Motor fuera de borda

Sistema de propulsión autónomo para embarcaciones

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Partes básicas de un motor fueraborda

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 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, por lo tanto, controlar la dirección de empuje. El skeg también actúa como timón cuando el motor no está funcionando. A diferencia de los motores internos , los motores fueraborda se pueden quitar fácilmente para almacenarlos o repararlos.

Motor fueraborda Trim de dos cilindros de Bolinder .

Un motor fuera de borda Mercury Marine de 50 hp, alrededor de la década de 1980

1979 Fueraborda Evinrude de 70 hp, carenado y silenciador de aire removidos, dejando al descubierto sus conexiones de avance de cambio / acelerador / chispa , volante y tres carburadores

Para eliminar las posibilidades de tocar fondo con un motor fuera de borda, el motor se puede inclinar hacia una posición elevada, ya sea 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 requerido para mover los pistones que suben o bajan el motor no funciona correctamente, cada motor fueraborda está equipado con una liberación manual del pistón que permitirá al operador bajar el motor a su posición más baja. ^[1]

Uso general

Una lancha con un motor fuera de borda adjunto

Grandes fuerabordas

Grandes motores fuera de borda fijados al espejo de popa mediante abrazaderas y con caña de timón de hasta aproximadamente 100 CV. Generalmente 100 CV más están vinculados 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 longitud hasta potentes bloques de cilindros V6 y V8 con una potencia de hasta 627 hp (468 kW). ^[2] con suficiente potencia para ser utilizado en embarcaciones de 37 pies (11 m) o más.

Portátil

Los motores fuera de borda pequeños, de hasta 15 caballos de fuerza aproximadamente, 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 cambio de marchas y acelerador 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 la potencia suficiente para mover un bote pequeño a alrededor de 8 nudos (15 km / h; 9.2 mph) .Este tipo de motor se usa típicamente:

• para propulsar embarcaciones pequeñas como botes jon , botes , canoas , etc.
• para proporcionar energía auxiliar a los veleros
• para pesca por curricán a bordo de embarcaciones más grandes, ya que los fuerabordas pequeños suelen ser más eficientes a velocidades de pesca por curricán. En esta aplicación, el motor se instala con frecuencia en el espejo de popa y se conecta al motor fueraborda principal para permitir la dirección del timón. Además, muchos pequeños fabricantes de motores han comenzado a ofrecer variantes con funciones de compensación / inclinación hidráulica y arranque eléctrico para que puedan controlarse completamente de forma remota.

Eléctrico

Los motores fueraborda eléctricos son unidades de propulsión autónomas para embarcaciones , inventadas por primera vez en 1973 por Morton Ray de los fuerabordas eléctricos Ray. ^[3] Estos no deben confundirse con los motores de pesca por curricán , que no están diseñados como fuente primaria de energía. La mayoría de los motores fuera de borda eléctricos tienen 0,5 a 4 kW de corriente continua (DC) motores eléctricos , operado a los 12 a 60 voltios de corriente continua. Los motores fuera de borda 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 HPo más. La ventaja del motor asíncrono o de inducción 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 menores RPM .

Bomba-chorro

La propulsión por bomba de chorro 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 sin necesidad de estrangulamiento una vez que el sistema está presurizado. ^[4] Lehr está considerado como el primer fabricante que ha lanzado al mercado un motor fuera de borda propulsado por propano por Popular Mechanics y otras publicaciones náuticas. ^{[5] [6] [7] [8]}

Historia y desarrollos

El primer motor fuera de borda conocido fue una pequeña unidad eléctrica de 5 kilogramos (11 libras) diseñada alrededor de 1870 por Gustave Trouvé , ^[9] y patentada en mayo de 1880 (Patente N ° 136,560). ^[10] Más tarde, American Motors Co. ^[9] pudo haber producido unos 25 motores fuera de borda de gasolina en 1896 ^, pero ninguno de estos dos esfuerzos pioneros parece haber tenido mucho impacto.

El motor fueraborda Waterman parece ser el primer fueraborda propulsado por gasolina que se ofrece a la venta en cantidades significativas. ^[11] Desarrollado por Cameron Waterman, ^[12] un joven estudiante de ingeniería de Yale, fue desarrollado a partir de 1903, con una solicitud de patente presentada en 1905 ^[13] A partir de 1906, ^{[14] [15]} la empresa pasó a ganar miles de sus unidades "Porto-Motor" ^[16] , ^[17] reclamando 25.000 ventas en 1914. ^[18] La empresa de motores de botes interiores de Caille Motor Company de Detroit fue fundamental en la fabricación del cilindro y los motores.

