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.
Para eliminar las posibilidades de tocar fondo con un motor fueraborda, el motor se puede inclinar hacia arriba de forma electrónica o manual. Esto 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 del pistón que permitirá al operador bajar el motor a su posición más baja. [1]
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 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.
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 lb), 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:
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.
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.
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]
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, es posible que American Motors Co. haya producido alrededor de 25 motores fueraborda a gasolina en 1896 [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.
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 están 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]
En 2012, Lehr Inc. presentó algunos motores fueraborda pequeños (de menos de 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 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.
Es importante seleccionar un motor que se adapte bien al casco en términos de potencia y longitud del eje.
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.
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.
Las distintas marcas de motores fueraborda requieren dimensiones y tamaños de espejo de popa diferentes, lo que afecta el rendimiento y el ajuste.
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.
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 utilizando un pasador llamado bloqueo de inclinación del topper.
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 a la placa antiventilación, daño a la hélice, objeto extraño alojado en el anillo difusor.
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]
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.
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]
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.
Un motor fueraborda puede detenerse si no recibe las señales de entrada correctas. Los problemas más 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.
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 motores fueraborda 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.
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