de una hlice con demasiado paso es la causa ms comn de un uso ineficiente de combustible. La sobrecarga tambin puede ser resultado del uso de una hlice de dimetro demasiado grande, pero esto es menos comn. En los motores disel internos, un signo seguro de sobrecarga es la presencia de humo negro abundante en el escape antes de alcanzar las RPM de diseo. La sobrecarga puede hacer quemar vlvulas, resquebrajar la culata del cilindro, romper los aros del pistn y reducir la vida til del motor. Es importante recordar que, en un motor disel, es la carga y no la aceleracin la que determina el consumo de combustible. Por consiguiente, la sobrecarga continua da lugar a un consumo innecesariamente alto de combustible y a mayores costos de mantenimiento.Subcarga del motor. La subcarga del motor debida a la presencia de una hlice de dimetro demasiado pequeo o de paso insuficiente afecta al rendimiento de la embarcacin. Tambin puede averiar el motor si se lo acelera por encima de las RPM mximas especificadas. La subcarga del motor tiende a ir acompaada de un consumo bajo de combustible y, muchas veces, de cavitacin.Si el control preliminar indica que se deben introducir modificaciones en la hlice, vale la pena recordar que se puede modificar un poco el paso sin necesidad de comprar una hlice nueva. Sin embargo, montar una hlice es un trabajo especializado y ser necesario enviarla a un fabricante para que la reforme.Motores fuera borda. Las posibilidades de eleccin de las hlices de los motores fuera borda son en general ms limitadas, por lo que hay menos margen para los errores. En muchos casos un motor fuera borda slo se puede vender con una hlice determinada, por ejemplo en comunidades pesqueras de pases en desarrollo en las que los motores tienen un solo uso. Sin embargo, si la hlice est averiada, puede ser necesario encargar una nueva, y en ese momento merece la pena verificar cul es la ms apropiada para la embarcacin. Lo importante es, como en el caso de los motores internos, si el motor alcanza las RPM de diseo cuando marcha a toda potencia. Si no las alcanza, se debe considerar la posibilidad de instalar una hlice de paso ms corto, y si el motor tiende a sobreacelerar se debe considerar una de paso ms largo.El paso necesario se puede calcular a partir de la figura 18 del anexo 4, aplicando los mismos principios que se aplican a una instalacin interna. Si el resultado indica que el paso de la hlice instalada es correcto, se debe probar una hlice de dimetro diferente (pero con el mismo paso).Arrastreros. En estas embarcaciones el diseo de las hlices requiere una atencin especial porque funcionan en dos situaciones completamente diferentes: el arrastre y la marcha libre.Si es de paso fijo, la hlice no puede funcionar en las condiciones ptimas de diseo tanto en marcha libre como en el arrastre. El diseador de la hlice debe encontrar una solucin intermedia segn el tiempo que la embarcacin se utilice en cada una de esas dos situaciones. En el caso de las embarcaciones utilizadas para pescar a gran distancia del puerto de base, las ventajas de tener una hlice con mayor capacidad de arrastre (y por consiguiente mayor capacidad de captura si se trata de un arrastrero) bien pueden quedar neutralizadas si aumenta el costo del combustible necesario para el viaje de ida y vuelta, y en el diseo se optar por una hlice de paso ms largo. Un arrastrero utilizado durante el da relativamente cerca del puerto de base debe tener una hlice optimizada para remolcar.Una hlice de paso variable podra funcionar eficientemente tanto en el arrastre como en la marcha libre, pero su manejo requiere habilidad y conocimientos. En general, para la pesca no se recomienda el uso de hlices de paso variable si no se puede garantizar un reglaje correcto, ya que un paso incorrecto puede dar fcilmente lugar a un aumento considerable del consumo de combustible.Sin embargo, una hlice de paso variable bien diseada y bien manejada permite lograr un ahorro de combustible de hasta un 15 por ciento en comparacin con una hlice de paso fijo en una tobera.Tobera. Una tobera es un tubo corto que rodea la hlice. En determinadas circunstancias puede mejorar mucho la eficiencia de un sistema de propulsin. El tubo se halla muy prximo a la hlice, se estrecha levemente y tiene un perfil sustentador.Una tobera mejora la eficiencia del sistema de propulsin de dos maneras bien diferenciadas: Primero, el entubamiento contribuye a mejorar la eficiencia de la hlice misma. Cuando las palas de la hlice giran en el agua, se crean reas de alta presin detrs de cada pala y de baja presin delante. Esa diferencia de presin genera la fuerza necesaria para empujar la embarcacin en el agua. Sin embargo, como se pierde fuerza en las puntas de las palas cuando el agua pasa del lado de alta presin al de baja presin, se reduce el empuje de la embarcacin hacia adelante. Un entubamiento muy estrecho de la hlice reduce esa prdida porque limita el flujo de agua por las puntas de las palas de la hlice. Adems de mejorar la eficiencia de la hlice, la tobera misma genera una fuerza similar a la fuerza de sustentacin producida por el ala de un avin. El agua que fluye de forma convergente alrededor de la hlice interacta con el perfil sustentador anular y crea un rea de baja presin dentro de la tobera y otra de alta presin por fuera. El estrechamiento de la tobera ayuda a que la resultante de estas fuerzas sea un empuje hacia delante y ste puede representar hasta un 40 por ciento del empuje total de la hlice y la tobera combinadas. Este efecto es ms importante cuando la embarcacin navega lentamente; a mayor velocidad (ms de 9 nudos), la tobera tiende a generar ms resistencia al avance que empuje y ello reduce el rendimiento de la embarcacin.Cundo conviene instalar una tobera. La canalizacin de la hlice puede dar como resultado ahorros considerables de combustible o un aumento de la capacidad de arrastre, pero no en todos los casos.FIGURA 11Hlice en tobera

