Elección de motor y hélice

La pregunta más realizada del hobby entre los principiantes, se refiere al motor y hélice a usar en un aeromodelo.

Hay varias cosas a tomar en cuenta con respecto al sistema de propulsión, la relación de peso/potencia, la carga alar y el sistema de propulsión en sí, el cual está compuesto del motor, hélice, controlador de velocidad y batería, la pregunta se refiere básicamente a que motor usar si por ejemplo el aeromodelo pesa 1 Kg.

hélice y motor

La relación peso/potencia

Hay una relación estrecha entre el peso de la aeronave y la potencia o empuje que debe tener el aeromodelo, también con la carga alar, la carga alar varía según el tipo de aeronave, en planeadores por ejemplo la carga alar es menor que en aviones acrobáticos con alas más cortas, entonces en planeadores se pueden usar motores de menor potencia que en aviones acrobáticos que necesitan ir rápido para mantener el vuelo. La relación peso/potencia se puede expresar de la siguiente forma: 0,5:1 significa que el empuje es la mitad que el peso, con esto en cuenta, para planeadores o aeromodelos livianos y de vuelo lento se puede usar una relación de entre 0,3:1 a 0,4:1 en modelos entrenadores de 0,5:1 a 0,8:1 y en aeromodelos rápidos desde 0,8:1 en adelante. Para calcular esto con el peso de tu aeromodelo es simplemente reemplazar el 1 por el peso y multiplicas el número del lado izquierdo por el peso, entonces si tu aeromodelo es de 1,2 Kg y es un aeromodelo tipo entrenador vamos a usar 0,7:1 = 0,7:1,2 al multiplicar esto obtenemos 0,84 Kg (840g) este es el empuje que debemos tener para volar cómodamente.

¿Cómo saber el empuje de mi motor?
El fabricante de cada motor provee información detallada de las especificaciones de sus motores, probablemente presentadas en una tabla donde se indica resultados de pruebas con hélices y voltajes distintos, se muestra también el amperaje que consume a determinada velocidad y el empuje que se puede esperar, lo ideal es que el motor pueda ofrecer el empuje que hemos calculado a un 85% de la aceleración, no es recomendado mantenerlo al 100% constantemente a menos de que se use una batería de menor voltaje al que pueda soportar. Esto es para no mantener el motor y el ESC en una fatiga constante, a menos de que tus componentes soporten tales potencias.

tabla de eficiencia hélice y motor brushless Esta tabla es un ejemplo de la información que un fabricante debe proveer para tener claro que tipo de eficiencia podemos esperar de un motor, algunas tiendas online no te van a mostrar una tabla como esta pero te van a dar la información más básica que también es de gran ayuda.

¿Qué hélice usar?
Esto también es algo que te indica el fabricante del motor, por eso es importante leer las especificaciones o las tablas que muestran la información correspondiente, si usas una hélice de menor tamaño o menor paso es posible que el motor no genere el empuje esperado, si usas una más grande entonces procura usar menos voltaje o corres el riesgo de quemar el motor.

¿Y dónde queda el número KV?

El KV es una constante de revoluciones por minuto por cada voltio aplicado, este número no tiene nada que ver con la potencia del motor y solo con la velocidad a la que gira, y esto nos sirve para saber que hélice es más conveniente usar, este tema es tratado con mayor detalle en el artículo llamado “Motores brushless | KV | Hélices y otras combinaciones” te recomiendo que lo leas para entender más sobre el KV.

Alternativa para elegir el motor a usar.
Otra forma de calcular la potencia que necesitas para tu aeromodelo es con el poder que genera un motor, el poder se mide en Watts, entonces veamos cuáles son las potencias más comunes según el tipo de aeromodelo.

  • Aviones lentos y planeadores110W/Kg ó 50W/Lb
  • Aviones lentos, vintage y entrenadores110W/Kg - 176W/Kg ó 50W/Lb - 80W/Lb
  • General y deportivos176W/Kg - 264W/Kg ó 80w/Lb - 120w/Lb
  • Acrobáticos264W/Kg - 396W/Kg ó 120W/Lg - 180W/Lb
  • Jets y aviones poderosos296W/Kg - 440W/Kg ó 180W/Lb - 200W/Lb

¿Cómo sé el poder que genera mi motor?
Una vez más, consulta las características del motor según el fabricante, la forma más fácil de saber el poder que genera el motor es sabiendo el amperaje y voltaje que acepta (V.A) al multiplicar ambos obtienes Watts (V.A=W) entonces un motor que soporta 12v y consume hasta 30A genera 360W. Estos son los valores máximos en los que el motor debería esta al 100% constantemente, y estamos basando estos cálculos según lo que nos dice el fabricante pero es probable que el valor del amperaje sea menor en la vida real, suponiendo que el motor en realidad consume 15A con la hélice que vamos a usar entonces el cálculo daría como resultado 180W.

 

Motores de combustión.

Entre los motores de combustión tenemos los de explosión y las turbinas, los de explosión suelen tener medidas de las cilindradas y también el poder que producen en HP o caballos de fuerza, teniendo en cuenta que 1HP = 746W entonces podemos calcular el motor que necesitamos con los datos proporcionados anteriormente, en el caso de las turbinas su empuje se puede medir en Kg o N por lo que es más fácil hacer el cálculo.

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