¿ Que motor ?

Publicado: 18/06/2011 de luisvion en Articulos Técnicos

La pregunta eterna ¿Qué  motor le  puedo poner?.

Siguiendo  unas pautas  no es  complicado y  da una enorme satisfacción  haberlo
conseguido  uno   mismo.   Veremos  como   hacerlo   tanto  para  eléctrico como
explosión.

Calcular la potencia necesaria de una manera analítica es algo muy complejo,  ya
que hay  que conocer  la resistencia  aerodinámica del  avión completo  (tren de
aterrizaje, carenas, etc..). Además se  tendría que compensar con la  pérdida de
rendimiento de la  hélice, sin olvidar  que el rendimiento  de ésta no  es fijo,
sino que varía además de con su diseño, también con el régimen de vueltas al que
gira. Tampoco hay que  dejar de lado las  características físicas del aire,  que
tampoco son constantes (temperatura, densidad, viscosidad, humedad,..). Es  como
para volverse loco.

Para salvar este obstáculo existe una  tabla elaborada por Keith Saw, basada  en
datos experimentales, con unas relaciones potencia (w)/peso (Kg) adecuadas a los
usos más comunes, no obstante hoy en día se volamos con mucha mas potencia.

Park Flyers y vuelo lento 110 – 130w/Kg
Despegue desde el suelo  130 – 170w/Kg
Vuelo Sport   170 – 220w/Kg
3D limitado   220 – 330w/Kg
3D Sin límites   330 – 490w/Kg

– Motores de explosión

Este es el caso más sencillo, hay que acordarse que 1CV son 735w y 1Hp son 750w.
Sólo hay que buscar un motor que dé la potencia necesaria y ya entre los  gustos
personales o necesidades, se elegirá entre 2 o 4 tiempos, glow o gasolina.

Ejemplo: Entrenador de 3Kg con motor .40 de 1.1Hp (825w). 825/3= 275w/Kg

– Motores eléctricos

En este  caso se  complica mas.  La potencia  consumida por  el motor se calcula
mediante  la fórmula  P=VxI. Pero  ojo, esta  es la  potencia consumida,  no la
entregada a la hélice, ya que  también cuenta el rendimiento del motor,  para el
caso de los brushless, puede llegar al  90%, pero depende del consumo al que  se
vea sometido.

Por ejemplo, en el   caso de un AXI   2808/24 con  una hélice   10×6, alimentado
con una  LIPO de  11.1v, consume 19,9A.  Para hallar la potencia  consumida  hay
que multiplicar  el consumo por la tensión que tiene la batería con la carga del
motor, en este  caso 10,2V resultando  203w, como potencia  consumida, pero dado
que  a  este consumo   el  motor tiene  un  rendimiento del  70,6%,  la potencia
entregada serán 143,6w.

Dada la gran cantidad de motores eléctricos  que hay en el mercado, lo mejor  es
montar el que otros aficionados hayan probado o bien moverse dentro de una marca
de confianza y que trabaje la  tienda habitual. Normalmente las marcas dan  unas
recomendaciones de uso para cada motor.

Otro de los grandes quebraderos de cabeza que dan los motores eléctricos son los
bobinados.   Dos   motores   externamente   iguales   pueden   dar  prestaciones
completamente distintas.

– Menos vueltas de bobinado

Estos motores tienen menor resistencia interna, por lo tanto pasa mas  corriente
a través de ellos, consumen mas y por lo tanto dan mas potencia. También son mas
revolucionados  (mayor rpm/v),  aunque con  menos par.  En directo  se usan  con
hélices mas pequeñas, para velocidad y algunos son los de Ducted Fan. En ciertas
competiciones, F5B y F5F  se usan con reductoras  para poder emplear hélices  de
gran diámetro. Pues son motores muy potentes.

– Mas vueltas de bobinado

Al tener mas resistencia interna consumen  menos y por tanto son menos  potentes
que los anteriores. Giran a  menos revoluciones (menor rpm/v), aunque  con mucho
más par, lo que permite utilizar hélices mas grandes sin necesidad de reductora,
teniendo un funcionamiento mucho mas silencioso y siendo la opción en acrobacia,
3D y maquetas de aviones de hélice.

– Variaciones en vuelo

Todas las medidas que se tomen en  tierra, con el avión parado, en vuelo  sufren
variaciones.

– RPM:

Aumentan  durante  el  vuelo.  Esto  es  importante  si  se  va  al  límite   de
revoluciones permitido por la  hélice o se busca   la entrada en resonancia  del
tubo de  escape para los modelos de explosión.

– Consumo:

En  vuelo  puede  disminur  un  20%,  por  eso  algunos  modelos  eléctricos  de
competición apuran el límite del motor,  incluso en vuelo. Por esta razón  deben
despegar a medio gas.

– Empuje estático:

Irá  disminuyendo  a  medida  que  la  velocidad  del  avión  se  iguala  a   la
proporcionada con la hélice.

– Elección de la hélice

Tanto si se usa un motor eléctrico, como de explosión, la elección de la  hélice
es algo muy  importante y tiene  que ver con  las características del  modelo de
avión. Lo más importante es moverse dentro del rango de hélices recomendadas por
el fabricante, teniendo en cuenta que el diámetro proporciona tracción o  empuje
estático, mientras que el paso aporta la velocidad. Una mayor diámetro de hélice
así como el paso, hacen que el  motor vaya mas cargado, consuma más y  gire algo
mas lento.  Pero no  en la  misma proporción.  Una pulgada  más en  el diámetro,
afecta en  mayor medida  que en  el paso.  Para comparar  hélices se  recurre al
factor de carga:  número de  palas  x paso x  diámetro 2. Así  una 4.75m x  4.75
tendrá   casi  la  misma   carga  que  una  6×3.   Un  avión   de  vuelo  rápido
necesitará hélices  que proporcionen  velocidad,  aunque  el  despegue  sea  mas
crítico.  Si se  usase una hélice de mucho diámetro y poco paso, volaría lento y
colgado. Por el  contrario un avión de vuelo lento, necesitará hélices de  menos
paso y mayor diámetro  para tener mucha tracción en las subidas. Si a un  ligero
velero se le pone  una hélice de velocidad,   ésta tendería  (si no   resbala en
el aire)   a hacerlo   volar por  encima de  su velocidad,  mostrando tendencias
extrañas, como por ejemplo a  subir exageradamente.

– Ducted Fans y Turbinas

Para la motorización con  Ducted Fan y turbinas  hay que basarse en  la relación
empuje/peso.  Como  el  empuje  se  suele dar  en  Newtons,  hay  que  pasarlo a
Kilogramos-fuerza, esto  es 9.8N  = 1Kgf  y según  la siguiente  tabla se  podrá
conocer el peso máximo del avión, en función de su relación de empuje.

Aviones lentos  0,3 – 0,4 Kgf/Kg
Aviones intermedios 0,4 – 0,6 Kgf/Kg
Aviones rápidos  0,6 – 0,8 Kgf/Kg

Esta tabla también sería de  aplicación para quien quiera propulsar  mediante un
motor de cohete de combustible sólido.

– Programas de cáculo

En estos dos enlaces podrás encontrar estos programas que facilitan  enormemente
estos cálculos y permiten probar distintas configuraciones para poder  comparar.

Calculadores on-line Operan desde el mismo navegador, a través de internet y sin
necesidad de descargar nada

Software Programas que es preciso descargar en el PC

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