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UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS. ESPE EXTENSION LATACUNGA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGÍA Y MECÁNICA CARRERA DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ Nombre: Jonathan Lozada

Fecha: 19/10/2015

Asignatura: Motores Especiales

Profesor: Ing. Leónidas Quiroz.

MOTOR FUERA DE BORDA

1. CARACTERÍSTICAS Los motores fuera de borda son máquinas que, provistas de hélices y dirección, dan movimiento a embarcaciones ligeras, de trabajo o deportivas. Su nombre se deriva de su instalación ya que estas máquinas se colocan en la parte exterior de la borda de popa de las embarcaciones. La mayoría de este tipo de motores son de dos tiempos a gasolina aunque cada vez es más común encontrar motores de cuatro tiempos, los motores fuera de borda pueden tener de uno a ocho cilindros según las necesidades y diseño de los mismos.

2. PARTES DE UN MOTOR FUERA DE BORDA Esquemáticamente, un motor fuera de borda se divide en las siguientes secciones:    

Brazo Cabeza Pata (que puede ser larga o corta) Caja de Transmisión.

Figura 1: Partes motor fuera de borda.

3. SISTEMAS DE UN MOTOR FUERA DE BORDA

UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS. ESPE EXTENSION LATACUNGA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGÍA Y MECÁNICA CARRERA DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ 3.1.

SISTEMA DE ALIMENTACIÓN

Este es el encargado de abastecer al motor con la mescla aceite-gasolina. El circuito de alimentación inicia con un tanque o depósito para la mezcla al cual está conectada una manguera flexible que posee un bulbo que al ser accionado manualmente permite el llenado del sistema. Una vez llenado el sistema una bomba tipo diafragma aspira la mezcla hacia un filtro el cual es el encargado de eliminar las impurezas existentes, después la mezcla ingresa al cárter a través de una lumbrera de admisión y luego pasa a la lumbrera de trasiego para ingresar a presión al interior del cilindro. La inflamación de la mezcla se da por la chispa de la bujía, provocando la combustión y expansión de la mescla lo cual produce la carrera de trabajo del motor.

Figura 2: Sistema de alimentación.

El sistema de alimentación incluye las siguientes partes: 

TANQUE DE COMBUSTIBLE: Es de construcción simple, fuerte, no presurizado, operado por succión producida por el motor; es de capacidad

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variable. PERA: Es un bulbo de goma para inyectar combustible desde el tanque al motor en el momento de encender en frío. Está localizado en la manguera de

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combustible. BOMBA: Es generalmente de diafragma, funciona a ritmo de presión y descompresión con uno de los cilindros del motor. Tiene una malla fina a la entrada para evitar el paso de impurezas.

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CARBURADORES: Son iguales, en principio, al de un automóvil. Tiene la función básica de inyectar una mezcla correcta de aire y combustible a cada uno de los cilindros.

Existen dos tipos de sistemas de alimentación, portables y fijos. 3.1.1. Sistema portable Los sistemas portables poseen un tanque portátil que tiene un bulbo de cebado manual, el cual se presiona varias veces para enviar combustible cuando se va a encender el motor o para continuar proveyendo de combustible al motor en caso de falla de la bomba. Se debe tener cuidado de asegurarse de que el bulbo no sea sobre presionado puesto que puede causar fugas en el sistema o inundar el motor con exceso de combustible, volviéndolo difícil de arrancar. El bulbo se presiona únicamente hasta que el mismo se vuelve firme. El tanque también posee un tornillo respirador, el cual debe ser aflojado para ventilar el tanque cuando se está operando el motor. Se debe asegurar de que éste está completamente cerrado cuando se va transportar para evitar que se derrame el combustible. La línea de conexión al tanque debería ser auto bloqueante y la conexión al motor debería ser del tipo de acople rápido o de cierre automático para evitar derrames cuando la línea de combustible se desconecta. Los tanques portables no deberían ser dejados parcialmente vacíos por periodos largos de tiempo ya que el combustible se puede contaminar con humedad o con crecimiento de algas. Se deben llenar antes de ingresar en la embarcación para evitar derrames sobre la superficie de abordo y asegurarse perfectamente para prevenir movimientos indeseados.

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Figura 3: Esquema del sistema de combustible portable.