Foto 7Hlice en tobera

KORT PROPULSION CO. LTD.

Como se seala ms arriba, el efecto de la tobera es ms apreciable a baja velocidad; por lo tanto, conviene instalar una en un arrastrero, pero no en otros tipos de embarcacin. Incluso en los arrastreros, los efectos beneficiosos slo se sienten durante la pesca; en marcha libre la tobera probablemente reduzca la velocidad.El clculo indicado en la figura 12 puede ayudar a hacer una primera evaluacin tcnica para determinar si la instalacin de una tobera resultara ventajosa. Se trata de una gua aproximada solamente y, si pareciera conveniente instalar una tobera, se deben solicitar los servicios de un arquitecto naval o un fabricante de hlices para que examine el caso con ms detenimiento.En la figura, la velocidad de la embarcacin se considera como la condicin de trabajo ms importante (en el caso de un arrastrero es la velocidad de arrastre y no la velocidad en marcha libre). Las RPM de la hlice se calculan a partir de las RPM del motor a toda potencia, divididas por la relacin de transmisin de la caja reductora:

La potencia en el eje (SHP) se toma como la potencia mxima nominal de salida continua del motor, medida en caballos de fuerza (CV).FIGURA 12Evaluacin de los beneficios de una tobera(embarcaciones monohlice)

Fuente:Smith, Lapp y Sedat, 1985.En el caso de un arrastrero que tiene un motor de 440 caballos de fuerza (a 1 900 RPM) y una relacin de transmisin de 5:1 y cuya velocidad de arrastre normal es de 3 nudos, la siguiente ecuacin permite calcular la posicin en el eje horizontal del grfico de la figura 12:

La posicin en el eje vertical est determinada por la velocidad de arrastre, o sea 3 nudos. El punto de interseccin se encuentra claramente en el rea ventajosa y puede valer la pena considerar la posibilidad de instalar una tobera por razones tcnicas. Despus convendra solicitar asesoramiento a un arquitecto naval o un fabricante de hlices.Qu puede aportar una tobera?Una tobera adecuada instalada correctamente puede dar lugar a un aumento de la potencia de tiro de un 25 a un 30 por ciento aproximadamente (clculo basado en Smith, Lapp y Sedat, 1985), segn el grado de ineficiencia de la instalacin anterior. En una embarcacin de pesca de arrastre, ese aumento se puede aprovechar de una de las tres maneras siguientes: Se puede pescar con la misma red de arrastre a la misma velocidad, pero a menos RPM, lo que permite economizar combustible. El ahorro de combustible es un poco menor que el aumento del empuje, es decir de un 20 por ciento aproximadamente (Ann., 1970). Se puede pescar con la misma red de arrastre a mayor velocidad. Esto no permite ahorrar combustible pero s aumentar la capacidad de captura. Se puede pescar con una red de arrastre ms grande a la velocidad anterior a la instalacin de la tobera.Sin embargo, debe recordarse que las toberas no son apropiadas para todas las embarcaciones. En general, slo en los arrastreros se obtiene un beneficio real tras la instalacin de una tobera. La instalacin de toberas conlleva algunas desventajas, a saber: prdida de maniobrabilidad (con una tobera fija); prdida de potencia en contramarcha; reduccin de la velocidad en marcha libre; instalacin costosa; posibilidad de cavitacin importante en el interior de la tobera.La utilidad de instalar a posteriori una tobera puede ser limitada. Si la embarcacin est diseada para tener una hlice abierta, suele haber un vano insuficiente para colocar una tobera que pueda entubar una hlice capaz de absorber la fuerza del motor.CUADRO RESUMIDO 5Instalacin de una hlice en tobera (en un arrastrero)VentajasDesventajas

