Motor modelo

Un motor modelo es un pequeño motor de combustión interna ^{[ 1 ]} que se utiliza normalmente para impulsar un avión radiocontrolado , un coche radiocontrolado , un barco radiocontrolado , un avión de vuelo libre , un avión de control por cable o un modelo de coche con cable que se desplaza por tierra .

Debido a la ley del cuadrado-cubo , el comportamiento de muchos motores no siempre aumenta o disminuye al mismo ritmo que el tamaño de la máquina; por lo general, en el mejor de los casos, provoca una pérdida drástica de potencia o eficiencia, y en el peor, hace que dejen de funcionar por completo. El metanol y el nitrometano son combustibles comunes.

Los motores, aunque pequeños, son totalmente funcionales y varían desde el más común monocilíndrico de dos tiempos hasta los exóticos monocilíndricos y multicilíndricos de cuatro tiempos . Estos últimos se presentan en configuraciones bóxer , bicilíndricas en V , en línea y radiales ; también se utilizan algunos diseños de motores Wankel . La mayoría de los motores para maquetas funcionan con una mezcla de metanol , nitrometano y lubricante ( aceite de ricino o sintético ).

Los motores de dos tiempos , diseñados en su mayoría desde 1970 con lumbreras Schnuerle para un rendimiento óptimo, tienen un tamaño típico que oscila entre 0,12 pulgadas cúbicas (2 centímetros cúbicos) y 1,2 pulgadas cúbicas (19,6 cc), y generan entre 0,5 caballos de fuerza (370 vatios ) y 5  hp (3,7  kW), pudiendo llegar a tener un tamaño tan pequeño como 0,010 pulgadas cúbicas (0,16 cc) y tan grande como 3-4 pulgadas cúbicas (49-66 cc). ^{[ 2 ]} Se han fabricado motores de cuatro tiempos en tamaños tan pequeños como 0,20 in3 (3,3 cc) para los modelos monocilíndricos más pequeños , hasta 3,05 in3 (50 cc) para el tamaño más grande de las unidades monocilíndricas, con motores bicilíndricos y multicilíndricos en el mercado que son tan pequeños como 10 cc para los bicilíndricos de cilindros opuestos, mientras que llegan a ser algo más grandes en tamaño que 50 cc, e incluso hasta muy por encima de 200 cc para algunos modelos de motores bóxer de pistones opuestos, en línea y radiales . Si bien los motores de " combustible incandescente " que utilizan una mezcla de metanol y nitrometano son los más comunes, muchos motores de modelos más grandes (especialmente con una cilindrada superior a 15 cc/0,90 ci), tanto de dos tiempos como un número creciente de cuatro tiempos, son de encendido por chispa y se alimentan principalmente con gasolina. Algunos ejemplos de motores de aeromodelismo de metanol, tanto de dos como de cuatro tiempos, diseñados para bujías incandescentes, pueden, mediante modificaciones posteriores, incorporar sistemas de encendido por chispa controlados electrónicamente y alimentados por batería, en sustitución de las bujías incandescentes convencionales. Los motores de modelos modificados de esta manera suelen funcionar de forma más eficiente con combustibles para motores de bujías incandescentes a base de metanol, e incluso pueden prescindir por completo del nitrometano en sus fórmulas de combustible.

Este artículo trata sobre los motores de metanol; los motores de gasolina para modelos son similares a los que se utilizan en desbrozadoras , motosierras y otros equipos de jardinería, a menos que estén diseñados específicamente para aeromodelismo, especialmente en el caso de los motores de cuatro tiempos a gasolina. Estos motores suelen utilizar un combustible con un pequeño porcentaje de aceite de motor, similar al que usan los motores de dos tiempos para la lubricación, ya que la mayoría de los motores de cuatro tiempos para modelos —ya sean de bujía incandescente o de encendido por chispa— no tienen un depósito de aceite incorporado en el cárter o en el bloque del motor.

La mayoría de los motores de modelismo han utilizado, y siguen utilizando, el principio del ciclo de dos tiempos para evitar la necesidad de válvulas en la cámara de combustión , pero un número creciente de motores de modelismo utiliza en su lugar el diseño de ciclo de cuatro tiempos . Son comunes tanto los motores de dos tiempos con válvula de láminas como los de válvula rotativa , mientras que los motores de modelismo de cuatro tiempos utilizan válvulas de asiento convencionales o válvulas rotativas para la admisión y el escape.

El motor que se muestra a la derecha tiene su carburador en el centro de la fundición de aleación de zinc a la izquierda. (Utiliza una restricción de flujo, como el estrangulador de un motor de automóvil antiguo, ya que el efecto Venturi no es efectivo a tan pequeña escala). La lámina de la válvula, con forma de cruz sobre su muelle de retención, sigue siendo de aleación de cobre-berilio en este motor antiguo. La bujía incandescente está integrada en la culata. El gran volumen de producción permite utilizar un cilindro mecanizado y un cárter extruido (cortado a mano en el ejemplo mostrado). Estos motores de válvulas de láminas Cox Bee destacan por su bajo costo y su capacidad para resistir choques. Los componentes del motor mostrado provienen de varios motores diferentes.