El primer motor fuera de borda más exitoso, ^[17] fue creado por el inventor noruego-estadounidense Ole Evinrude en 1909. ^[19] Entre 1909 y 1912, Evinrude fabricó miles de sus fuerabordas y las unidades de tres caballos de fuerza se vendieron en todo el mundo. Su Evinrude Outboard Co.se escindió a otros propietarios, y tuvo éxito después de iniciar la empresa ELTO para producir un motor de dos cilindros: ELTO significaba Evinrude Light Twin Outboard. La década de 1920 fue la primera marca de marea alta para el motor fuera de borda con Evinrude, Johnson, ELTO, Atwater Lockwood y docenas de otros fabricantes en el campo.

Históricamente, la mayoría de los fuerabordas han sido cabezales de dos tiempos equipados con un carburador debido a la simplicidad, confiabilidad, bajo costo y peso liviano inherentes al diseño. Los inconvenientes incluyen una mayor contaminación, debido al alto volumen de gasolina y aceite sin quemar en sus gases de escape, y un ruido más fuerte.

Fuera de borda de cuatro tiempos

Aunque los fuerabordas de cuatro tiempos se han vendido desde finales de la década de 1920, en particular Roness y Sharland, en 1962 Homelite introdujo un fueraborda comercialmente viable de cuatro ciclos con un motor de 55 caballos de fuerza, basado en el motor de automóvil Crosley de 4 cilindros . Esto se llamaba Bearcat y luego fue comprado por Fischer-Pierce, los fabricantes de Boston Whaler, para usarlo en sus botes debido a sus ventajas sobre dos tiempos. En 1964, Honda Motor Co. presentó su primer cabezal de cuatro tiempos. ^[20] En 1984, Yamaha presentó su primer cabezal de potencia de cuatro tiempos. Estos motores solo estaban disponibles en el rango de caballos de fuerza 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 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 incluyen: menor contaminación (especialmente aceite en el agua), reducción de ruido, aumento de la economía de combustible y mayor torque 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 están carburados, generalmente los motores más pequeños. El resto se inyecta de combustible electrónicamente. Dependiendo del fabricante, los motores más nuevos se benefician de la tecnología avanzada, como múltiples válvulas por cilindro, sincronización variable del árbol de levas (Honda VTEC), torque bajo mejorado (Honda BLAST), 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 de inyección directa controlados por computadora. Cada marca cuenta con un método diferente de DI.

El ahorro de combustible en los fuerabordas de inyección directa y de cuatro tiempos mide de un 10 a un 80 por ciento de mejora, en comparación con los motores de dos tiempos convencionales. Dependiendo de las rpm y la carga a velocidades de crucero, calcule una mejora de aproximadamente un 30 por ciento en el kilometraje. ^[21]

Sin embargo, la brecha entre la economía de combustible de los motores fueraborda 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 dos tiempos. ^[22]

Fuerabordas GLP

En 2012, Lehr inc. introdujo algunos fuerabordas pequeños (<5 CV) basados ​​en motores de gasolina chinos modificados para funcionar con gas propano . Tohatsu actualmente también produce modelos que funcionan con 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.

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

El abrumador es una condición peligrosa que puede llevar a que el espejo de popa se acelere más allá del resto de la embarcación ^[23] y la falta de fuerza a menudo resulta en un barco que es incapaz de desempeñarse en la función para la que fue diseñado. Los barcos construidos en los 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 resultará en un rendimiento insatisfactorio.

Longitud del eje

Las longitudes del eje del motor fuera de borda están estandarizadas para adaptarse a travesaños de 15, 20 y 25 pulgadas . Si el eje es demasiado largo, se extenderá más adentro del agua de lo necesario creando 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 suficientemente sumergidos, es probable que el motor se sobrecaliente, lo que puede resultar en daños severos.

Dimensiones generales

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

Marca de motor fuera de borda - Modelo	Ángulo del espejo de popa	Espesor máximo del espejo de popa	Travesaño al mamparo
Yamaha - F350	12 °		712 milímetros
Yamaha - F300	12 °		712 milímetros
EVINRUDE - DE 300	14 °	68,58 milímetros
EVINRUDE - G2 300 CV	14 °
SUZUKI - DF 300 AP	14 °	81 milímetros
MERCURIO - 300 CV	14 °
LEHR - 5.0HP	14 °
LEHR - 2.5HP	14 °

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 durante la navegación, lo que permite una mayor velocidad. Generalmente, la placa anti-ventilación debe tener aproximadamente la misma altura que la quilla o hasta dos pulgadas más alta que la quilla , con el motor en posición neutra.

