Motor fuera de borda
Sistema de propulsión autónomo para embarcaciones
Partes básicas de un motor fueraborda

Un motor fueraborda es un sistema de propulsión para embarcaciones , que consiste en una unidad autónoma que incluye motor, caja de cambios y hélice o propulsor a chorro , diseñado para ser fijado al exterior del espejo de popa . Son el método motorizado más común para propulsar pequeñas embarcaciones. Además de proporcionar propulsión, los fuerabordas proporcionan control de dirección, ya que están diseñados para pivotar sobre sus soportes y así controlar la dirección del empuje. La quilla también actúa como timón cuando el motor no está en funcionamiento. A diferencia de los motores intraborda , los motores fueraborda se pueden quitar fácilmente para guardarlos o repararlos.

Motor fueraborda Trim de dos cilindros de Bolinder
Un motor fueraborda Mercury Marine de 50 hp, entre 1980 y 1983 aproximadamente
Motor fueraborda Evinrude de 70 hp de 1979 , con carenado y silenciador de aire removidos, dejando al descubierto los enlaces de cambio/ aceleración / avance de chispa , el volante y tres carburadores.

Para eliminar las posibilidades de tocar fondo con un motor fueraborda, el motor se puede inclinar hasta una posición elevada de forma electrónica o manual. Esto resulta de ayuda cuando se viaja por aguas poco profundas donde puede haber residuos que podrían dañar el motor y la hélice . Si el motor eléctrico necesario para mover los pistones que elevan o bajan el motor no funciona correctamente, todos los motores fueraborda están equipados con un mecanismo de liberación manual de pistones que permitirá al operador bajar el motor a su posición más baja. [1]

Ventajas y desventajas

Los barcos, botes y yates de gran tamaño inevitablemente tendrán motores intraborda. Los barcos de tamaño mediano pueden tener motores intraborda o fueraborda, y los barcos pequeños rara vez tienen motores intraborda. Si uno tiene la opción, se deben tener en cuenta estos factores:

  • Los motores intraborda son casi invariablemente diésel, lo que permite robustez, confiabilidad y ahorro de combustible. Los pocos motores fueraborda diésel tienden a ser artículos grandes y pesados, adecuados para embarcaciones de trabajo y semirrígidas muy grandes . Los motores fueraborda diésel rara vez se encuentran en embarcaciones de recreo.
  • Los motores fueraborda se pueden desmontar fácilmente de la embarcación para guardarlos y realizarles tareas de mantenimiento. También son vulnerables al robo (un riesgo que rara vez corren los motores intraborda).
  • Los motores fueraborda son más baratos y ligeros que los motores intraborda. Suelen instalarse en yates de crucero . Los catamaranes de crucero de hasta unos 10 metros de eslora total suelen tener un motor de gasolina de eje largo con una hélice más grande y de giro más lento que otros tipos.
  • Los catamaranes que tienen un motor para cada casco (para facilitar la maniobrabilidad) tienden a tener dos motores interiores, ya que los dos motores exteriores podrían interferir con la disposición del timón.
  • Si bien los motores intraborda se pueden montar en una posición óptima para lograr el equilibrio, los motores fueraborda se deben montar en el espejo de popa (o un poco por delante de él). Esto significa que hay un peso significativo en el extremo de popa del barco y esto se debe tener en cuenta.

Uso general

Una embarcación de navegación abierta con un motor fueraborda acoplado.

Grandes motores fueraborda

Los motores fueraborda de gran tamaño se fijan al espejo de popa mediante abrazaderas y se controlan con el timón o con el timón. Generalmente, los motores de más de 100 hp están conectados a controles en el timón. Estos varían desde modelos de 2, 3 y 4 cilindros que generan de 15 a 135 caballos de fuerza (11 a 101 kW) adecuados para cascos de hasta 17 pies (5,2 m) de largo hasta potentes bloques de cilindros V6 y V8 con una potencia nominal de hasta 627 hp (468 kW)., [2] con potencia suficiente para ser utilizados en embarcaciones de 37 pies (11 m) o más.

