Un motor fueraborda es un sistema de propulsión para embarcaciones , compuesto por una unidad autónoma que incluye motor, caja de cambios y hélice o jet drive , diseñado para fijarse en el exterior del espejo de popa . Son el método motorizado más común para propulsar embarcaciones pequeñas. Además de proporcionar propulsión, los fuerabordas proporcionan control de dirección, ya que están diseñados para girar sobre sus soportes y así controlar la dirección del empuje. El skeg también actúa como timón cuando el motor no está en marcha. A diferencia de los motores internos , los motores fueraborda se pueden quitar fácilmente para guardarlos o repararlos.
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 ayuda cuando se viaja por aguas poco profundas donde puede haber escombros que podrían dañar el motor y la hélice . Si el motor eléctrico necesario para mover los pistones que suben o bajan el motor no funciona correctamente, cada motor fueraborda está equipado con un mecanismo de liberación manual del pistón que permitirá al operador bajar el motor a su posición más baja. [1]
Los fuerabordas grandes se fijan al espejo de popa mediante abrazaderas y se gobiernan con el timón o se controlan desde el timón. Generalmente los motores de más de 100 CV están vinculados a controles en el timón. Estos van desde modelos de 2, 3 y 4 cilindros que generan de 15 a 135 caballos de fuerza, adecuados para cascos de hasta 17 pies (5,2 m) de longitud, hasta potentes bloques de cilindros V6 y V8 con una potencia de hasta 627 hp (468 kW). [2] con potencia suficiente para ser utilizado en embarcaciones de 37 pies (11 m) o más.
Los motores fuera de borda pequeños, de hasta 15 caballos de fuerza aproximadamente, son fácilmente portátiles. Se fijan al barco mediante abrazaderas y, por lo tanto, se mueven fácilmente de un barco a otro. Estos motores suelen utilizar un sistema de arranque manual, con controles de aceleración y cambio de marchas montados en el cuerpo del motor y un timón para la dirección. El más pequeño de ellos pesa tan solo 12 kilogramos (26 libras), tiene tanques de combustible integrados y proporciona suficiente potencia para mover un pequeño bote a unos 8 nudos (15 km/h; 9,2 mph). Este tipo de motor se utiliza normalmente:
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 por curricán , que no están diseñados como fuente principal de energía. La mayoría de los motores fueraborda eléctricos tienen motores eléctricos de corriente continua (CC) de 0,5 a 4 kW , que funcionan con 12 a 60 voltios CC. Los motores fueraborda desarrollados recientemente funcionan 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 potencia de 10 kW o más y puede sustituir a un motor de gasolina de 15 CV o más. La ventaja del motor de inducción o asíncrono es la transferencia de potencia al rotor mediante inducción electromagnética . Como estos motores no utilizan imanes permanentes , requieren menos mantenimiento y desarrollan más torque a menores RPM .
La propulsión por chorro de bomba está disponible como opción en la mayoría de los motores fuera de borda. 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.
Los motores fuera de borda de propano están disponibles de varios fabricantes. Estos productos tienen varias ventajas, como menores emisiones, ausencia de problemas relacionados con el etanol y no necesidad de estrangulamiento una vez que el sistema está presurizado. [4] Popular Mechanics y otras publicaciones náuticas consideran a Lehr como el primer fabricante que ha lanzado al mercado un motor fueraborda propulsado por propano . [5] [6] [7] [8]
El primer motor fueraborda conocido fue una pequeña unidad eléctrica de 5 kilogramos (11 lb) diseñada alrededor de 1870 por Gustave Trouvé , [9] y patentada en mayo de 1880 (Patente N° 136.560). [10] Posteriormente, en 1896, American Motors Co [9] pudo haber producido alrededor de 25 motores fueraborda de gasolina , pero ninguno de estos dos esfuerzos pioneros parece haber tenido mucho impacto.
El motor fueraborda Waterman parece ser el primer motor fueraborda de gasolina que se pone a la venta en cantidades significativas. [11] Fue desarrollado a partir de 1903 en Grosse Ile, Michigan, con una solicitud de patente presentada en 1905 [12] A partir de 1906, [13] [14] la compañía pasó a fabricar miles de su "Porto-Motor" [15 ] unidades, [16] con 25.000 ventas en 1914. [17] La empresa de motores intraborda para embarcaciones Caille Motor Company de Detroit jugó un papel decisivo en la fabricación de los cilindros y los motores.
