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lunes, 30 de abril de 2012

MOTORES FUERABORDA

El motor fueraborda es el sistema más frecuente de propulsión para embarcaciones de pequeño tamaño, principalmente destinadas a la náutica recreativa, pero también en pequeñas embarcaciones de pesca artesanal. Las potencias disponibles abarcan un amplio rango; entre 2 CV hasta más de 300 CV, y su rendimiento óptimo se obtiene en embarcaciones ligeras y rápidas, con cascos pensados para el planeo. Su uso en embarcaciones  de desplazamiento, lentas y pesadas, implicaría un funcionamiento ineficiente, alejado de su punto óptimo y, por lo tanto, una gran ineficiencia y consumo de combustible.

Motor Evinrude E-TEC de 225 HP. Foto: Publicidad Evinrude 2011.

Un motor fueraborda consiste en una unidad autónoma que incluye el motor, caja de cambios y hélice, diseñada para ser colocado en la parte exterior del espejo de popa y permite realizar las funciones de propulsión y además proporcionar el control de la dirección, ya que están diseñados para girar sobre su soporte y por lo tanto controlar la dirección del empuje. La quilla también actúa como un timón cuando el motor no está funcionando. En comparación con los motores intraborda, los motores fuera borda tienen las ventajas de que no ocupan un espacio dentro de la embarcación además de que se pueden quitar fácilmente para su almacenamiento o reparaciones.

Actualmente existen los siguientes tipos de motores fueraborda:
1-     Motores Otto de dos tiempos convencionales (con carburador)
2-     Motores Otto de dos tiempos con inyección directa
3-     Motores Otto de cuatro tiempos
4-     Motores Diesel

Hasta hace unos años, los únicos motores disponibles en el mercado eran los de dos tiempos y admisión mediante carburador. Este tipo de motores utiliza para su lubricación aceite mezclado con la gasolina combustible (alrededor del 2%). De los tipos de motores fuera borda que se describen, son los que presentan el mayor consumo de combustible y, además, son los más contaminantes. Actualmente su comercialización está prohibida en Europa debido a que no cumplen las exigencias medioambientales.
Publicidad de motores Mercury de 1968.

Los motores Otto de dos tiempos de Inyección y los de cuatro tiempos inyección, cumplen con los requisitos medioambientales y son los tipos más comercializados en la actualidad, tiene consumos de combustible ligeramente favorables para los de cuatro tiempos, pero los de dos tiempos tiene la ventaja del precio y peso algo inferiores.

Motor Yamaha HPDI de 300 HP. Moderno motor de dos tiempos con inyección directa de alta presión. Foto: Publicidad Yamaha 2010

Famoso motor Honda de cuatro tiempos y 50 HP. Foto: Publicidad Honda

Los motores fuera borda Diesel funcionan con gasóleo, tiene un consumo de combustible inferior para la misma potencia, pero son muy pesados, y presencia en el mercado es muy escasa debido a su coste de adquisición elevado.

Motor diesel Yanmar de 36 HP, tres cilindros y 116 Kg. Foto: Publicidad Yanmar.

HISTORIA DE LOS MOTORES FUERABORDA
La historia del motor fueraborda se remonta al año 1906, con el motor conocido como Waterman Outboard Porto, construido por Cameron Waterman en sociedad con el proyectista Oliver Barthel. El Waterman era un monocilíndrico con un volante encerrado en la base, que más tarde fue rediseñado para colocarle un sistema de refrigeración por agua y un pistón ubicado horizontalmente que movía un eje de hélice vertical.
Motor fueraborda Waterman Porto. Publicidad de 1914

La creación del primer motor fueraborda comercial es a menudo atribuida al inventor estadounidense de origen noruego Ole Evinrude en 1909. Entre 1909 y 1912 miles de motores Evinrude de 3 Hp fueron fabricados y vendidos en todo el mundo. La fabricación de motores fueraborda Evinrude Co. cedido para ser fabricado también por otros fabricantes. 

Inventor Ole Evinrude fundador de la marca de motores fueraborda Evinrude.

Rápidamente varias empresas se dedicaron a fabricar este tipo de motor; el éxito en diversas competiciones fue aumentando su popularidad, los hermanos Hult, provenientes de Suecia fueron pioneros en el uso de estos motores en las competiciones de motonautica de los años veinte.

Durante la década de 1920 las marcas principales de  motores fueraborda eran Evinrude, Johnson, ELTO, Atwater Lockwood y docenas de otros fabricantes.
Motor Fueraborda ELTO de 1921.

Muy pocos años después, en 1922, la empresa norteamericana Johnson lanza el primer motor fabricado en aluminio, que superaba en potencia (aproximadamente unos 2 hp más) a los motores de la competencia y con menos peso (no llegaba a 50 kilos).

En 1923, se realiza la primera competición oficial de motores fueraborda en Estados Unidos y la American Power Boat Association integra en su reglamento a los fuera borda. 
Motor de competición de antiguas carreras de motonautica, Quincy 350Z, años 60.

Las competiciones amentaron en poco tiempo la rivalidad entre los fabricantes, Johnson construye el Big Twin, con más potencia que su predecesor, logrando superar los 35 kilómetros por hora; nuevamente Envirude decide no quedarse atrás y lanza su modelo conocido como Elto Speedster. Esta carrera por obtener el mejor motor, con menor peso y mayor potencia comenzó a fines de 1925 y todavía pervive hoy en día.