3.1.2. Sistema fijo Está montado dentro de la embarcación de manera permanente, es decir, el bote tiene un depósito incorporado en su estructura, además posee todo un sistema interno de cañerías que permite el flujo de combustible desde el tanque hasta el motor. En este caso no posee el bulbo de cebado ya que la bomba realiza todo el trabajo.

Figura 4: Sistema de combustible fijo.

4. SISTEMA DE ENCENDIDO Consta de los siguientes elementos:

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ARRANQUE: El sistema de arranque de un motor fuera de borda puede ser manual, en cuyo caso se acciona halando fuertemente la cuerda que se enrosca alrededor del volante (rueda dentada) del motor, o eléctrico, para lo cual tiene un motor de arranque accionado por la corriente de una batería. BATERÍA: Que puede ser de amperaje variable, dependiendo del caballaje del motor. BOBINA: Es un dispositivo que sirve para aumentar la potencia eléctrica y crear la chispa entre los electrodos de las bujías, la cual quema el combustible. BUJÍAS: Son a razón de una por cada cilindro, y producen la chispa necesaria para encender el combustible. DISTRIBUIDOR: Es el aparato encargado de distribuir, como su nombre lo indica, la corriente a las distintas bujías con cierto patrón, para producir chispas en cada una de ellas, en un cierto orden, para que el movimiento de los pistones sea continuo.

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4.1.

EL ENCENDIDO POR CDI.

El funcionamiento es similar a un sistema transistorizado, pero en este caso no existe una bobina de aviso, sino un captador magnético o óptico que envía corriente en el momento preciso. Esto implica que hay más espacio para colocar bobinas de carga y el encendido puede provocar una chispa de mayor potencia.

Figura 5: Sistema de encendido electrónico.

4.2.

SISTEMA DE MAGNETO DE ALTA TENSIÓN:

UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS. ESPE EXTENSION LATACUNGA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGÍA Y MECÁNICA CARRERA DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ Es un generador de alta tensión, que puede provocar el encendido del motor a través de las bujías sin necesidad de la corriente eléctrica de una batería. Transforma el movimiento mecánico del motor en energía eléctrica de baja tensión que, posteriormente, es transformada en corriente de alta tensión y distribuida a las bujías en el instante y en el orden de sucesión requeridos. El magneto es un sistema sólido y seguro, se caracteriza porque es muy compacto, tiene el generador de energía eléctrica y el distribuidor incorporado. Las magnetos de alta tensión llevan incorporadas las bobinas correspondientes dentro de la misma máquina; dicha bobina es productora de corriente a la vez que por medio de las interrupciones de un ruptor es también creadora de la corriente de alta tensión necesaria para el encendido. Existen dos clases de magnetos:  Magneto de inducido fijo e imán giratorio  Magneto de inducido giratorio

5. SISTEMA DE LUBRICACIÓN. El aceite debe mezclarse con anterioridad con la gasolina en una proporción adecuada, mezclado con la gasolina, es desprendido en el proceso de quemado del combustible. Debido a las velocidades de la mezcla, el aceite se va depositando en las paredes del cilindro, pistón y demás componentes. La proporción recomendada es de una parte de aceite por veinte de gasolina, esta proporción varía de acuerdo a las especificaciones del fabricante, el aceite más utilizado suele ser del tipo SAE 30. Un exceso de aceite en la mezcla implica la posibilidad de que se genere carbonilla en la cámara de explosión, y la escasez implica el riesgo de que se gripe el motor.

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Figura 6: Sistema de lubricación.

La mezcla de aceite combustible, pasa a través del carburador al cárter, donde por efecto de la compresión originada por la parte baja del pistón, el aceite en forma de niebla lubrica los componentes. El motor cuenta también con un depósito de aceite en el cual están sumergidos los engranajes de las hélices para su lubricación, este depósito cuenta con dos tapones uno de vaciado y otro para el llenado y medición del aceite.

Figura 7: Depósito de lubricación hélice.

El lubricante utilizado para este tipo de motores en miscible, esto quiere decir que debe contar con la característica de poder mezclarse fácilmente con el combustible, como por ejemplo:  SAE 40.- este tipo de aceite sirve para temperaturas mayores a 4°.  SAE 10-30.- este tipo de aceite sirve en cualquier temperatura que se exponga el motor. 5.1.

