Motor fuera de borda

Piezas básicas de un motor fuerabordador

Un motor fuera de borda es un sistema de propulsión para embarcaciones, que consta de una unidad autónoma que incluye motor, caja de cambios y hélice o propulsión a chorro, diseñada para fijarse en el exterior del espejo de popa. Son el método motorizado más común para impulsar embarcaciones pequeñas. Además de proporcionar propulsión, los motores fuera de borda proporcionan control de la dirección, ya que están diseñados para pivotar sobre sus soportes y, por lo tanto, controlar la dirección del empuje. El skeg también actúa como timón cuando el motor no está funcionando. A diferencia de los motores intraborda, los motores fuera de borda se pueden quitar fácilmente para almacenarlos o repararlos.

Dos cilindros de Bolinder Trim Motor fuera de borda.

A Mercury Marine 50 hp outboard engine, circa 1980s

1979 Evinrude 70 hp fueraboard, varilla y silenciador de aire eliminado, exponiendo su cambio / acelerador / parque de conexiones anticipadas, volante y tres carburadores

Para eliminar las posibilidades de tocar fondo con un motor fuera de borda, el motor se puede inclinar hasta una posición elevada de forma electrónica o manual. Esto ayuda cuando se viaja a través de aguas poco profundas donde puede haber desechos 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, cada motor fuera de borda está equipado con una liberación manual del pistón que permitirá al operador bajar el motor a su posición más baja.

Uso general

Una lancha motora con un motor fuerabordado

Grandes fuerabordas

Grandes motores fuera de borda fijados al espejo de popa con abrazaderas y con timón hasta aproximadamente 100 hp. Generalmente, 100 hp plus está vinculado a los 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 largo hasta potentes bloques de cilindros V6 y V8 con una potencia nominal de hasta 627 hp (468 kW). con suficiente potencia para usarse en embarcaciones de 37 pies (11 m) o más.

Portátil

Los pequeños motores fuera de borda, de hasta 15 caballos de fuerza, son fáciles de transportar. 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 estos pesa tan solo 12 kilogramos (26 lb), tiene tanques de combustible integrales y proporciona suficiente potencia para mover un bote pequeño a alrededor de 8 nudos (15 km/h; 9,2 mph) Este tipo de motor se suele utilizar:

• para potenciar pequeñas embarcaciones como barcos de jon, dinghies, canoas, etc.
• para proporcionar energía auxiliar para los veleros
• para trolling a bordo de naves más grandes, ya que las pequeñas tablas son generalmente más eficientes a velocidades de trolling. En esta aplicación, el motor se instala con frecuencia en el transom junto y se conecta al outboard primario para permitir la dirección helm. Además, muchos pequeños fabricantes de motores han comenzado a ofrecer variantes con trim/tilt de potencia y funciones de arranque eléctrico para que puedan estar completamente controlados remotamente.

Electricidad

Los motores eléctricos fuera de borda son unidades propulsoras autónomas para embarcaciones, inventadas por primera vez en 1973 por Morton Ray de Ray Electric Outboards. Estos no deben confundirse con los motores para pesca por curricán, que no están diseñados como una fuente primaria de energía. La mayoría de los motores eléctricos fuera de borda tienen motores eléctricos de corriente continua (CC) de 0,5 a 4 kW, que funcionan con 12 a 60 voltios de CC. Los motores fuera de borda 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 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 mediante inducción electromagnética. Como estos motores no usan imanes permanentes, requieren menos mantenimiento y desarrollan más torque a RPM más bajas.

Bomba-chorro

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.

Propano

Los motores fuera de borda de propano están disponibles de varios fabricantes. Estos productos tienen varias ventajas, como emisiones más bajas, ausencia de problemas relacionados con el etanol y ausencia de necesidad de estrangulador una vez que se presuriza el sistema. Popular Mechanics y otras publicaciones náuticas consideran a Lehr como el primer fabricante que introdujo en el mercado un motor fuera de borda impulsado por propano.

Historia y evolución

El primer motor fuera de borda conocido fue una pequeña unidad eléctrica de 5 kilogramos (11 lb) diseñada alrededor de 1870 por Gustave Trouvé y patentada en mayo de 1880 (Patente N° 136,560). Más tarde, American Motors Co pudo haber producido alrededor de 25 motores fuera de borda de gasolina en 1896, pero ninguno de estos dos esfuerzos pioneros parece haber tenido mucho impacto.

El motor fuera de borda Waterman parece ser el primer fuera de borda a gasolina que se ofrece a la venta en cantidades significativas. Fue desarrollado a partir de 1903 en Grosse Ile, Michigan, con una solicitud de patente presentada en 1905. A partir de 1906, la empresa fabricó miles de sus "Porto-Motor" unidades, reclamando 25,000 ventas en 1914. La empresa de motores de botes intraborda de Caille Motor Company de Detroit jugó un papel decisivo en la fabricación del cilindro y los motores.