En 1939 fue fundada la empresa Mercury Marine. La compañía fue creada cuando el ingeniero Carl Kiekhaefer compro una pequeña empresa de motores fueraborda en Cedarburg, Wisconsin.
Carl Kiekhaefer fundador de la marca Mercury Marine.

Tohatsu Corporation de Tokio, Japón, fue fundada en 1922, inicialmente con el propósito de fabricar vagones de ferrocarril. En 1956 dio comienzo de la producción de los primeros fueraborda Tohatsu (1,5 CV). Los Motores fueraborda Tohatsu eran producidos por Tohatsu Corporation. Desde entonces, los motores fueraborda Tohatsu han sido empleados en multitud de aplicaciones, siendo actualmente el segundo mayor productor de motores fueraborda en el mundo.

Históricamente, la mayoría de los motores fueraborda han sido equipados con motores de dos tiempos provistos de carburador, debido a la simplicidad inherente del diseño, fiabilidad, bajos costes de fabricación y peso ligero. Las desventajas incluyen el alto consumo específico y la contaminación que producen, debido al alto volumen de gases frescos sin quemar acompañados de aceite que escapan por sus conductos de escape.
Publicidad del revolucionario Evinrude Lightwin de 3 HP y pso 30 Lbs. Años 50.

Hasta la llegada de la tecnología de inyección, los motores fueraborda de distintas marcas eran técnicamente muy parecidos. Generalmente empleaban el sistema de barrido a lazo tipo Schnurle con admisión por láminas y carburadores.

A partir de la década de 1990 en EE.UU y Europa, la aparición de exigentes normativas sobre emisiones de gases de escape ha conducido a la proliferación de motores fueraborda de cuatro tiempos. Marcas como Mercury Marine, Tohatsu, Nissan Marine, Honda Marine, Suzuki Marine y Yamaha Marine y Oshen-Hyfong de China han desarrollado nuevos motores de cuatro tiempos para se aplicados a motores fueraborda. Los motores más pequeños fueron realizados con carburador, pero para potencias medias y grandes se ha ido generalizando la inyección electrónica de combustible. Algunos modelos como el Honda, Suzuki y Yamaha se han derivado de motores del sector de la automoción, e incorporan tecnología multiválvulas y árbol de levas con control de fase variable. Los Mercury Verado de cuatro tiempos son los únicos que por el momento recurren a la sobrealimentación.

Sin embargo, los motores de dos tiempos también han conseguido cumplir con las normativas antipolución, una vez que han sido equipados con sistemas de inyección directa. Estos motores pertenecen a las marcas Mercury Marine, Tohatsu, Yamaha Marine, Nissan y Evinrude. Cada marca cuenta con su propio sistema de inyección directa controlada por ordenador. Estos sistemas actualmente se denominan Mercury OptiMax, Evinrude E-TEC, TLDI Nissan y los motores Yamaha HPDI.

Publicidad del famoso motor japonés Tohatsu TLDI

Funcionamiento del motor Mercury Optimax, motor de dos tiempos con inyección directa asistida con aire, sistema Orbital. Foto: Mercury.

En algunos motores, el aceite para la lubricación se inyecta en el cárter para conseguir la lubricación de los pistones y cojinetes del cigüeñal. El aceite no utilizado cae de nuevo al fondo del cárter para pasar de nuevo al circuito de lubricación. Con esto se evita la contaminación del mar por el aceite  perdido.

Los motores más avanzados de este tipo consiguen niveles de consumo y emisión de contaminantes tan ventajosos como los de los motores de 4 tiempos. Son compactos y mucho menos ruidosos que los de 2 tiempos tradicionales.

Unos videos interesantes:











POSIBLES MEJORAS:
Para algunas aplicaciones el motor fueraborda es técnicamente el mejor sistema posible, sin embargo su punto débil son sus elevados consumos de combustible y el uso de gasolina que tiene un precio muy elevado, las posibles soluciones serían:

1)      Convertir los motores Otto de gasolina (de dos y cuatro tiempos) para consumir gas (GLP o GNL).

Esquema de sistema Teleflex de conversión a GLP de motor Otto de uso automovilistico. Foto: Teleflex



2)      Desarrollar motores diesel fueraborda más ligeros y baratos de adquisición.


Moderno motor  MEG Vision de 4 cilindros Turbodiesel. Foto MEG.

 Fuentes: Wikipedia, Mercury Marine, Tohatsu, Honda Marine, Suzuki Marine, Yamaha Marine, MEG, Yammar.

6 comentarios:

  1. muy interesante amigo quisiera aprender mas sobre esta historia en libros, videos, simuladores de reparacion de motores fuera de borda etc

    gracias
    jarlis angelo
    jarlismotor@hotmail.com
    angelo@marinadelsol.com.co

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  2. Próximamente iremos añadiendo mas artículos de fuerabordas

    gracias por seguirnos

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  3. Este comentario ha sido eliminado por un administrador del blog.

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  4. esto esta muy bueno esta interesante y me gusta...........
    aprender mucho sobre esto

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  5. Hola... quisiera recibir un curso de mantenimiento y reparación de motores fuera de borda, será que me puedes aconsejar en donde puedo hacerlo??? Que me recomiendas??? Gracias

    nicolay_moreno@hotmail.com

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