Portátil

Los motores fueraborda pequeños, de hasta 15 caballos de fuerza (11 kW) aproximadamente, son fácilmente transportables. Se fijan a la embarcación mediante abrazaderas y, por lo tanto, se pueden trasladar fácilmente de una embarcación a otra. Estos motores suelen utilizar un sistema de arranque manual, con controles de aceleración y cambio de marchas montados en el cuerpo del motor, y una caña de timón para la dirección. Los más pequeños de estos pesan tan solo 12 kilogramos (26 libras), tienen tanques de combustible integrados y proporcionan suficiente potencia para mover un pequeño bote a unos 8 nudos (15 km/h; 9,2 mph). Este tipo de motor se utiliza normalmente:

  • Para propulsar pequeñas embarcaciones como botes Jon , botes auxiliares , canoas , etc.
  • Proporcionar energía auxiliar a los veleros.
  • Para la pesca de arrastre a bordo de embarcaciones más grandes, ya que los motores fueraborda pequeños suelen ser más eficientes a velocidades de pesca de arrastre. En esta aplicación, el motor se instala con frecuencia en la popa junto al motor fueraborda principal y se conecta al mismo para permitir la dirección del timón. Además, muchos fabricantes de motores pequeños han comenzado a ofrecer variantes con funciones de ajuste/inclinación asistidos y arranque eléctrico para que puedan controlarse completamente de forma remota.

Accionado eléctricamente

Los motores fueraborda eléctricos son unidades propulsoras autónomas para embarcaciones , inventadas por primera vez en 1973 por Morton Ray de Ray Electric Outboards. [3] Estos no deben confundirse con los motores de pesca de arrastre , que no están diseñados como una fuente primaria de energía. La mayoría de los motores fueraborda eléctricos tienen motores eléctricos de corriente continua (CC) de 0,5 a 4 kilovatios , que funcionan a 12 a 60 voltios de CC. Los motores fueraborda desarrollados recientemente se alimentan con un motor eléctrico de corriente alterna (CA) o CC en el cabezal de potencia como un motor de gasolina convencional . Con esta configuración, un motor puede producir una salida de 10 kW o más y puede reemplazar un motor de gasolina de 15 HP o más. La ventaja del motor de inducción o asíncrono es la transferencia de potencia al rotor por medio de inducción electromagnética . Como estos motores no utilizan imanes permanentes , requieren menos mantenimiento y desarrollan más torque a velocidades de hélice más bajas.

Bomba de chorro

La propulsión por chorro de aire está disponible como opción en la mayoría de los motores fueraborda. Aunque son menos eficientes que una hélice abierta, son particularmente útiles en aplicaciones donde la capacidad de operar en aguas muy poco profundas es importante. También eliminan los peligros de laceración de una hélice abierta.

Propano

Existen varios fabricantes de motores fueraborda a propano. Estos productos tienen varias ventajas, como menores emisiones, ausencia de problemas relacionados con el etanol y no es necesario usar un estrangulador una vez que el sistema está presurizado. [4] Popular Mechanics y otras publicaciones sobre navegación consideran a Lehr como el primer fabricante que lanzó al mercado un motor fueraborda a propano . [5] [6] [7] [8]

Historia y desarrollos

El primer motor fueraborda conocido fue una pequeña unidad eléctrica de 11 libras (5 kg) diseñada alrededor de 1870 por Gustave Trouvé , [9] y patentada en mayo de 1880 (Patente N° 136,560). [10] Más tarde, alrededor de 25 motores fueraborda a gasolina pueden haber sido producidos en 1896 por American Motors Co [9] —pero ninguno de estos dos esfuerzos pioneros parece haber tenido mucho impacto.

