Un motor pequeño es el término general para una amplia gama de motores de combustión interna de baja potencia y pequeña cilindrada que se utilizan para alimentar cortadoras de césped , generadores , hormigoneras y muchas otras máquinas que requieren fuentes de energía independientes. [1] Estos motores a menudo tienen diseños simples, por ejemplo, un motor de gasolina monocilíndrico refrigerado por aire con un arranque por cordón, encendido por descarga de condensador y un carburador alimentado por gravedad.
También se utilizan motores de diseño y cilindrada similares en vehículos más pequeños, como motocicletas , ciclomotores , vehículos todoterreno y karts .
Los motores son pequeños tanto en dimensiones físicas como en potencia de salida, en comparación con los motores de automóviles más grandes . Las potencias de salida son típicamente inferiores a 11 kW (15 hp). Los más pequeños de todos se utilizan en maquinaria de jardinería portátil, como cortadoras de hilo y motosierras , que tienen una cilindrada tan pequeña como 24 cc (1,5 pulgadas cúbicas). [2] El costo de producción es a menudo una consideración clave para los motores pequeños, lo que da como resultado diseños relativamente simples (en comparación con los motores de automóviles, por ejemplo).
La configuración más común es la de un motor monocilíndrico refrigerado por aire . El ciclo de combustión puede ser de dos tiempos (que da como resultado un motor más ligero para una potencia dada) [3] [4] o de cuatro tiempos (que produce niveles más bajos de emisiones de gases de escape ). [5] [6] El combustible suele ser gasolina o diésel . [7]
En 1973, se utilizó un pequeño motor Wankel (rotativo) fabricado por NSU en una cortadora de césped. [8]
Cuando se utiliza un sistema de arranque manual (como un arranque de retroceso con un cordón de tracción), solo se requiere un sistema eléctrico básico, ya que el único propósito del sistema es alimentar la bujía. Los motores más antiguos usaban un magneto para lograr esto, mientras que los motores más nuevos a menudo usan un sistema de encendido por descarga de condensador (CDI) con una bobina de encendido. [9] Estos sistemas no requieren una batería o un sistema de carga. [10]
Antes de la invención del arrancador de retroceso, se fijaba una polea dentada al volante del motor ; el operador enrollaba manualmente una cuerda alrededor de la polea y luego tiraba de ella para hacer girar el motor y que arrancara. Tras la introducción del embrague de cuña en la década de 1960, el arrancador de "impulso" o "a cuerda" fue popular durante un breve período. [11] Estos utilizaban un resorte pesado que el operador colocaba bajo tensión utilizando una manivela giratoria. [12] Sin embargo, estos sistemas eran potencialmente peligrosos ya que era posible dejar el arrancador enrollado y listo para arrancar el motor sin querer, incluso mucho después de que se hubiera enrollado la manivela.
El arranque eléctrico, que se ha vuelto más común con el tiempo, requiere un sistema eléctrico más complejo. Estos motores también requieren un motor de arranque , una batería para alimentarlo y un alternador para mantener la batería cargada.
Los motores de gasolina suelen utilizar sistemas de combustible sencillos que consisten en un carburador de tipo flotador con un tanque de combustible ubicado encima de él (de modo que el combustible se suministra por gravedad, evitando la necesidad de una bomba de combustible ). A veces, el tanque de combustible se encuentra debajo del carburador y el combustible se suministra mediante el vacío del motor o las pulsaciones de presión del cárter.
Los motores diésel utilizan inyección de combustible . [13]
La mayoría de los motores pequeños utilizan un regulador para mantener una velocidad constante del motor bajo cargas variables. Algunos motores también tienen un mecanismo para que el usuario ajuste la velocidad del motor. En lugar de controlar directamente la apertura del acelerador del carburador , esto se logra generalmente ajustando el regulador, que a su vez regula la velocidad del motor hacia arriba o hacia abajo.
El diseño más común es una configuración de válvulas en cabeza , como la utilizada por la gama Honda GX desde la década de 1980, por ejemplo. [14]
Algunos motores utilizan una configuración de válvulas laterales debido a su simplicidad tanto para la fabricación como para el mantenimiento básico. [ cita requerida ] Algunos motores de los últimos años, por ejemplo la serie GC de Honda, ahora utilizan una configuración de árbol de levas en cabeza . [15]
Los motores pequeños pueden tener el cigüeñal orientado tanto horizontal como verticalmente, según la aplicación prevista. Los motores de eje vertical se desarrollaron originalmente para cortadoras de césped rotativas, pero el tamaño de este gran mercado ha fomentado la oferta de motores baratos y ahora también se utilizan para otros fines, como generadores.
Los cuatro mayores fabricantes de motores pequeños para equipos eléctricos en 2019 fueron Briggs & Stratton , Honda , Kawasaki y Kohler . Otros actores importantes incluyen: Kubota, Yamaha y Liquid Combustion Technology. [16]
La reparación de motores pequeños es una ocupación profesional . Aunque las instituciones de educación comercial suelen promocionarla como un trabajo independiente, también puede ser una habilidad que alguien utiliza como parte de un trabajo más importante, como un mecánico de automóviles o agrícola. Se deben tomar varias precauciones de seguridad al trabajar con motores pequeños. [17]
Los motores pequeños, debido a su diseño simple y a la falta de sistemas de control de emisiones que se utilizan en los motores más grandes, emiten cantidades desproporcionadamente grandes de contaminación del aire , en particular compuestos orgánicos volátiles y monóxido de carbono . Se estima que más del 10% de la contaminación por monóxido de carbono en los EE. UU. en 2011 provino de motores pequeños. [18]
En respuesta a esto, algunas jurisdicciones, en particular el estado de California (EE. UU.), han impuesto regulaciones de emisiones cada vez más estrictas para los motores pequeños. En 2021, California prohibió efectivamente la venta de motores pequeños utilizados en equipos de jardinería a partir del 1 de enero de 2024. [19]
La principal alternativa a los motores pequeños es el uso de motores eléctricos alimentados por baterías recargables .