SISTEMA DE REFRIGERACIÓN

UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS. ESPE EXTENSION LATACUNGA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGÍA Y MECÁNICA CARRERA DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ El sistema de enfriamiento asegura que haya un equilibrio entre la cantidad de calor que produce un motor y el que utiliza. Los motores fuera de borda utilizan una bomba de agua para sacar agua de un puerto de entrada y la distribuye a través de las cavidades internas de la cabeza de poder. La bomba de agua actúa como un intercambiador de calor que, transfiere calor de una parte del motor para enfriar con el agua que rodea el bote. Otras partes del sistema de refrigeración incluyen el termostato, que "restringe el flujo de refrigerante en la velocidad del calentamiento y ayuda al motor a mantener una temperatura mínima".

Figura 8: Sistema de refrigeración.

Componentes principales del sistema:     

Termostato. (temperatura de trabajo de48 a 62 )°C Válvula de control. Bomba de agua Rejilla (Quilla) Ánodos de sacrificio.- estos se clasifican según el entorno en el cual trabaja el motor, son: • Magnesio para agua dulce • Zing para agua salada. • Aluminio para agua salobre.

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Figura 9:Componentes de refrigeración

6. PRINCIPALES FALLAS O DESPERFECTOS EN EL MOTOR FUERA DE BORDA Las principales fallas en el funcionamiento del motor fuera de borda se deben a las siguientes causas:  Bujías sucias, las cuales no producen la chispa necesaria para hacer arder toda la mezcla, y por lo tanto, el motor pierde potencia, tiembla, y el arranque en frío se dificulta.  Bujías humedecidas con aceite, producen el mismo efecto que el punto anterior, e incluso hacen que el motor no encienda. Puede ser el indicador de una falla grave, tal como deficiencias en los anillos de compresión o rajaduras en las paredes del cilindro.  Combustible inadecuado, significa que la gasolina no es del octanaje más propicio para el funcionamiento eficiente del motor, o que la mezcla aceite/gasolina es incorrecta, lo cual se traduce en  Un calentamiento excesivo (si hay muy poco aceite en la mezcla) o en pérdida de potencia y exceso de humo en el escape de gases (que corresponde a exceso de aceite en la mezcla).  Carburador sucio o en mal estado, produce funcionamiento defectuoso, vibraciones, "tos", etc.

 Sistema de enfriamiento obstruido, es un punto que debe ser considerado cuando se navega en cuerpos de agua en donde es factible encontrar residuos tales como papel, fundas, hojas, ramas, etc. Uno de estos contaminantes

UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS. ESPE EXTENSION LATACUNGA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGÍA Y MECÁNICA CARRERA DE INGENIERIA AUTOMOTRIZ puede obstruir la entrada de agua para el sistema de enfriamiento (localizada en la parte baja de la pata) y hacer que el motor se sobrecaliente. Esto puede ser advertido si se deja de ver el chorro de agua procedente de la salida del sistema de enfriamiento, que generalmente queda en la parte posterior del motor, en la parte alta de la pata.  Vibración excesiva, ruidos inusuales pueden deberse a una hélice defectuosa (golpeada, rota, doblada), o a un eje fuera de alineamiento.  Pérdida de potencia puede darse por causa de bobinas defectuosas (revisar si no gotea aceite o algún tipo de fluido), cables de bujías defectuosos (rotos, lascados, partidos) o un distribuidor defectuoso (tapa rota, puntos de contacto gastados), así como de las partes eléctricas menores (platinos, condensador, etc.).  Arranque eléctrico defectuoso puede deberse a puntos de contacto eléctricos con suciedad, flojos, sulfatados o con óxido, así como una batería que sea de una potencia inferior a la necesitada, o que tenga carga débil. No debe descartarse la posibilidad de que el motor de arranque tenga carbones de encendido gastados o los dientes del volante estén rotos.

BIBLIOGRAFÍA  García, J. (2010). Motores fuera de borda. . Buenos Aires.: Editorial Heliasta. Tercera Edición. (Pág. 74).  https://www.dspace.espol.edu.ec/bitstream/123456789/6351/1/Cap %C3%ADtulo%206%20Motores%20Fuera%20Borda.pdf 17/10/2015)

(revisado: