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Este caso involucra un Sjøman 22 de 1980 con un motor Yanmar 2QM15, propiedad de un joven estudiante que importó el barco de Noruega a Holanda. A pesar de su entusiasmo y determinación, el propietario se enfrentó a restricciones financieras. En un esfuerzo por ayudar, Ellebogen emprendió la tarea de renovar la suspensión del motor del barco para minimizar el ruido y garantizar un funcionamiento más suave.
Para lograr este objetivo, Ellebogen identificó soportes de motor marino adecuados y seleccionó una espuma aislante acústica para el compartimento del motor. Inicialmente, Ellebogen realizó un cálculo preliminar basado en datos limitados disponibles. Sin embargo, las muestras iniciales resultaron ineficaces, causando un movimiento excesivo del motor durante el ralentí, indicativo de una condición resonante. Los soportes de motor marino también estaban cerca de su límite de carga. Reducir su dureza no era una opción viable debido a posibles problemas de durabilidad.
Una alternativa considerada fue aumentar la velocidad de ralentí a 1300 rpm, pero esto planteaba el riesgo de dañar el embrague cónico durante el engranaje. Después de un análisis cuidadoso, Ellebogen optó por enviar un segundo conjunto de muestras, utilizando los mismos soportes con la misma dureza de goma (55 Shore A) pero incorporando un compuesto de amortiguación más alto (SDD55). Este ajuste tuvo un impacto positivo en el motor, estabilizándolo en ralentí (900 rpm).
Para evaluar la efectividad de los nuevos soportes de motor marino con el compuesto SDD, Ellebogen envió un acelerómetro para evaluar la eficiencia de vibración de los soportes.
Para lograr la reducción de ruido en el barco, Ellebogen desarrolló un prototipo de un compuesto aislante acústico incorporando un material de mayor densidad con propiedades retardantes de fuego. El informe adjunto incluirá videos que ilustran los niveles de ruido antes y después de implementar esta solución.
Hay información limitada disponible sobre este motovelero escandinavo, excepto su desplazamiento de 1300 kg y un dibujo proporcionado. Los dibujos artesanales revelan que este barco fue construido bajo técnicas antiguas, utilizando materiales de alta durabilidad.
Aunque fue diseñado para cruceros en aguas nórdicas, este barco también es adecuado para navegar por los canales holandeses.
Como se evidencia en las imágenes a continuación, los soportes se han colapsado, lo cual es esperable después de más de 20 años de uso.
Después de volver a taladrar la base del motor, Niek instala los soportes Ellebogen GTS 55 en su lugar.
Aunque los soportes parecían correctos para la aplicación, el resultado no fue positivo, como se puede ver en el video a continuación. Los soportes ya tenían la deflexión correcta. A pesar de esto, es evidente que estamos en una condición resonante.
La condición de resonancia se produce cuando la frecuencia resonante del motor es la misma que la velocidad de ralentí (rpm).
Optar por un compuesto de goma más suave no era viable; los soportes ya mostraban una deflexión de 3,5 mm, aproximadamente el 75% de la capacidad máxima de deflexión para estos soportes. Una deflexión excesiva comprometería la durabilidad del soporte de motor marino. Niek propuso aumentar las rpm para mejorar la estabilidad del motor, pero este enfoque planteaba desafíos mecánicos adicionales, como el desgaste prematuro en la caja de cambios.
En una condición resonante, las vibraciones no están aisladas, sino que se amplifican. Esta amplificación está directamente relacionada con la disipación de energía del compuesto de goma. Una disipación de energía más baja resulta en una mayor amplificación de la vibración, mientras que una disipación de energia más alta conduce a una menor amplificación de la vibración. Se proporciona una ilustración gráfica de este fenómeno a continuación.
El compuesto SDD de alta amortiguación proporciona aproximadamente un factor de pérdida mecánica (amortiguamiento) del 25%, lo que permite una reducción significativa del movimiento del motor durante una condición resonante. Como comparación, los compuestos convencionales de goma natural ofrecen un factor de amortiguamiento que oscila entre el 4% y el 8%, dependiendo de la dureza de la goma. El impacto de este compuesto fue instantáneo, como se evidencia en los videos a continuación.
Cada soporte fue sometido a pruebas con acelerómetros colocados tanto en la parte superior como en la parte inferior en la velocidad de ralentí, considerado el escenario más desfavorable. La tabla a continuación muestra una reducción de vibración de aproximadamente el 90%. Estos resultados se consideraron exitosos, ya que los soportes mostraron el nivel adecuado de deflexión, garantizando la durabilidad.
Los resultados completos de las mediciones se pueden encontrar en este enlace
Los soportes de motor marino sirven como un método eficiente para aislar el ruido estructural. Sin embargo, para una aislación efectiva del ruido aéreo, la elección de un compuesto de insonorización adecuado es crucial. ¿Qué propiedades definen un compuesto de insonorización adecuado? Aquí hay algunas consideraciones técnicas:
Una vez destacado esto, queda claro que lograr una alta pérdida de transmisión es crucial para un compartimento de motor marino. Este enfoque tiene como objetivo minimizar la transferencia de ruido desde el compartimento del motor hasta la cabina del velero. Por otro lado, las espumas diseñadas únicamente para la absorción, como aquellas con picos o forma piramidal, pueden reducir el eco o la reverberación dentro del compartimento del motor, pero debido a su menor masa, resultan en una menor pérdida de transmisión. Además, su capacidad para absorber aceites/diésel plantea un peligro debido a la combustibilidad.
El compuesto de insonorización marina ELLEBOGEN
En este caso, el material empleado es una espuma de poliuretano aglomerada con una densidad de 150 kg/m³, que es cinco veces mayor que las espumas de poliuretano convencionales de color gris (30 kg/m³). Este incremento de masa adicional en el sistema es notable. El rendimiento acústico de esta espuma fue evaluado de acuerdo con la norma UNE-EN ISO 140-3 (diciembre de 1995) titulada “Aislamiento acústico de materiales de construcción en mediciones de laboratorio”, alineándose completamente con ISO 140-3 (1995). El valor Rw obtenido es de 26 dB. El gráfico a continuación ilustra la pérdida de transmisión en diferentes frecuencias.
La espuma está envuelta en un revestimiento compuesto por aluminio unido a un tejido de fibra de vidrio, que sirve como retardante de fuego y aislante térmico.
Los videos a continuación ilustran el aislamiento acústico de esta aplicación. El video inicial presenta el motor sin ningún compuesto de insonorización, el segundo presenta un recinto lateral y el tercero muestra un recinto total.
Agradecemos al Sr. Niek Konstra por todo su trabajo y dedicación en seguir los pasos e instrucciones de Ellebogen. Sin duda, estamos muy orgullosos de tenerlo como parte de Ellebogen.
