Motores de gasolina

En el mundo del aeromodelismo motorizado, al sobrepasar un cierto tamaño, los motores que más se suelen utilizar son los de gasolina. Cuando adquirí el Big Lift me decidí por una motorización de gasolina. El porqué y cuales son las características que los diferencian de los motores glow lo explicaré en este artículo.

Para aclararlo de buen principio: en este arículo me refiero a motores de gasolina, que aun siendo asimismo motores térmicos o de explosión, muestran claras diferencias con respecto a los motores glow:

• en contra de la mezcla metanol/aceite ultilizan, como ya dice su nombre, la gasolina de la gasolinera a la vuelta de la esquina mezclada con aceite al 1:50-1:20 (2%-5%).
• al trabajar con muchísimo menos aceite, también son mucho más limpios.
• poseen un sistema de chispa, es decir una bujía y un encendido, sease por inducción o electrónico lo que encarece el precio.
• la relación peso/potencia es algo peor que en los glow. Eso significa que generalmente pesan un poco más y rinden un poco menos.
• suelen ser más voluminosos.
• el carburador es más sofisticado y lleva una bomba de combustible intergada, lo que los hace menos sensibles en la puesta a punto.
• en equivalencia de la cilindrada tienen un menor consumo considerable.

Lo dicho: un Big Lift de Multiplex con 2,40m de envergadura, 6kg de peso... Multiplex aconseja una motorización a partir de 15ccm dos tiempos glow y no más de 36ccm gasolina. A fin de cuentas y ante los puntos mencionados arriba me decidí por un motor de gasolina por dos razones: por un lado el menor coste de servicio por el menor consumo (y la ventaja de, llegado el caso, poder comprar el combustible de camino al campo de vuelo un domingo) y por otro lado el gusanillo de probar algo nuevo!

Bien, una vez claro el tipo de motor, comenzaría un estudio de mercado en cuanto a modelos y precios, y foros en cuanto a la calidad, fiabilidad y facilidad de manejo de este tipo de motores.

Antes ya mencioné que los motores de gasolina se debían de clasificar en dos categorías: los que tienen el encendido por inducción magnética y los de encendido electrónico. La primera diferencia que se encuentra es el precio. La electrónica tiene su coste y hoy por hoy (junio 2006) incrementa el precio final entorno a 100,00EUR (que no es moco de pavo precisamente). Asimismo, la electrónica necesita una fuente de alimentación, por lo que ya podemos añadir una pila adicional en la lista de la compra. Pero no todo son desventajas, todo lo contrario, la tendencia es claramente hacia el encendido electrónico (vease en los vehículos de carretera). Una de las razones seguramente más importante es la mejor capacidad de reacción de los motores ante cambios de revoluciones y un ralentí más bajo y estable. Simplemente la electrónica es capaz de gestionar mejor el punto de chispa que cualquier otro mecanismo mecánico o físico.

Sin embargo, para mis pretensiones un encendido electrónico no sería necesario. Lo entendería en un modelo acrobático de más de dos metros de envergadura, altas prestaciones y consecuentes prestaciones, pero no en un modelo de ala alta para ir tranquilos dando vueltas al campo. Y con esto la elección se reduciría prácticamente a un tipo de motor: los Zenoah.

Los motores Zenoah y los Titan ZG de Toni Clark

Estos motores se fabrican en japón y se utilizan en primera instancia para impulsar sierras de talar. Ante la demanda por parte del aeromodelismo se desplegaría una nueva rama de motores ligeramente modificados para su utilización en aeromodelos. La fábrica de motores está completamente orientada hacia la producción efectiva de estos motores, por lo que cada 20 segundos un motor sale de la línea de montaje. Esto tiene sus ventajas. Su diseño es detallado, experimentado y robusto. El control de calidad de los componentes es riguroso. Sin embargo también hay inconvenientes. Una fabricación optimizada a tan alta velocidad no deja tiempo para un control exhaustivo del motor completo.

Es alli donde Toni Clark practical scale GmbH entra en juego. Ellos compran los Zenoah en Japón, los revisan y los revenden como Titan ZG. Todo esto último lo ponen en su web y al encontrarla me entretuve un buen tiempo estudiándola. Los consejos para principiantes era exactamente lo que necesitaba, evidentemente aparte de un motor relativamente económico y robusto que puediese soportar mi manejo de principiante. Mi elección caería en el Titan ZG 26SC con 25,4ccm de cilindrada, 2,2cv de potencia y un peso de unos 1.500g.

Titan ZG 26SC

Lo primero que destaca al ver la foto es el enchufe rojo sobre esa bujía enorme en relación al cilindro. Al lado derecho del cilindro se encuentra el carburador con una bomba de combustible integrada. Ésta funciona mediante depresión obtenida por un orificio que empalma al cárter del motor.

Posición óptima de montaje

El fabricante (y con ese me refiero a Toni Clark, no a Zenoah) aconseja como mejor posición de trabajo la posición invertida del motor. Es decir el cilindro para abajo. Lo razona con el riesgo de que se acumule combustible sin quemar en el cárter en caso de cebar demasiado el motor en el arranque. En contra de lo que estamos acostumbrados en los motores glow, el problema de una bujía empachada prácticamente en este motor no existe puesto que un chispazo de 33.000 voltios y la gasolina explosiva no dan lugar a ello.

En el Big Lift lo tengo montado en invertido.

