Elegir el motor adecuado es fundamental para lograr el máximo rendimiento, eficiencia y fiabilidad en el ámbito de los drones y los vehículos teledirigidos (RC).

Entre los diversos tipos de motores disponibles, los motores outrunner se han consolidado como la opción preferida tanto por aficionados como por profesionales. Este artículo explora por qué los motores outrunner dominan este sector, con el respaldo de comparaciones técnicas, datos de rendimiento y análisis de aplicaciones.

Características principales de los motores Outrunner:

  • Alto par a bajas RPM
    Temperaturas de operación más bajas
    Estructura mecánica simple
    Diseño ligero y compacto
    Alta eficiencia y confiabilidad

Motor de CC sin escobillas TR029-P02

Entrega de par excepcional a bajas velocidades

Los motores BLDC de tipo Outrunner generan un par significativamente mayor a velocidades de rotación más bajas en comparación con los motores de tipo Inrunner. Esta característica inherente elimina la necesidad de grandes sistemas de reducción de engranajes, lo que reduce la complejidad general del sistema, su peso y los posibles puntos de fallo mecánico.

Tipo de motor Par motor a 500 RPM (N·m) ¿Requiere reducción de engranajes?
Rotor externo (Outrunner) 0.8 No
Rotor interno (Inrunner) 0.2 Sí (se necesita relación 4:1)

Esta ventaja de torque natural se traduce en un mejor control, especialmente para drones multirotor que requieren ajustes precisos y sensibles para un vuelo estable y vehículos RC que exigen una respuesta inmediata del acelerador.

Mayor eficiencia para fuselajes más ligeros

La eficiencia es fundamental para prolongar la duración del vuelo de los drones y maximizar la autonomía de los vehículos RC. Los motores Outrunner suelen operar en una curva de par-velocidad más óptima, lo que reduce la pérdida de energía por calor y fricción.

Datos de pruebas de rendimiento recientes indican:

Tipo de motor Eficiencia al 70 % de carga
Rotor externo (Outrunner) 85 %
Rotor interno (Inrunner) 72 %

Debido a que los motores outrunner generan más torque por amperio, los drones pueden usar paquetes de baterías más pequeños sin sacrificar el rendimiento, lo que contribuye a fuselajes más livianos y mejores relaciones potencia-peso.

Características de enfriamiento superiores

La gestión térmica es vital para un rendimiento y una vida útil constantes del motor. Los motores Outrunner presentan un diseño abierto donde la carcasa externa del rotor gira alrededor del estator, lo que promueve un flujo de aire activo sobre los componentes críticos.

Aumento de temperatura tras 10 minutos al 80 % de carga:

Tipo de motor Aumento de temperatura (°C)
Rotor externo (Outrunner) 30 °C
Rotor interno (Inrunner) 45 °C

Este efecto de enfriamiento mejorado permite que los motores outrunner funcionen de manera eficiente incluso bajo una carga pesada continua, lo que los hace ideales para carreras de drones, vuelo libre o carreras de vehículos RC de alta velocidad.

Mejor relación potencia-peso

En el diseño de drones y RC, cada gramo cuenta. Los motores Outrunner ofrecen una mejor relación potencia-peso gracias a su simplicidad estructural y su eficiente diseño electromagnético.
Comparación con potencia de salida similar (~500 W):

Tipo de motor Peso (g) Potencia (W) Relación potencia/peso (W/g)
Rotor externo (Outrunner) 140 g 500 W 3.57
Rotor interno (Inrunner) 190 g 500 W 2.63

Las relaciones potencia-peso más altas permiten una aceleración más rápida, una maniobrabilidad más precisa y duraciones de vuelo o conducción más prolongadas sin sobrecargar el sistema.

Respuesta instantánea del acelerador

Los motores Outrunner ofrecen cambios de RPM casi inmediatos gracias a su alto par motor y rotores de baja inercia. Esto es crucial en acrobacias aéreas, drones de carreras o vehículos RC de competición, donde ajustes instantáneos pueden determinar la victoria.

Tiempo de respuesta del acelerador medido (del 0 % al 80 %):

Tipo de motor Tiempo de respuesta (milisegundos)
Rotor externo (Outrunner) 35 ms
Rotor interno (Inrunner) 50 ms

Una capacidad de respuesta más nítida se traduce en una mejor estabilidad frente a las perturbaciones del viento y una reacción más rápida a las acciones del usuario en entornos competitivos.

Fabricación rentable

Los motores de rotor externo suelen ser más sencillos y económicos de fabricar que los motores de rotor interno de alta velocidad, que requieren engranajes de precisión o sistemas de refrigeración complejos.

Comparación del precio de venta promedio (para motores de ~500 W):

Tipo de motor Costo promedio (USD)
Rotor externo (Outrunner) $30 – $60
Rotor interno (Inrunner) $70 – $120

Esta ventaja de precio permite a los entusiastas de los drones y RC equipar y reemplazar motores de manera asequible, fomentando la experimentación, las actualizaciones y la creación rápida de prototipos sin un alto riesgo financiero.