El primer motor fueraborda de mayor éxito [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, confiabilidad y simplicidad inherentes del diseño. bajo costo y peso ligero. Las desventajas incluyen una mayor contaminación, debido al alto volumen de gasolina y aceite sin quemar en sus gases de escape, y un ruido más fuerte.
Aunque los fuerabordas de cuatro tiempos se han vendido desde finales de la década de 1920, particularmente Roness y Sharland, en 1962 Homelite introdujo un fueraborda de cuatro tiempos comercialmente viable con un motor de 55 caballos de fuerza, basado en el motor de automóvil Crosley de 4 cilindros . Este se llamó Bearcat y luego fue comprado por Fischer-Pierce, los fabricantes del Boston Whaler, para usarlo en sus embarcaciones debido a sus ventajas sobre los de dos tiempos. En 1964, Honda Motor Co. presentó su primer motor de cuatro tiempos. [19] En 1984, Yamaha presentó su primer motor de cuatro tiempos. Estos motores sólo estaban disponibles en el rango de caballos de fuerza más pequeños. 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, cuando las regulaciones de emisiones de escape de EE. UU. y Europa, como CARB ( Junta de Recursos del Aire de California ), llevaron a la proliferación de motores fuera de borda 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 par a bajas revoluciones.
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 tienen carburador, normalmente los motores más pequeños. El resto son de inyección electrónica de combustible. Dependiendo del fabricante, los motores más nuevos se benefician de tecnología avanzada, como múltiples válvulas por cilindro, sincronización variable del árbol de levas (VTEC de Honda), torque reforzado en bajas revoluciones (BLAST de Honda), sistemas de enfriamiento de 3 vías e inyección de combustible de circuito cerrado. Los motores Mercury Verado de cuatro tiempos son únicos porque están sobrealimentados .
Mercury Marine, Mercury Racing, Tohatsu, Yamaha Marine, Nissan y Evinrude desarrollaron motores de dos tiempos con inyección directa controlados por computadora. Cada marca cuenta con un método diferente de DI.
La economía de combustible, tanto en los fuerabordas de inyección directa como en los de cuatro tiempos, mide entre un 10 y un 80 por ciento de mejora, en comparación con los motores convencionales de dos tiempos. Dependiendo de las rpm y la carga a velocidades de crucero, calcule una mejora de aproximadamente el 30 por ciento en el kilometraje. [20]
Sin embargo, la brecha entre la economía de combustible de los fuerabordas de dos y cuatro tiempos está comenzando a reducirse. Los fabricantes de motores fueraborda de dos tiempos han introducido recientemente nuevas tecnologías que ayudan a mejorar la economía de combustible de los motores de dos tiempos. [21]
En 2012, Lehr inc. introdujo algunos fuerabordas pequeños (<5 hp) basados en motores de gasolina chinos modificados para funcionar con gas propano . Tohatsu actualmente también produce modelos propulsados por propano, todos con una potencia de 5 hp. La conversión de motores fuera de borda más grandes para que funcionen con gas licuado de petróleo se considera inusual y exótica, aunque algunos aficionados continúan experimentando.
Es importante seleccionar un motor que se adapte bien al casco en términos de potencia y longitud del eje.
La potencia excesiva es una condición peligrosa que puede hacer que el espejo de popa acelere más allá del resto de la embarcación [22] y la potencia insuficiente a menudo resulta en una embarcación incapaz de desempeñar la función para la que fue diseñada. Los barcos construidos en EE. UU. tienen una placa de clasificación de la Guardia Costera , que especifica la potencia máxima recomendada para el casco. Un motor con menos del 75% del máximo probablemente dará como resultado un rendimiento insatisfactorio. En el Reino Unido, los barcos tendrán una placa CE en el espejo de popa que especifica los caballos de fuerza máximos, la longitud del eje, el peso máximo del motor y el número máximo de personas/equipaje.
Las longitudes de los ejes de los motores fueraborda están estandarizadas para adaptarse a espejos de popa de 15, 20 y 25 pulgadas . Si el eje es demasiado largo, se adentrará más en el agua de lo necesario, creando resistencia , lo que afectará el rendimiento y la economía de combustible. Si el eje es demasiado corto, el motor será propenso a ventilarse. Peor aún, si los puertos de entrada de agua de la unidad inferior no están suficientemente sumergidos, es probable que el motor se sobrecaliente, lo que puede provocar daños graves.
Las diferentes marcas de motores fueraborda requieren diferentes dimensiones y tamaños del espejo de popa, lo que afecta el rendimiento y el acabado.