El motor fueraborda Waterman parece ser el primer motor fueraborda a gasolina que se puso a la venta en cantidades significativas. [11] Se desarrolló a partir de 1903 en Grosse Ile, Michigan, con una solicitud de patente presentada en 1905. [12] A partir de 1906, [13] [14] la empresa fabricó miles de sus unidades "Porto-Motor" [15] , [16] y en 1914 vendió 25 000 unidades. [17] La ​​empresa de motores para embarcaciones interiores Caille Motor Company de Detroit fue fundamental en la fabricación de los cilindros y los motores.

El motor fueraborda más exitoso de los primeros tiempos, [16] fue creado por el inventor noruego-estadounidense Ole Evinrude en 1909. [18] Históricamente, la mayoría de los motores fueraborda han sido motores de dos tiempos equipados con un carburador debido a la simplicidad inherente del diseño, la confiabilidad, el bajo costo y el peso ligero. Las desventajas incluyen una mayor contaminación, debido al alto volumen de gasolina y aceite sin quemar en su escape, y un ruido más fuerte.

Motores fueraborda de cuatro tiempos

Los motores fueraborda de cuatro tiempos se han vendido desde finales de la década de 1920, como el Roness y el Sharland. En 1962, Homelite presentó un motor fueraborda de cuatro tiempos con 55 caballos de fuerza (41 kW), basado en el motor de automóvil Crosley de cuatro cilindros. Este motor fueraborda se llamó Bearcat y luego fue comprado por Fischer-Pierce, los fabricantes de Boston Whaler, para usarlo en sus embarcaciones debido a sus ventajas sobre los motores de dos tiempos. En 1964, Honda Motor Co. presentó su primer motor de cuatro tiempos. [19] En 1984, Yamaha presentó sus primeros motores fueraborda de cuatro tiempos, que solo estaban disponibles en el rango de baja potencia. En 1990, Honda lanzó modelos de cuatro tiempos de 35 hp y 45 hp. Continuaron liderando el desarrollo de motores de cuatro tiempos a lo largo de la década de 1990 a medida que las regulaciones de emisiones de escape de EE. UU. y Europa, como CARB ( California Air Resources Board ), llevaron a la proliferación de fuerabordas de cuatro tiempos. Al principio, los fabricantes norteamericanos como Mercury y OMC utilizaron tecnología de motores de fabricantes japoneses como Yamaha y Suzuki hasta que pudieron desarrollar su propio motor de cuatro tiempos. Las ventajas inherentes de los motores de cuatro tiempos incluían: menor contaminación (especialmente aceite en el agua), reducción de ruido, mayor economía de combustible y mayor torque a bajas velocidades del motor.

Honda Marine Group , Mercury Marine , Mercury Racing, Nissan Marine, Suzuki Marine, Tohatsu Outboards, Yamaha Marine y China Oshen-Hyfong Marine han desarrollado nuevos motores de cuatro tiempos. Algunos son carburados, generalmente los motores más pequeños. El resto se inyecta electrónicamente. Según el fabricante, los motores más nuevos se benefician de tecnología avanzada, como múltiples válvulas por cilindro, sincronización variable del árbol de levas (VTEC de Honda), par motor de gama baja potenciado (BLAST de Honda), sistemas de refrigeración de tres vías e inyección de combustible de circuito cerrado. Los motores de cuatro tiempos Mercury Verado son únicos porque están sobrealimentados .

Mercury Marine, Mercury Racing, Tohatsu, Yamaha Marine, Nissan y Evinrude han desarrollado motores de dos tiempos con inyección directa controlados por ordenador. Cada marca cuenta con un método de inyección directa diferente.

El ahorro de combustible tanto en los motores fueraborda de inyección directa como de cuatro tiempos mide entre un 10 y un 80 por ciento de mejora en comparación con los motores de dos tiempos convencionales. [20]

Sin embargo, la brecha entre el ahorro de combustible de los motores fueraborda de dos tiempos y de cuatro tiempos está comenzando a reducirse. Los fabricantes de motores fueraborda de dos tiempos han introducido recientemente tecnologías que ayudan a mejorar el ahorro de combustible de los motores de dos tiempos. [21]

Motores fueraborda GLP

En 2012, Lehr Inc. introdujo algunos motores fueraborda pequeños (de menos de 5 hp) basados ​​en motores de gasolina chinos modificados para funcionar con gas propano . Actualmente, Tohatsu también produce modelos propulsados ​​por propano, todos con una potencia nominal de 5 hp. La conversión de motores fueraborda más grandes para que funcionen con gas licuado de petróleo se considera inusual y exótica, aunque algunos aficionados continúan experimentando.