Versatilidad en los segmentos de drones y RC

  • Los motores Outrunner se utilizan en una amplia gama de aplicaciones:
  • Mini drones de carreras (motores de tamaño 2207 y 2306)
  • Drones de estilo libre (motores de tamaño 2306 y 2407)
  • Drones cinematográficos (motores de tamaño 2806 y 3110)
  • Coches RC (coches todoterreno a escala 1/10 y 1/8)
  • Barcos RC (motores Outrunner ligeros para una aceleración rápida)

Esta versatilidad reduce la necesidad de múltiples tipos de motores en diferentes plataformas, lo que simplifica la logística y la gestión de repuestos.

Robustez y durabilidad

Los motores outrunner están diseñados para soportar altas tensiones mecánicas. Son menos propensos a fallos catastróficos gracias a su arquitectura interna simplificada. Además, el rotor externo puede, en ocasiones, servir como barrera protectora adicional contra partículas externas en entornos hostiles.

Pruebas de estrés tras 200 simulaciones de colisión:

Tipo de motor Motores operativos (%)
Rotor externo (Outrunner) 92 %
Rotor interno (Inrunner) 80 %

A lo largo de la vida útil del vehículo o dron, una mayor resiliencia resulta en menos mantenimiento, menos reemplazos y un menor costo total de propiedad.

Beneficios de la reducción de ruido

Gracias a interacciones magnéticas más suaves y a menores RPM internas en comparación con los sistemas de rodetes internos con engranajes, los rodetes externos suelen funcionar de forma más silenciosa.

Nivel de ruido medido al 70 % de carga (a 1 metro de distancia):

Tipo de motor Nivel de presión sonora (dB)
Rotor externo (Outrunner) 55 dB
Rotor interno (Inrunner) 65 dB

Un funcionamiento más silencioso es muy deseable en drones cinematográficos donde el ruido puede interferir con la grabación de audio, o en aplicaciones RC donde se prefiere un funcionamiento silencioso por realismo o discreción.

La evolución técnica impulsada por los aficionados

La popularidad de los motores outrunner en la comunidad de drones y RC ha impulsado un importante apoyo al mercado de accesorios. Cada año, los fabricantes de motores introducen nuevas configuraciones de bobinado, materiales magnéticos (p. ej., imanes de neodimio de grado N52H), rodamientos mejorados y campanas de diseño ligero.

Ejemplo:

  • 2015: Motores de tamaño 2204 (~2300 kV), estándar para carreras FPV.
  • 2020: Motores de tamaño 2306 (~1900-2400 kV), predominantes, optimizados para suavidad y empuje.
  • 2024: Motores de tamaño 2505 (~1800-2100 kV), preferidos para drones cinematográficos con cargas útiles más pesadas..

La innovación continua garantiza que los motores Outrunner se mantengan a la vanguardia del rendimiento de drones y RC, manteniendo a los usuarios competitivos y preparados para el futuro.

Estudios de caso

Zumbido

Caso práctico 1: Dron de carreras (cuadricóptero de 5 pulgadas)

Cambio de 2207 Inrunner a 2306 Outrunner.
El tiempo de vuelo aumentó un 12 % (de 4,5 a 5 minutos).
Los tiempos de vuelta se redujeron un 7 % gracias a curvas más cerradas y a la respuesta del acelerador.
La temperatura del motor se mantuvo 15 °C más baja después de una carrera de clasificación completa.

Drones y vehículos RC

Caso práctico 2: Buggy todoterreno teledirigido (escala 1/10)

Se realizó la transición de un motor de inrunner con caja de cambios a un motor de outrunner de gran diámetro.
Se logró una reducción del 10 % en el peso del vehículo.
Se eliminaron por completo las fallas de la caja de cambios.
Se mejoró la aceleración de 0 a 48 km/h en 0,4 segundos.

Estos ejemplos destacan los beneficios tangibles obtenidos simplemente al cambiar la arquitectura del motor a outrunners.

Desafíos y consideraciones

A pesar de sus ventajas, los motores outrunner también presentan inconvenientes:
Exposición: La campana giratoria abierta puede ser más vulnerable a daños por suciedad o impactos si no se protege adecuadamente.
Construcción de precisión: Las versiones de mayor RPM (para aplicaciones específicas de RC) deben equilibrarse cuidadosamente para evitar vibraciones.

Sin embargo, estos problemas son relativamente menores y pueden mitigarse eficazmente mediante cubiertas protectoras y una selección de motores de alta calidad.

Resumen

Los motores Outrunner se han consolidado como la opción predilecta para drones y vehículos RC gracias a su potente combinación de alto par, excelente refrigeración, eficiencia superior, diseño ligero y rentabilidad. Su trayectoria comprobada en carreras, estilo libre, cinematografía y entornos competitivos de RC avala su rendimiento y fiabilidad inigualables.

A medida que la tecnología de drones y RC continúa evolucionando, los motores Outrunner están preparados para seguir siendo protagonistas, impulsando la innovación, el rendimiento y la emoción tanto para aficionados como para profesionales.