Recortar

Trim es el ángulo del motor en relación con el casco, como se ilustra a continuación. El ángulo de compensación ideal es aquel en el que el barco se desplaza nivelado, con la mayor parte del casco en la superficie en lugar de surcar el agua. Si el motor se recorta demasiado, la proa se deslizará demasiado alto en el agua. Con muy poco ajuste, la proa se desliza demasiado bajo. El ajuste de compensación óptimo variará dependiendo de muchos factores, incluida 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 compensación hidráulica , un motor eléctrico en el soporte de montaje, con un interruptor en el timón que permite al operador ajustar el ángulo de compensación sobre la marcha. En este caso, el motor debe recortarse completamente para arrancar y recortarse (con un ojo en el

tacómetro ) a medida que la embarcación gana impulso, hasta que alcanza el punto justo antes de que comience la ventilación o un mayor ajuste de compensación da como resultado un aumento de RPM sin aumento de velocidad. Los motores que no están equipados con compensación hidráulica se ajustan manualmente mediante un pasador llamado bloqueo de inclinación superior.

Ventilación

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 de buje pasante) se introducen en las palas giratorias de la hélice. Con la hélice empujando principalmente aire en lugar de agua, la carga en 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 como para que las burbujas de aire suban a la superficie. ^[24] Las causas principales de la ventilación son: motor montado demasiado alto, motor recortado excesivamente, daño a la placa anti-ventilación, daño a la hélice, objeto extraño alojado en el anillo difusor.

Seguridad

Si el timonel se cae por la borda, la embarcación puede continuar impulsada 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 de seguridad " unido al barco y al timonel, que corta el motor si el timonel cae por la borda. ^[25]

Sistema de enfriamiento

Rotor de la bomba impulsora (sistema de refrigeración) de un motor fueraborda

El tipo de enfriamiento 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 hasta 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 funciona en seco 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 funcionamiento), el impulsor Es probable que se arruine en el proceso.

Fuerabordas refrigerados por aire

Algunos fabricantes producen actualmente motores fuera de borda refrigerados por aire, que tienden a ser motores pequeños de menos de 5 caballos de fuerza. Los motores fueraborda fabricados por Briggs & Stratton están refrigerados por aire ^[26]

Refrigeración de circuito cerrado

Los fuerabordas fabricados por Seven Marine utilizan un sistema de enfriamiento 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 de la mayoría de los motores fuera de borda, pero aún debe bombearse a través del intercambiador de calor.

Otro método de motor fuera de borda

Esquema del "motor fuera de borda de cola de camarón" de estilo vietnamita.

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 refrigerados por aire o por agua, gasolina, diesel o incluso motores automotrices modificados, están atornillados a un bastidor de tubo de acero soldado, con otro tubo de acero largo de hasta 3 m de largo para sostener el eje de transmisión. una hélice de aspecto convencional. El marco que sostiene el motor tiene un pasador / tubo de acero corto y giratorio de aproximadamente 15 cm de largo debajo, para ser insertado en un orificio correspondiente en el espejo de popa, o un bloque sólido o madera incorporada intencionalmente en el mismo., ^{[27] [28 ] [29] [30] [31]}Esta disposición empotrada permite una transferencia extremadamente rápida del motor a otra embarcación o para su almacenamiento; todo lo que se necesita es sacarlo. 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, elevar completamente fuera del agua para facilitar el arranque, colocando 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 algo habitual en las hélices baratas de aluminio fundido en las vías navegables interiores, a menudo propensas a los escombros. Este diseño se utiliza para propulsar embarcaciones de cola larga .

Fabricantes

• Motor fueraborda eléctrico Aquawatt
• Bolinder ^[32]
• Briggs & Stratton - EE. UU. - Hasta 5 hp
• Cimco Marine AB
• DBD Marine
• ELTO
• Llevar EP
• ePropulsión - Hong Kong
• Fuerabordas Halmarine
• Hidea - China
• Honda Marine Group - Japón - Hasta 250 hp
• Motores KARVIN - fueraborda eléctrico consulte el sitio web de KARVIN
• Compañía Kohler
• Jarvis Marine
• Lehr
• Fuerabordas Maxus
• Barro-skipper Longtail fuera de borda
• McCulloch
• Mercury / Mariner / Mercury Racing - EE. UU. - Hasta 600 hp ^[33]
• Nissan Marine (ahora Tohatsu)
• Marina de Oshen-Hyfong
• Parsun - China
• Selva Marine - Italia - Hasta 250 CV
• Seven Marine - EE. UU. - 3 modelos con una potencia de hasta 627 CV que utilizan una planta de energía V8 sobrealimentada de General Motors
• Suzuki Marine - Japón - Hasta 350 hp
• Tohatsu - Japón
• Tomos
• Torqeedo - Fuerabordas eléctricos
• Zomair
• Planta de motor Ul'yanovsk
• West Bend
• Fuerabordas Yamaha - Japón - Hasta 425 hp
• Yanmar Diesel