Selección de motor fueraborda

Es importante seleccionar un motor que se adapte bien al casco en términos de potencia y longitud del eje.

Requisitos de potencia

Tanto si se utiliza una embarcación de desplazamiento como de planeo, se debe seleccionar un nivel de potencia adecuado; demasiada potencia es un desperdicio (añade peso innecesario) y, a menudo, puede resultar peligrosa. [22] Los barcos construidos en los EE. UU. tienen placas de clasificación de la Guardia Costera , que especifican las potencias máximas recomendadas del motor para los cascos. En el Reino Unido, los barcos tienen placas CE en los espejos de popa que especifican la potencia máxima del motor, la longitud del eje, el peso máximo del motor y el número máximo de personas o la carga máxima.

Longitud del eje

Las longitudes de los ejes de los motores fueraborda están estandarizadas para adaptarse a espejos de popa de 15, 20 y 25 pulgadas (38, 51 y 64 centímetros) . Si el eje es demasiado largo, se extenderá más adentro del agua de lo necesario, lo que creará resistencia , lo que afectará el rendimiento y el ahorro de combustible. Si el eje es demasiado corto, el motor será propenso a la ventilación. Peor aún, si los puertos de entrada de agua en la unidad inferior no están lo suficientemente sumergidos, es probable que el motor se sobrecaliente, lo que puede provocar daños graves.

Dimensiones generales

Las distintas marcas de motores fueraborda requieren dimensiones y tamaños de espejo de popa diferentes, lo que afecta el rendimiento y el ajuste.

Marca de motor fuerabordaModeloÁngulo del espejo de popaGrosor máximo del espejo de popaDe popa a mamparo
YamahaF35012°712 milímetros
YamahaF30012°712 milímetros
EVINRUDEDE 30014°68,58 milímetros
EVINRUDEG2 300 CV14°
SuzukiDF 300 AP14°81 milímetros
MERCURIO300 caballos14°
Licenciatura en Ingeniería5,0 CV14°
Licenciatura en Ingeniería2,5 CV14°

Consideraciones operativas

Altura de montaje del motor

La altura del motor en el espejo de popa es un factor importante para lograr un rendimiento óptimo. El motor debe estar lo más alto posible sin ventilación ni pérdida de presión de agua. Esto minimiza el efecto de la resistencia hidrodinámica durante la navegación, lo que permite una mayor velocidad. Por lo general, la placa antiventilación debe estar aproximadamente a la misma altura que la quilla , o hasta dos pulgadas más alta que ella , con el motor en posición neutra.

Recortar

El trimado es el ángulo del motor en relación con el casco, como se ilustra a continuación. El ángulo de trimado ideal es aquel en el que el barco navega nivelado, con la mayor parte del casco en la superficie en lugar de surcar el agua. Si el motor está demasiado trimado, la proa navegará demasiado alta en el agua. Con muy poco trimado, la proa navegará demasiado baja. El ajuste óptimo del trimado variará dependiendo de muchos factores, incluidos la velocidad, el diseño del casco, el peso y el equilibrio, y las condiciones del agua (viento y olas). Muchos fuerabordas grandes están equipados con un trimado eléctrico , un motor eléctrico en el soporte de montaje, con un interruptor en el timón que permite al operador ajustar el ángulo de trimado sobre la marcha. En este caso, el motor debe trimarse completamente para arrancar y hacia afuera (con un ojo en el tacómetro ) a medida que el barco gana impulso, hasta que alcanza el punto justo antes de que comience la ventilación o un ajuste adicional del trimado da como resultado un aumento en la velocidad del motor sin aumento en la velocidad de desplazamiento. Los motores que no están equipados con trimado eléctrico se pueden ajustar manualmente mediante un pasador llamado bloqueo de inclinación del topper.
Recorte neutroRecortado enRecortado