Aumento de la potencia de tiroX Generalmente una pequea reduccin de la velocidad mxima en marcha libre

Proteccin de la hliceX Crculo de evolucin ms grande

Posibilidad de reducir la vibracinX Reduccin de la maniobrabilidad en contramarcha

Aumento de la capacidad de captura o de ahorro de combustibleX Aumento de la carga del timn

X Instalacin costosa

X Posible necesidad de una hlice nueva

X Posible necesidad de un timn nuevo o de modificacin del existente

Fuente:Smith, Lapp y Sedat, 1985.DISEODEL CASCOHay dos aspectos del diseo del casco que afectan directamente a la utilizacin eficiente de combustible en una embarcacin pequea. La forma de la obra viva a popa, en particular alrededor e inmediatamente a proa del vano de la hlice, determina la eficiencia de la hlice en la estela. La forma general del casco, en particular la manga, determina la resistencia de la embarcacin y, por consiguiente, la necesidad de energa y el consumo de combustible.Flujo de agua en la hliceEn la seccin relativa a la hlice se indican con algn detalle el diseo de la hlice y las distancias apropiadas entre la hlice y el casco. Sin embargo, para que una instalacin resulte razonablemente eficaz, se debe prestar atencin a la forma del casco en torno el vano de la hlice.En una instalacin ideal, la hlice funcionara en un flujo de agua tranquila. En la prctica, esto es imposible de lograr debido a la presencia inevitable de la estructura que sostiene el cojinete y el eje de la hlice (el dormido de popa, el codaste, el taln del codaste, el puntal del motor fuera borda) inmediatamente a proa de la hlice. Las perturbaciones causadas por esa estructura se pueden reducir al mnimo mediante lo siguiente: una distancia adecuada entre la hlice y el dormido de popa (por lo menos 0,27 veces el dimetro de la hlice); y un buen lijado del dormido de popa para que los bordes de salida queden lo ms finos y redondeados que sea posible.FIGURA 13Alisado de formas del dormido de popa o del taln del codaste

En la foto 8 se muestra un dormido de popa insuficientemente lijado que reducira la eficiencia de la hlice y hara aumentar la vibracin de sta, sobre todo si la misma tuviera dos o cuatro palas. En la foto 9 se observa el borde de salida del dormido de popa bien pulido para que la hlice funcione con un flujo mejor y ms parejo. Lo ideal es que el lijado comience aproximadamente a 1,3 veces el dimetro de la hlice, a proa del borde de salida del dormido de popa.Foto 8Dormido de popa al que le falta mucho lijado

J. WILSON

Formas del cascoEn la mayora de los casos, las formas del casco son inmodificables (porque la embarcacin ya existe y una modificacin general de su forma sera demasiado costosa) o estn determinadas por un ingeniero naval capacitado despus de un proceso de diseo minucioso.En general, una embarcacin larga y angosta es ms fcil de manejar que una corta y ancha. La forma de la curva de potencia/velocidad (vase la figura 4, pg. 7) depende de las formas del casco. En el caso de una embarcacin corta y ancha, la pendiente de la curva es ms inclinada y la mxima velocidad razonable (ms all de la cual el consumo de combustible pasa a ser excesivo) es aproximadamente un 15 por ciento menor que en el de una embarcacin larga y angosta. Las velocidades de crucero mximas recomendadas se muestran en el cuadro 2 (Gilbert, 1983).Una proa muy fina y angosta con un ngulo de entrada estrecho puede reducir la resistencia debida a la formacin de olas. Sin embargo, una embarcacin con esa forma tendra una capacidad limitada de carga para la eslora y podra ser econmicamente inviable a pesar de su mayor eficiencia en la utilizacin de combustible.Foto 9Buen lijado a proa de la hlice