A continuación se muestran imágenes de un motor de bujías incandescentes y un motor diésel para su comparación. La diferencia externa más evidente se observa en la parte superior de la culata. La bujía incandescente del motor de bujías incandescentes tiene un terminal en forma de clavija para su contacto central, que es un conector eléctrico para la bujía. El motor diésel tiene una barra en T que se utiliza para ajustar la compresión. El objeto cilíndrico detrás del motor de bujías incandescentes es un silenciador de escape .

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  Motor de bujía incandescente
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  Motor diésel

Las bujías incandescentes se utilizan tanto para el arranque como para el mantenimiento del ciclo de potencia. La bujía incandescente consta de un filamento de alambre duradero, generalmente de platino , enrollado helicoidalmente , dentro de una cavidad cilíndrica en el cuerpo de la bujía, expuesta a la cámara de combustión . Se aplica un pequeño voltaje de corriente continua (alrededor de 1,5 voltios) a la bujía incandescente, se arranca el motor y se interrumpe el voltaje. La combustión de la mezcla de combustible y aire en un motor de bujía incandescente, que requiere metanol para su funcionamiento y, en ocasiones, nitrometano para mayor potencia y un ralentí más estable, se produce debido a la reacción catalítica del vapor de metanol con el platino del filamento, lo que provoca la ignición. Esto mantiene el filamento de la bujía incandescente y permite la ignición de la siguiente carga.

Dado que el momento del encendido no se controla eléctricamente, como en un motor de encendido por chispa , ni mediante inyección de combustible , como en un diésel convencional , debe ajustarse mediante la riqueza de la mezcla, la proporción de nitrometano a metanol, la relación de compresión , la refrigeración de la culata , el tipo de bujía incandescente, etc. Una mezcla más rica tiende a enfriar el filamento y, por lo tanto, retrasa el encendido, ralentizando el motor; además, facilita el arranque. Una vez arrancado, el motor puede empobrecerse fácilmente (ajustando una válvula de aguja en la barra de pulverización) para obtener la máxima potencia. Los motores de bujía incandescente también se conocen como motores nitro. Los motores nitro requieren un encendedor de 1,5 voltios para encender la bujía incandescente en el disipador de calor . Una vez cebado, al tirar del arrancador con el encendedor colocado se arranca el motor.

Los motores diésel son una alternativa a los motores de bujías incandescentes de metanol. Estos motores diésel funcionan con una mezcla de queroseno , éter , aceite de ricino o aceite vegetal , y un aditivo de cetano o nitrato de amilo . A pesar de su nombre, su sistema de encendido por compresión y el uso de un combustible de queroseno similar al diésel , los motores diésel para modelismo tienen muy poco en común con los motores diésel de tamaño real .

Los motores diésel de tamaño completo, como los que se encuentran en un camión , son de inyección de combustible y de dos o cuatro tiempos . Utilizan la ignición por compresión para encender la mezcla: la compresión dentro del cilindro calienta la carga de admisión lo suficiente como para provocar la ignición, sin necesidad de una fuente de ignición externa. Una característica fundamental de estos motores, a diferencia de los de gasolina, es que solo aspiran aire y el combustible se mezcla únicamente mediante inyección en la cámara de combustión. Los motores diésel para modelos a escala, en cambio, son de dos tiempos con carburador y utilizan el cárter para la compresión. El carburador suministra una mezcla de combustible y aire al motor, manteniendo las proporciones bastante constantes y regulando el volumen total para controlar la potencia del motor.

Además de compartir el uso de la ignición por compresión, su construcción se asemeja más a la de un pequeño motor de motocicleta de dos tiempos o de cortacésped. Los motores diésel de este modelo cuentan con relaciones de compresión variables . Esta compresión variable se logra mediante un contrapistón, ubicado en la parte superior del cilindro, que se puede ajustar con una palanca en forma de T. El volumen de la cilindrada del motor permanece constante, pero al modificarse el volumen de la cámara de combustión en el punto muerto superior mediante el ajuste del contrapistón, la relación de compresión (volumen de la cilindrada + volumen de la cámara de combustión / volumen de la cámara de combustión) cambia en consecuencia.

Se ha comprobado que los motores diésel de combustión interna producen más par motor que los motores de combustión interna de la misma cilindrada y se cree que ofrecen una mayor eficiencia de combustible , ya que la misma potencia se produce a un menor número de revoluciones por minuto y en un motor de menor cilindrada. Sin embargo, la potencia específica puede no ser significativamente superior a la de un motor de combustión interna, debido a la construcción más robusta necesaria para garantizar que el motor pueda soportar la relación de compresión mucho mayor , que a veces alcanza los 30:1. Los motores diésel también funcionan de forma mucho más silenciosa, debido a la combustión más rápida, a diferencia de los motores de combustión interna de dos tiempos, en los que la combustión puede seguir produciéndose cuando los puertos de escape están descubiertos, lo que genera un ruido considerable.

Los recientes avances en la ingeniería de modelos han dado como resultado auténticos motores diésel para maquetas, con un inyector y una bomba de inyección tradicionales, y estos motores funcionan de la misma manera que un motor diésel de gran tamaño.

• Cuatro tiempos
• Bujía incandescente (motor de modelismo)
• combustible incandescente
• Motor nitro
• Puerto Schnuerle , utilizado en motores de dos tiempos desde la década de 1970.

• Fabricación K&B
• Motores Yamada
• Saito Seisakusho Archivado el 3 de febrero de 2014 en Wayback Machine
• WEBRA
• Fabricación FOX
• MECOA
• COX Hobbies