Ventilación

La ventilación es un fenómeno que ocurre cuando el aire de la superficie o los gases de escape (en el caso de los motores equipados con escape a través del cubo) son aspirados hacia las palas giratorias de la hélice. Como la hélice empuja principalmente aire en lugar de agua, la carga sobre el motor se reduce en gran medida, lo que hace que el motor se acelere y la hélice gire lo suficientemente rápido como para provocar cavitación , momento en el que se genera poco empuje. La condición continúa hasta que la hélice se desacelera lo suficiente para que las burbujas de aire suban a la superficie. [23] Las principales causas de la ventilación son: motor montado demasiado alto, motor recortado excesivamente, daño en la placa antiventilación, daño en la hélice, objeto extraño alojado en el anillo difusor.

Seguridad

Si el timonel cae por la borda, la embarcación puede continuar con motor pero sin control, con el riesgo de sufrir lesiones graves o fatales para el timonel y otras personas en el agua. Una medida de seguridad es un " cordón de seguridad " atado a la embarcación y al timonel, que corta el motor si el timonel cae por la borda. [24]

Sistema de enfriamiento

Rotor de la bomba impulsora (sistema de refrigeración) de un motor fueraborda

El tipo de refrigeración más común utilizado en los motores fueraborda de todas las épocas utiliza un impulsor de goma para bombear agua desde debajo de la línea de flotación hasta el motor. Este diseño ha seguido siendo el estándar debido principalmente a su eficiencia y simplicidad. Una desventaja de este sistema es que si el impulsor funciona en seco durante un período prolongado (por ejemplo, si se deja el motor en marcha al sacar la embarcación del agua o, en algunos casos, si se inclina el motor fuera del agua mientras está en marcha), es probable que el impulsor se estropee en el proceso.

Motores fueraborda refrigerados por aire

En la actualidad, algunos fabricantes fabrican motores fueraborda refrigerados por aire. Suelen ser motores pequeños de menos de 5 caballos de fuerza (3,7 kW). Los motores fueraborda fabricados por Briggs & Stratton están refrigerados por aire. [25]

Refrigeración de circuito cerrado

Los motores fueraborda fabricados por Seven Marine utilizan un sistema de refrigeración de circuito cerrado con un intercambiador de calor. Esto significa que no se bombea agua salada a través del bloque del motor, como sucede con la mayoría de los motores fueraborda, sino que el refrigerante del motor y el agua del exterior se bombean a través de (lados opuestos) el intercambiador de calor.

El motor se para

Un motor fueraborda puede detenerse si no recibe las entradas correctas. Los problemas comunes que provocan el estancamiento son problemas eléctricos, combustible de baja calidad o filtro de combustible obstruido. [26] Otros problemas pueden incluir un interruptor de aceite del carburador dañado.

Uso en embarcaciones de cola larga

Esquema de un motor fueraborda de cola de camarón de estilo vietnamita

En Vietnam y otras partes del sudeste asiático, los barcos de cola larga utilizan motores fueraborda modificados para extender sus hélices lejos del resto del motor. En Vietnam, estos fuerabordas se llaman máy đuôi tôm ( motor de cola de camarón ), que son pequeños motores de gasolina, diésel o incluso de automóvil modificados refrigerados por aire o agua atornillados a un marco de tubo de acero soldado, con otro tubo de acero largo de hasta 3 m de largo para sostener un eje de transmisión extendido que impulsa una hélice convencional. El marco que sostiene el motor tiene un pasador/tubo de acero corto y giratorio de aproximadamente 15 cm de largo debajo, que se inserta en un orificio correspondiente en el espejo de popa, o en un bloque sólido o madera incorporado a propósito en el mismo. [27] [28 ] [29] [30] [31] Esta disposición de encastre permite una transferencia extremadamente rápida del motor a otro barco o para almacenamiento: todo lo que se necesita es levantarlo. El diseño pivotante permite que el operador gire el motor fuera de borda en casi todas las direcciones: lateralmente para la dirección, arriba y abajo para cambiar la línea de empuje según la velocidad o la elevación de la proa, elevar completamente fuera del agua para facilitar el arranque, colocar el eje de transmisión y la hélice hacia adelante a lo largo del costado del bote para dar marcha atrás, o colocarlos dentro del bote para reemplazar la hélice, lo que puede ser una ocurrencia habitual con las hélices de aluminio fundido baratas en las vías navegables interiores a menudo propensas a escombros.