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 mientras está en marcha, lo que permite una mayor velocidad. Generalmente, la placa antiventilación debe tener aproximadamente la misma altura o hasta dos pulgadas más que la quilla , con el motor en punto muerto.
El trim 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 se ajusta demasiado, la proa se elevará demasiado en el agua. Con muy poco ajuste, la proa queda demasiado baja. El ajuste de trimado óptimo 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 power trim , 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 ajustarse completamente para arrancar y compensarse (con un ojo en el tacómetro ) a medida que la embarcación gana impulso, hasta que alcance el punto justo antes de que comience la ventilación o un ajuste adicional de compensación resulte en un aumento de RPM con sin aumento de velocidad. Los motores que no están equipados con compensación hidráulica se pueden ajustar manualmente mediante un pasador llamado bloqueo de inclinación superior.
La ventilación es un fenómeno que se produce cuando el aire de la superficie o los gases de escape (en el caso de motores equipados con escape a través del buje) entran en las palas de la hélice que giran. Con la hélice empujando principalmente aire en lugar de agua, la carga sobre el motor se reduce considerablemente, 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 como para que las burbujas de aire suban a la superficie. [23] Las causas principales de la ventilación son: motor montado demasiado alto, motor recortado excesivamente, daño a la placa antiventilación, daño a la hélice, objeto extraño alojado en el anillo difusor.
Si el timonel cae por la borda, el barco puede continuar bajo potencia pero sin control, con riesgo de lesiones graves o fatales para el timonel y otras personas en el agua. Una medida de seguridad es un " cordón cortante " unido al barco y al timonel, que corta el motor si el timonel cae por la borda. [24]
El tipo de refrigeración más común utilizado en fuerabordas de todas las épocas utiliza un impulsor de goma para bombear agua desde debajo de la línea de flotación hacia el motor. Este diseño se ha mantenido como estándar debido principalmente a la eficiencia y simplicidad de su diseño. Una desventaja de este sistema es que si el impulsor se deja secar durante un período de tiempo (como dejar el motor en marcha al sacar la embarcación del agua o, en algunos casos, inclinar el motor fuera del agua mientras está en marcha), el impulsor Es probable que se arruine en el proceso.
Algunos fabricantes producen actualmente motores fueraborda refrigerados por aire; estos suelen ser motores pequeños de menos de 5 caballos de fuerza. Los motores fueraborda fabricados por Briggs & Stratton están refrigerados por aire [25]
Los fuerabordas fabricados por Seven Marine utilizan un sistema de refrigeración de circuito cerrado con intercambiador de calor. Esto significa que el agua salada no se bombea a través del bloque del motor como es el caso con la mayoría de los fuerabordas, pero aún así debe bombearse a través del intercambiador de calor.
El motor se cala
Un motor fueraborda puede pararse si no tiene las entradas correctas. Los problemas comunes que provocan el estancamiento son problemas eléctricos, gas de baja calidad o filtro de combustible obstruido. [26] Otros problemas pueden incluir un interruptor de aceite del carburador dañado.
En Vietnam y otras partes del sudeste asiático, los barcos de cola larga utilizan motores fuera de borda modificados para extender sus hélices lejos del resto del motor. En Vietnam, estos fuerabordas se llaman "May Duoi Tom" (Motor de cola de camarón), y son motores de gasolina, diésel o incluso modificados, más bien pequeños, enfriados por aire o por agua, atornillados a un bastidor de tubo de acero soldado, con otro tubo de acero largo hasta 3 m de largo para sujetar un eje de transmisión extendido que acciona una hélice convencional. El bastidor que sujeta el motor tiene debajo un pasador/tubo de acero corto y giratorio de aproximadamente 15 cm de largo, que se inserta en un orificio correspondiente en el espejo de popa, o un bloque macizo o madera incorporado expresamente en el mismo. [27] [28] [29] [30] [31] Esta disposición de inserción permite una transferencia extremadamente rápida del motor a otra embarcación o para su almacenamiento; todo lo que se necesita es levantarlo. El diseño pivotante permite que el operador gire el motor fueraborda en casi todas las direcciones: hacia los lados para la dirección, hacia arriba y hacia abajo para cambiar la línea de empuje según la velocidad o la elevación de la proa, elevarlo completamente fuera del agua para facilitar el arranque, colocar el eje de transmisión y la hélice hacia adelante a lo largo del costado del barco para retroceder, o colóquelas dentro del barco para reemplazar la hélice, lo que puede ser algo habitual en las hélices de aluminio fundido baratas en las vías navegables interiores, a menudo propensas a los desechos.
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