El primer motor fuera de borda más exitoso fue creado por el inventor noruego-estadounidense Ole Evinrude en 1909. Históricamente, la mayoría de los fuera de borda han sido motores de dos tiempos equipados con un carburador debido a la simplicidad y confiabilidad inherentes del diseño., bajo costo y peso ligero. Los inconvenientes incluyen una mayor contaminación, debido al alto volumen de gasolina y aceite sin quemar en su escape, y un ruido más fuerte.

Fuera de borda de cuatro tiempos

Aunque los motores fuera de borda de cuatro tiempos se han vendido desde finales de la década de 1920, particularmente Roness y Sharland, en 1962 Homelite introdujo un motor fuera de borda de cuatro tiempos comercialmente viable con un motor de 55 caballos de fuerza, basado en el motor de automóvil Crosley de 4 cilindros. Esto se llamó Bearcat y luego fue comprado por Fischer-Pierce, los fabricantes de Boston Whaler, para usarlo en sus barcos debido a sus ventajas sobre dos tiempos. En 1964, Honda Motor Co. presentó su primer motor de cuatro tiempos. En 1984, Yamaha presentó su primer motor de cuatro tiempos. Estos motores solo estaban disponibles en el rango de potencia más pequeño. 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, ya que 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 la 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 motor 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, generalmente los motores más pequeños. El resto son de inyección electrónica de combustible. Según el fabricante, los motores más nuevos se benefician de tecnología avanzada, como válvulas múltiples por cilindro, sincronización variable del árbol de levas (Honda's VTEC), par de torsión bajo reforzado (Honda's BLAST), sistemas de enfriamiento de 3 vías y inyección de combustible de circuito cerrado. Los 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 de inyección directa controlados por computadora. Cada marca cuenta con un método diferente de DI.

Ahorro de combustible en motores fuera de borda de inyección directa y de cuatro tiempos de una mejora del 10 % al 80 %, en comparación con los motores de dos tiempos convencionales. Según las rpm y la carga a velocidades de crucero, calcule una mejora del kilometraje de aproximadamente un 30 por ciento.

Sin embargo, la brecha entre el consumo de combustible de los motores fuera de borda de dos tiempos y de cuatro tiempos está comenzando a reducirse. Los fabricantes de motores fuera de borda de dos tiempos han introducido recientemente nuevas tecnologías que ayudan a mejorar la economía de combustible de dos tiempos.

Fueras de borda GLP

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

Selección de motor fuera de borda

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

Requisitos de energía

La sobrecarga es una condición peligrosa que puede hacer que el espejo de popa acelere más allá del resto de la embarcación y la falta de potencia a menudo da como resultado que la embarcación sea incapaz de desempeñar la función para la que fue diseñada. Los barcos fabricados en los EE. UU. tienen una placa de características 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 la potencia máxima, la longitud del eje, el peso máximo del motor y el número máximo de personas/equipaje.

Longitud del eje

Las longitudes del eje del motor fuera de borda 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 y 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 se sobrecaliente el motor, lo que puede provocar daños graves.

Dimensiones generales

Diferentes marcas de motores fuera de borda requieren diferentes dimensiones y tamaños de espejo de popa, lo que afecta el rendimiento y el ajuste.

Problemas operativos

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 mientras está en marcha, lo que permite una mayor velocidad. En general, la placa antiventilación debe tener aproximadamente la misma altura que la quilla o hasta dos pulgadas más que ella, con el motor en punto muerto.

Recortar

Trim es el ángulo del motor en relación con el casco, como se ilustra a continuación. El ángulo de borde ideal es el que recorre el nivel del barco, con la mayor parte del casco en la superficie en lugar de arar por el agua.

Si el motor está recortado demasiado lejos, el arco correrá demasiado alto en el agua. Con muy poco borde, el arco es demasiado bajo. El ajuste de borde óptimo variará dependiendo de muchos factores incluyendo velocidad, diseño de casco, peso y equilibrio, y condiciones en el agua (viento y olas). Muchos grandes outboards están equipados con corte de potencia, un motor eléctrico en el soporte de montaje, con un interruptor en el helm que permite al operador ajustar el ángulo de ajuste en la marcha. En este caso, el motor debe ser recortado completamente para comenzar, y recortado (con un ojo en el tacómetro) a medida que el barco gana el impulso, hasta que llegue al punto justo antes de que la ventilación comience o más resultados de ajuste de bordes en un aumento de RPM sin aumento de velocidad. Los motores no equipados con corte de potencia son ajustables manualmente usando un pin llamado bloqueo de inclinación topper.

Ventilación

La ventilación es un fenómeno que ocurre cuando el aire de la superficie o los gases de escape (en el caso de motores equipados con escape a través del cubo) ingresan a las palas de la hélice que giran. Con la hélice empujando principalmente aire en lugar de agua, la carga en 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 ralentiza lo suficiente como para que las burbujas de aire suban a la superficie. Las causas principales de la ventilación son: motor montado demasiado alto, motor excesivamente recortado, daño a la placa antiventilación, daño a la hélice, objeto extraño alojado en el anillo difusor.