Fabricantes

Fabricantes de motores fueraborda eléctricos

  • Minn Kota [35]
  • Torqeedo [35]
  • Empujame
  • Flujo marino [36]
  • Tecnología de transmisión por llantas
  • TEMOR
  • ePropulsión [37]

Antiguos fabricantes

Véase también

  • Embarcación auxiliar para yates  : embarcación utilizada para dar servicio a embarcaciones de recreo de competición o de crucero de mayor tamaño.
  • Motor neumático  – Motor de aire comprimido
  • Sterndrive , también conocido como propulsión intraborda/fueraborda: tipo de motor de barco

Referencias

  1. ^ Wordford, Chris (3 de julio de 2008). «Outboard Motors» (Motores fueraborda) . Consultado el 9 de febrero de 2012 .
  2. ^ "Seven-Marine.com: "El motor fueraborda V-8 supercargado de 627 caballos de fuerza de Seven Marine" . Consultado el 10 de octubre de 2019 .
  3. ^ "Ray Electric Outboard :: Acerca de nosotros". www.rayeo.com . Archivado desde el original el 13 de marzo de 2017.
  4. ^ "¿El motor fueraborda de propano Lehr es adecuado para su embarcación?". ThoughtCo . Consultado el 27 de mayo de 2017 .
  5. ^ Arndt, Rachel (1 de octubre de 2012). "Los 10 principales avances tecnológicos de 2012: motor fueraborda Lehr a gas propano". popularmechanics.com . Consultado el 15 de mayo de 2020 .
  6. ^ Moore, Evin (16 de abril de 2016). "Lehr: Runnin' Clean And Lean". nwyachting.com . Consultado el 15 de mayo de 2020 .
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  13. ^ "El motor fueraborda original", Bob Zipps, julio de 1988, The Antique Outboarder
  14. ^ "La historia de los motores fueraborda" Archivado el 4 de enero de 2011 en Wayback Machine , originalmente de: Bob Whittier, 1957, Yachting Magazine
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  33. ^ "Motor fueraborda Honda BF350 | Especificaciones y características del motor de 4 tiempos de 350 hp".
  34. ^ "Mercury Marine presenta el nuevo motor Verado V12 de 600 hp, que redefine el rendimiento de los motores fuera de borda".
  35. ^ ab "Comparación de cuatro motores de barco eléctricos". 17 de septiembre de 2020.
  36. ^ "Magonis Boats y Flux Marine se unen para crear un nuevo paquete de barcos eléctricos".
  37. ^ "Motores fueraborda eléctricos para embarcaciones inflables en Canadá".
Wikimedia Commons tiene medios relacionados con Motores fuera de borda .
  • "Cómo funciona un motor fueraborda", junio de 1951, Popular Science, de George W. Waltz Jr. - artículo básico sobre motores fueraborda con numerosos dibujos e ilustraciones
  • Club Internacional de Motores Fueraborda Antiguos
  • El motor fueraborda Super-Elto (1927) Bibliotecas del Instituto Smithsonian
  • Primeras regatas de barcos con motor fueraborda en la Columbia Británica
  • Colección de recursos sobre motores fueraborda Yamaha

Patentes

  • Patente estadounidense 1.001.260 : mecanismo de propulsión marina
  • Patente estadounidense 1.011.930 - Canoas y otras embarcaciones pequeñas
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