J. WILSON

La forma de la popa de la embarcacin tambin determina la resistencia y la curvatura de las superficies constreidas y deberan evitarse los codillos agudos para reducir al mnimo la separacin del flujo (cuando el agua que roza el casco no sigue la forma de ste se generan pequeos remolinos y mayor resistencia). En principio, la superficie del casco no debera formar un ngulo de ms de 15 20 con la lnea de cruja (Schneekluth, 1988), pero a menudo resulta imposible aplicar esta norma, especialmente en embarcaciones anchas, de formas llenas. Las partes decisivas de la popa que requieren mayor curvatura y ngulos pronunciados son las que se encuentras justo debajo de la bovedilla e inmediatamente a proa de la parte superior del vano de la hlice. Si resulta imposible ajustarse a ese ngulo, uno mucho ms abierto de menor longitud es preferible a uno un poco ms abierto de mayor longitud.En el caso de las embarcaciones lentas (la mayora de los pesqueros), una popa plana ofrece mayor resistencia que una popa de crucero o elptica. Sin embargo, la popa plana permite tener ms espacio en cubierta y ms capacidad de almacenamiento en el interior, por lo que se ha convertido en una caracterstica comn del diseo de la mayora de las embarcaciones pequeas.MOTORESEl consumo de combustible de una embarcacin siempre depende del tamao y tipo del motor. Por ejemplo, si ste es ineficiente e inadecuado, por ms que se reduzca la velocidad, la embarcacin har un uso ineficiente del combustible. En muchos casos no hay opcin en cuanto al tipo de motor que se puede instalar; las embarcaciones de altura ms grandes y los arrastreros siempre tienen motores disel internos por razones de economa de combustible, eficiencia propulsora, fiabilidad y seguridad.Esta seccin tiene por objeto ayudar a determinar cul es el motor ms indicado para un pesquero pequeo a fin de lograr eficiencia en la utilizacin del combustible. Se sealan las circunstancias en las cuales se debe elegir entre las diversas tecnologas disponibles, por ejemplo en el caso de las embarcaciones con motor fuera borda.TamaoEn la seccin relativa al funcionamiento de los motores se indica el ahorro de combustible que se puede lograr mediante una reduccin de la velocidad. Es importante reiterar que, cuando una embarcacin funciona a velocidad reducida porque se ha reducido la accin sobre el acelerador, en realidad se est subutilizando el motor. Es preferible que esa misma reduccin de la velocidad se consiga con un motor ms pequeo que pueda funcionar al 80 por ciento del valor de la potencia nominal (MCR) (aproximadamente la velocidad de crucero del motor que resulta ms eficaz). La compra e instalacin de un motor ms pequeo permite reducir la inversin de capital, el consumo de combustible y los gastos de mantenimiento.Sobre la base de una obra anterior de Gulbrandsen (en FAO, 1988), se formulan las siguientes recomendaciones aplicable a las embarcaciones pequeas (de hasta 11 m de eslora) utilizadas con mtodos de pesca pasivos como el uso de redes de enmalle:La potencia mxima de un motor disel interno debe ser de 5 a 6 CV por tonelada de desplazamiento.Un motor disel interno que funciona al 80 por ciento del valor mximo continuo debe lograr una velocidad de servicio de aproximadamente v = 2,16 L, donde v es la velocidad de la embarcacin en nudos y L la eslora en la flotacin en metros.Por ejemplo, un pesquero de 9,6 m de eslora mxima, 8 m de eslora en la lnea de flotacin y un desplazamiento en servicio de 3,5 toneladas debe tener un motor disel de no ms de 21 CV(= 6 3,5). Este motor debe dar a la embarcacin una velocidad de servicio de cerca de 6,1 nudos (= 2,16 8) al 80 por ciento del valor mximo continuo.En climas tropicales un motor disel tiene una potencia un poco menor; la potencia mxima instalable se podra aumentar hasta un 10 por ciento y llegar a 6,6 CV por tonelada de desplazamiento.Si se instala un motor fuera borda, se requiere uno ms grande porque la hlice del motor fuera borda es ms pequea y menos eficaz.La potencia mxima del motor fuera borda debe ser de 7,5 a 9 CV por tonelada de desplazamiento.La potencia que requiere una embarcacin ms grande utilizada con mtodos de pesca activos depende ms bien del mtodo de pesca, del tamao de las artes, del nmero de artes utilizadas y de la duracin del viaje de ida y vuelta al caladero.Puede ser relativamente sencillo determinar el tamao del motor de una embarcacin pequea sobre la base de consideraciones puramente tcnicas. Sin embargo, generalmente se deben buscar soluciones intermedias teniendo en cuenta otros factores que pueden requerir un motor ms grande, por ejemplo: la seguridad, especialmente en zonas expuestas a cambios sbitos y violentos de las condiciones meteorolgicas; las condiciones del mercado, por ejemplo la frecuencia con la cual es necesario regresar al puerto rpidamente para evitar que la captura se deba vender a precios bajos; el prestigio y el estatus que confieren la propiedad o el pilotaje de una embarcacin rpida o potente.Eleccin del tipo de motorLos armadores de embarcaciones pequeas de bajura se pueden encontrar ante la difcil opcin de instalar una unidad de propulsin en una embarcacin nueva o reemplazar un motor que ha llegado al final de su vida til. A continuacin se indican los factores que determinan la eleccin del tipo de motor.Consumo de combustible. La naturaleza de los motores disel internos y los motores fuera borda de gasolina hace que sus c