Posición del depósito de combustible

El depósito debería estar alojado ligeramente por encima del carburador. La explicación está en un arranque más sencillo cuando el tubo de combustible esta lleno de gasolina. El depósito más elevado no llegará a inundar el motor, puesto que hay dos válvulas anitretorno integradas en el carburador.

En mi caso he puesto el depósito algo separado de la cuaderna cortafuegos más cerca del centro de gravedad. En el manual del motor pone que con un depósito de 500cc hay para 25 minutos de vuelo. Yo he puesto uno de 1.000cc (1 litro) en vistas a posibles días de remolque donde no interesa pararse cada 2x3 para poner gasolina.

También el hecho de desplazar el depósito hacia atrás y asi aumentar la distancia hacia el motor, no supone problema alguno. La bomba de gasolina integrada en el carburador se ocupa de que el motor siempre esté sobradamente abastecido. Y es por esto que el depósito no necesita estar presurizado mediante una salida en el escape del motor.

El tema vibración

Este motor es más grande, funciona a un regimen de revoluciones más bajo y al disponer de un cigüeñal de doble gualdera que permite un equilibrado más exacto, produce una frecuencia de vibración y energía más baja que motores que similar cilindrada en glow. Debido a esto, piezas de menor peso como receptores y servos estarán sometidos a menos esfuerzos. Sin embargo otras piezas de mayor peso y tamaño como por ejemplo los timones, pueden entrar en resonancia y sufrir mayores cargas. Es por esto que se aconseja utilizar mandos dobles (push-pull) entre los servos y las superficies de mando. Lo que también se suele hacer, es emplear contrapesos en las superficies de mando que anulen la tendencia de entrar en resonancia.

Primer arranque y rodaje del motor

Como de costumbre monté el motor sobre la bancada de rodaje, que en este caso quedaba bastante pequeña. El montaje se realiza mediante cuatro tornillos a traves de la placa porsterior de aluminio. Esta placa también se puede quitar y atornillar directamente el cuerpo del motor. Sin embargo en ese caso se deberán de acer algunos ajustes para garantizar el libre giro.

La hélice montada es una Menz 17/8 de madera que luego también utilizaré en el Big Lift. Una vez bien fijado el motor con su bancada sobre nuestro puesto de rodaje en el campo de vuelo me dispongo a llenar el depósito de combustible. La mezcla que aconseja Toni Clark es de aceite sintético Bel Ray MC H1R y gasolina 95 sin plomo en propoción 1:40 (2,5%) en los primeros 5 litros para el rodaje, y luego 1:50 (2%).

Procedimiento de arranque

La puesta en marcha de estos motores es relativamente simple - si se tienen en cuenta una serie de puntos y un orden de pasos determinados. Estos pueden variar de un modelo a otro. En el caso específico del Titan ZG26SC son los siguientes:

• accionar la ayuda de arranque (starter/choke) en el carburador
• abrir mando de aceleración 1/4
• girar la hélice rápidamente en sentido correcto (en contra del sentido del reloj visto desde delante). El motor aspirará la gasolina del depósito y en cuanto llegue al cilindro se percibirá la primera semi-explosión. Con el choke accionado el motor no arrancará.
• Poner starter en posición normal y mando de gas a ralentí elevado
• Girar hélice de nuevo con fuerza. Aqui hay que tener algo muy en cuenta: comenzar el giro de la hélice aproximadamente entre 1/4-1/5 de giro ANTES de la fase de compresión. De lo contrario el motor sólo hará una o dos explosiones y NO ARRANCARÁ. La explicación es simple: puesto que en este modelo la chispa se genera magnéticamente, el dispositivo necesita una cierta velocidad de giro ANTES de llegar a la fase de compresión para que la bobina se pueda cargar y generar una chispa cuando el pistón llegue al punto superior del cilindro.

El motor debería de arrancar en no más de tres intentos. Si al tercer intento no arranca, algo ha fallado. En mi caso la causa siempre fue una se estas:

• El motor no está suficientemente cebado
• El giro de arranque comenzó demasiado cerca de la fase de compresión
• La membrana del carburadoe estaba seca

Evitar una membrana seca y rígida

La membrana en el interior del carburador es parte vital de la bomba de combustible. Para su correcto funcionamiento es imprescindible que sea elástica. Después de cierto tiempo con el motor sin uso, se puede llegar a secar y perder su elasticidad. Si a esto se le une una baja temperatura ambiente, la puesta en marcha del motor será prácticamente imposible. A mi me ocurrió justamente esto. Dos o tres meses sin volar el Big Lift, un día frío... No había manera de arrancar el Titan ZG. Me tuve que ir del campo sin volar. Una semana más tarde, lo intenté de nuevo en el garaje y arrancó a la primera! Que había pasado? Cuando recogí las cosas en el campo de vuelo el día que no pude arrancar el motor, no vacié el depósito. Durante la semana los gases de la gasolina en el depósito llegaron a través del tubo a la membrana. Esto, junto con el hecho de que la temperatura era algo más templada, volvió a flexibilizar la membrana reestableciendo la plena funcionalidad de la bomba de combustible.

De hecho Toni Clark aconseja no vaciar del todo el depósito para que los gases del combustible restante mantengan la membrana y las valvulas flexibles y sin atrofios. Aparte de esto se puede cebar el motor una vez cada par de semanas (sin tener que arrancarlo).

[seguirá...]