Seguridad

Si el timonel cae por la borda, el barco puede continuar con la potencia pero sin control, con el riesgo de lesiones graves o fatales para el timonel y otras personas en el agua. Una medida de seguridad es un "cordón de corte" unido al barco y al timonel, que corta el motor si el timonel cae por la borda.

Sistema de refrigeración

Rotor de la bomba de impulsor (sistema de refrigeración) de un motor fuerabordador

El tipo de refrigeración más común utilizado en los 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 el estándar debido principalmente a la eficiencia y simplicidad de su diseño. Una desventaja de este sistema es que si el impulsor funciona en seco durante un período de tiempo prolongado (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 funcionamiento), el impulsor es probable que se arruine en el proceso.

Fueras de borda refrigeradas por aire

Actualmente, algunos fabricantes producen motores fuera de borda refrigerados por aire, que tienden a ser motores pequeños de menos de 5 caballos de fuerza. Motores fuera de borda fabricados por Briggs & Stratton son enfriados por aire

Refrigeración de circuito cerrado

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 ocurre con la mayoría de los fuera de borda, sino que aún debe bombearse a través del intercambiador de calor.

Se cala el motor

Un motor fuera de borda puede detenerse si no tiene las entradas correctas. Los problemas comunes que conducen a la parada son problemas eléctricos, gas de baja calidad o filtro de combustible obstruido. Otros problemas pueden incluir un interruptor de aceite del carburador dañado.

Otro método de motorización fuera de borda

Esquemático de estilo vietnamita "Shrimp Tail Outboard Motor".

En Vietnam y otras partes del sudeste asiático se utiliza un diseño de motor de cola larga. En Vietnam se les llama "May Duoi Tom" (Motor de cola de camarón). Los motores fuera de borda, que pueden ser pequeños motores de gasolina, diésel o incluso modificados enfriados por aire o por agua, están atornillados a un marco de tubo de acero soldado, con otro tubo de acero largo de hasta 3 m de largo para sujetar el eje de transmisión, impulsando una hélice de aspecto convencional. El marco que sostiene el motor tiene debajo un pasador/tubo de acero corto y giratorio de aproximadamente 15 cm de largo, para insertarlo en un orificio correspondiente en el espejo de popa, o un bloque macizo o madera incorporado a propósito en el mismo. Esta disposición empotrada 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 fuera de borda en casi todas las direcciones: hacia los lados para cambiar la dirección, hacia arriba y hacia abajo para cambiar la línea de empuje según la velocidad o la elevación de la proa, elévelo completamente fuera del agua para facilitar el arranque, coloque el eje de transmisión y la hélice hacia adelante a lo largo del costado del bote para retroceder, o colóquelos dentro del bote para reemplazar la hélice, lo que puede ser una ocurrencia regular para las hélices de aluminio fundido baratas en las vías navegables interiores a menudo propensas a los escombros. Este diseño se utiliza para propulsar barcos de cola larga.

Fabricantes

• Aquawatt Electric Outboard Motor
• Bolinder
• Briggs " Stratton - USA - Hasta 5 hp
• Cimco Marine AB
• DBD Marine
• EP Carry
• ePropulsión - Hong Kong
• Halmarine Outboards
• Hidea - China
• Honda Marine Group - Japón - Hasta 250 hp
• Motores KARVIN - Aparador eléctrico ver el sitio web de KARVIN
• Kohler Company
• Jarvis Marine
• Lehr
• Maxus fueraboards
• Mud-skipper Longtail outboard
• McCulloch
• Mercury/Mariner/Mercury Racing - USA - Hasta 600 hp
• Nissan Marine (ahora Tohatsu)
• Oshen-Hyfong Marine
• Motores eléctricos de fotones marinos para flotas de barcos comerciales ver Photon Marine sitio web
• Parte propel del grupo Saietta - Aparatos eléctricos
• Parsun - China
• Selva Marine - Italia - Hasta 250 hp
• Suzuki Marine - Japón - Hasta 350 hp
• Tohatsu - Japón
• Tomos
• Torqeedo parte de Deutz AG - Aparatos eléctricos
• Zomair
• Ul'yanovsk Motor Plant
• West Bend
• Yamaha Outboards - Japón - Hasta 425 hp
• Yanmar Diesel

Antiguos fabricantes

• British Anzani
• British Seagull (defunct)
• Chrysler
• Homelite
• Johnson Outboards (completo en los motores Evinrude Outboard)
• ELTO
• Evinrude, una división de Bombardier Recreational Products - USA - Hasta 300 hp
• Siete Marine - EE.UU. - 3 modelos clasificados hasta 627 hp utilizando un motor general fuente V8 supercharged power-plant
• Volvo Penta
• Oliver

Patentes

• U.S. Patent 1,001,260 - Mecanismo de propulsión marina
• U.S. Patent 1,011,930 - Canoa y otras pequeñas artesanías