Antiguos fabricantes

• Anzani británico
• Gaviota británica (desaparecida)
• Evinrude , una división de Bombardier Recreational Products - EE. UU. - Hasta 300 hp
• Fuera de borda Johnson (plegado en motores fuera de borda Evinrude )

Ver también

• Licitación de yate
• Motor neumatico
• Dentrofueraborda , también conocido como propulsión interior / exterior: sistema de propulsión marino para motor intraborda que utiliza una pata de propulsión exterior orientable

Referencias

1. Wordford, Chris. "Motores fuera de borda" . Consultado el 9 de febrero de 2012 .
2. "Seven-Marine.com:" Motor fuera de borda sobrealimentado V-8 de 627 caballos de fuerza de Seven Marine. " " . Consultado el 10 de octubre de 2019 .
3. http://www.rayeo.com/index.php/about-us/
4. "¿Es el motor fuera de borda de propano Lehr adecuado para su barco?" . ThoughtCo . Consultado el 27 de mayo de 2017 .
5. Arndt, Rachel (1 de octubre de 2012). "Los 10 principales avances tecnológicos de 2012: motor fuera de borda de propano Lehr" . popularmechanics.com . Consultado el 15 de mayo de 2020 .
6. Moore, Evin (16 de abril de 2016). "Lehr: Runnin 'Clean And Lean" . nwyachting.com . Consultado el 15 de mayo de 2020 .
7. Loibner, Dieter (17 de junio de 2017). "Fuerabordas LehrPropane: ¿Se pondrán al día?" . soundingsonline.com . Consultado el 15 de mayo de 2020 .
8. Plueddeman, Charles (3 de mayo de 2017). "El experto fuera de borda: motor fuera de borda de propano Tohatsu" . boats.com . Consultado el 15 de mayo de 2020 .
9. Olsson, Kent. "LOS MOTORES FUERA DE BORDA" . Museo Säffle Marinmotor . Consultado el 14 de febrero de 2012 .
10. Desmond, Kevin. "Una breve historia de los récords de velocidad del agua eléctrica" . equipo de registro eléctrico. Archivado desde el original el 7 de septiembre de 2008 . Consultado el 14 de febrero de 2012 .
11. "Kiekhaefer será el inventor del motor fuera de borda" , The Milwaukee Sentinel - 16 de enero de 1955
12. "Cameron Beach Waterman | Árbol genealógico desconocido" . wikitree.com . Consultado el 17 de septiembre de 2015 .
13. "DISPOSITIVO PROPULSOR DE BARCO DISPOSITIVO PROPULSOR DE BARCO" , Patente de EE. UU. 851,389
14. "El motor fuera de borda original" , Bob Zipps, julio de 1988, The Antique Outboarder
15. "La historia de los motores fuera de borda" , originalmente de: Bob Whittier, 1957, Yachting Magazine
16. "Algunos anuncios tempranos de Porto-Motor", Rowboat Motor Journal, Vol 2, número 1, 2009
17. "El motor fuera de borda cumple 100 años" Archivado el 27 de octubre de 2011 en la Wayback Machine , boatingmag.com
18. "Waterman PORTO lo hace" . The Independent . 6 de julio de 1914 . Consultado el 1 de agosto de 2012 .
19. "Colorida rivalidad de gigantes externos ..." , jsonline.com
20. "Motores fuera de borda" .
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32. "Historia de ajuste de Bolinder" . lagerholm.com . Consultado el 17 de septiembre de 2015 .
33. https://www.mercurymarine.com/en/us/news/mercury-marine-introduces-the-all-new-v12-600hp-verado-engine--redefining-outboard-performance/

Enlaces externos

Wikimedia Commons tiene medios relacionados con motores fuera de borda .

• "How A Kicker Works, junio de 1951, Popular Science por George W. Waltz Jr - artículo básico sobre motores fuera de borda con muchos dibujos e ilustraciones
• The Antique Outboard Motor Club International
• El motor fuera de borda Super-Elto (1927) Bibliotecas de la Institución Smithsonian
• Wiki El antiguo motor fuera de borda
• Primeras carreras de botes fuera de borda en Columbia Británica

Patentes

• Patente de EE . UU . 1,001,260 -Mecanismo de propulsión marina
• Patente de EE . UU . 1.011.930 -Canoa y otras embarcaciones pequeñas