Un motor modelo es un pequeño motor de combustión interna que normalmente se utiliza para propulsar un avión controlado por radio , un automóvil controlado por radio , un barco controlado por radio , un vuelo libre , un avión de línea de control o un modelo de automóvil con correa en tierra .
Debido a la ley del cubo cuadrado , el comportamiento de muchos motores no siempre aumenta o disminuye al mismo ritmo que el tamaño de la máquina; generalmente, en el mejor de los casos, causan una pérdida dramática de potencia o eficiencia y, en el peor, hacen que no funcionen en absoluto. El metanol y el nitrometano son combustibles comunes.
Los motores completamente funcionales, aunque pequeños, varían desde el más común monocilíndrico de dos tiempos hasta los exóticos monocilíndricos y multicilíndricos de cuatro tiempos , este último tomando forma en forma bóxer , v-twin , en línea y radial , algunos Wankel. También se utilizan diseños de motores . La mayoría de los motores de los modelos funcionan con una mezcla de metanol , nitrometano y lubricante (ya sea aceite de ricino o sintético ).
Los motores modelo de dos tiempos , diseñados con mayor frecuencia desde 1970 con puerto Schnuerle para un mejor rendimiento, varían en tamaño típico desde 0,12 pulgadas cúbicas (2 centímetros cúbicos) hasta 1,2 ci (19,6 cc) y generan entre 0,5 caballos de fuerza (370 vatios ) y 5 hp (3,7 kW), pueden ser tan pequeños como 0,010 ci (0,16 cc) y tan grandes como 3-4 ci (49-66 cc). Los motores de los modelos de cuatro tiempos se han fabricado en tamaños tan pequeños como 0,20 in3 (3,3 cc) para los modelos monocilíndricos más pequeños , hasta 3,05 in3 (50 cc) para el tamaño más grande para unidades monocilíndricas, con motores gemelos. - y los motores multicilíndricos en el mercado son tan pequeños como 10 cc para los bicilíndricos de cilindros opuestos, mientras que su tamaño es algo mayor que 50 cc, e incluso hasta muy por encima de 200 cc para algunos modelos boxer de pistones opuestos, en línea y radiales. motores . Si bien los motores de " combustible incandescente " con mezcla de metanol y nitrometano son los más comunes, muchos modelos de motores más grandes (especialmente con cilindrada superior a 15 cc/0,90 ci), tanto de dos tiempos como un número creciente de ejemplos de cuatro tiempos son de encendido por chispa, y son alimentados principalmente con gasolina, con algunos ejemplos de motores de aeromodelismo de metanol diseñados con bujías incandescentes de dos y cuatro tiempos capaces, con actualizaciones del mercado de accesorios, de tener sistemas de encendido por chispa controlados electrónicamente y alimentados por baterías que reemplazan las bujías incandescentes que se usan normalmente. Los modelos de motores reacondicionados de esta manera a menudo funcionan de manera más eficiente con combustibles para motores con bujías incandescentes a base de metanol, a menudo con la capacidad de excluir por completo el uso de nitrometano en sus fórmulas de combustible.
Este artículo se ocupa de los motores de metanol; Los motores de modelos de gasolina son similares a los construidos para su uso en cortadoras de hilo , motosierras y otros equipos de jardín, a menos que estén diseñados específicamente para uso en aeromodelismo, siendo especialmente cierto para los motores de modelos de gasolina de cuatro tiempos. Estos motores suelen utilizar un combustible que contiene un pequeño porcentaje de aceite de motor, como el que utiliza un motor de dos tiempos con fines de lubricación, ya que la mayoría de los modelos de motores de cuatro tiempos, ya sean bujías incandescentes o encendido por chispa, no tienen un depósito incorporado para aceite de motor. en el diseño del cárter o del bloque motor.
La mayoría de los modelos de motores han utilizado, y continúan utilizando, el principio de ciclo de dos tiempos para evitar la necesidad de válvulas en la cámara de combustión , pero un número creciente de modelos de motores utilizan en su lugar el diseño de ciclo de cuatro tiempos . Tanto la válvula de láminas como la válvula rotativa de dos tiempos son comunes, y los motores modelo de cuatro tiempos utilizan formatos de válvula de asiento convencional y válvula rotativa para inducción y escape.
El motor que se muestra a la derecha tiene su carburador en el centro de la fundición de aleación de zinc a la izquierda. (Utiliza una restricción de flujo, como el estrangulador de un motor de automóvil viejo, porque el efecto venturi no es efectivo en una escala tan pequeña). La lengüeta de la válvula, con forma de cruz sobre su resorte de retención, sigue siendo una aleación de cobre y berilio, en este viejo modelo. motor. La bujía incandescente está integrada en la culata. El gran volumen de producción permite utilizar un cilindro mecanizado y un cárter extruido (recortado a mano en el ejemplo mostrado). Estos motores de válvulas de láminas Cox Bee se destacan por su bajo costo y su capacidad para sobrevivir a choques. Los componentes del motor mostrado provienen de varios motores diferentes.
A continuación se muestran imágenes de un motor con bujía incandescente y un motor "diésel" para comparar. La diferencia externa más obvia se ve en la parte superior de la culata. La bujía incandescente del motor con bujía incandescente tiene un terminal en forma de clavija para su contacto central, que es un conector eléctrico para la bujía incandescente. El motor "diesel" tiene una barra en T que se utiliza para ajustar la compresión. El objeto cilíndrico detrás del motor con bujía incandescente es un silenciador o silenciador de escape .
Las bujías incandescentes se utilizan para arrancar y continuar el ciclo de encendido. La bujía incandescente consiste en un filamento de alambre enrollado helicoidalmente duradero, principalmente de platino , dentro de un bolsillo cilíndrico en el cuerpo de la bujía, expuesto a la cámara de combustión . Se aplica un pequeño voltaje de corriente continua (alrededor de 1,5 voltios) a la bujía incandescente, luego se arranca el motor y se elimina el voltaje. La quema de la mezcla de combustible/aire en un motor modelo con bujía incandescente, que requiere metanol para que la bujía funcione en primer lugar, y a veces con el uso de nitrometano para una mayor potencia de salida y un ralentí más estable, se produce debido al catalizador. reacción del vapor de metanol ante la presencia del platino en el filamento, provocando así la ignición. Esto mantiene el filamento de la bujía caliente y le permite encender la siguiente carga.
Dado que el tiempo de encendido no se controla eléctricamente, como en un motor de encendido por chispa , ni por inyección de combustible , como en un diésel común , debe ajustarse por la riqueza de la mezcla, la proporción de nitrometano a metanol, la relación de compresión , la refrigeración. de la culata , el tipo de bujía incandescente, etc. Una mezcla más rica tenderá a enfriar el filamento y, por tanto, retardará el encendido, ralentizando el motor, y una mezcla rica también facilitará el arranque. Después de arrancar, el motor se puede inclinar fácilmente (ajustando una válvula de aguja en la barra rociadora) para obtener la máxima potencia. Los motores con bujías incandescentes también se conocen como motores nitro. Los motores Nitro requieren un encendedor de 1,5 voltios para encender la bujía incandescente en el disipador de calor . Una vez preparado, al tirar del motor de arranque con el encendedor puesto se arrancará el motor.
Los motores diésel son una alternativa a los motores con bujías incandescentes de metanol. Estos "diésel" funcionan con una mezcla de queroseno , éter , aceite de ricino o aceite vegetal y cetano Amsoil o refuerzo de nitrato de amilo . A pesar de su nombre, su uso de encendido por compresión y el uso de un combustible de queroseno similar al diésel , los modelos diésel comparten muy poco con los motores diésel de tamaño completo .
Los motores diésel de tamaño completo, como los que se encuentran en un camión , son de inyección de combustible y son de dos o cuatro tiempos . Utilizan encendido por compresión para encender la mezcla: la compresión dentro del cilindro calienta la carga de entrada lo suficiente como para provocar la ignición, sin requerir la aplicación de una fuente de ignición. Una característica fundamental de estos motores, a diferencia de los motores de gasolina, es que aspiran solo aire y el combustible sólo se mezcla inyectándolo en la cámara de combustión por separado. Los modelos de motores diésel son, en cambio, carburados de dos tiempos que utilizan el cárter para comprimir. El carburador suministra una mezcla de combustible y aire al motor, manteniendo las proporciones bastante constantes y acelerando su volumen total para controlar la potencia del motor.
Además de compartir el uso del encendido por compresión del diésel, su construcción tiene más en común con el motor de una pequeña motocicleta de dos tiempos o de una cortadora de césped. Además de esto, los modelos diésel tienen relaciones de compresión variables . Esta compresión variable se logra mediante un "contrapistón", en la parte superior del cilindro, que se puede ajustar mediante una "barra en T" atornillada. El volumen barrido del motor sigue siendo el mismo, pero a medida que el volumen de la cámara de combustión en el punto muerto superior cambia ajustando el contrapistón, la relación de compresión (volumen barrido + cámara de combustión / cámara de combustión) cambia en consecuencia.
Se ha descubierto que los modelos diésel producen más torque que los motores incandescentes de la misma cilindrada , y se cree que obtienen una mejor eficiencia de combustible , porque la misma potencia se produce a menores rpm y en un motor de menor cilindrada. Sin embargo, la potencia específica puede no ser significativamente superior a la de un motor incandescente, debido a la construcción más pesada necesaria para garantizar que el motor pueda soportar una relación de compresión mucho más alta , que a veces alcanza 30:1. Los diésel también funcionan significativamente más silenciosos, debido a la combustión más rápida, a diferencia de los motores incandescentes de dos tiempos, en los que la combustión aún puede ocurrir cuando los puertos de escape están descubiertos, lo que provoca una cantidad significativa de ruido.
Los avances recientes en la ingeniería de modelos han producido verdaderos motores diésel, con un inyector y una bomba de inyector tradicionales, y estos motores funcionan de la misma manera que un motor diésel grande.
