MOTORES DE DOS TIEMPOS

Hola amigos y amigas, en este espacio les presento el funcionamiento teórico  del motor de dos tiempos, sus ventajas y desventajas con respecto a los motores de cuatro tiempos.

                                 Motores de dos tiempos

                         

                   

El motor de dos tiempos es un motor sencillo con un relativo bajo costo de fabricación, que se utiliza mucho en las motocicletas, en náutica, cortadoras de césped, aeromodelismo, etc.

Al igual que todos los motores de combustión interna, tiene que admitir combustible, comprimirlo, encenderlo y expulsar los gases quemados, pero lo hace en solo dos tiempos en un solo giro de cigüeñal.  Se trata de motores de explosión en los que los gases resultantes de un proceso de combustión empujan   un émbolo o pistón, desplazándolo en el interior de un cilindro y haciendo girar al cigüeñal, este último está conectado al pistón por medio de la biela, y es el encargado de transformar el movimiento alternativo del pistón en movimiento rotativo.

El funcionamiento cíclico de estos motores implica la necesidad de sustituir los gases de la combustión por nueva mezcla de aire y combustible en el interior del cilindro; este proceso se denomina renovación de la carga.

Funcionamiento:

                          

            Motores de dos tiempos:

Si tomamos el momento en que salta la chispa eléctrica de la bujía,  (figura central) esto significa que el motor está al final de su fase de compresión y el pistón se encuentra  en el PMS (Punto Muerto Superior), es decir arriba.

Comienza entonces a producirse la combustión de la mezcla  (aire-nafta-aceite),  en lo que se denomina tiempo de  explosión, este genera la expansión de los gases que impulsan al pistón hacia abajo.

En esta carrera descendente del pistón, se comienza a abrir primero la lumbrera de escape, por donde comienzan a salir los gases quemados, mientras sigue bajando el pistón, este comprime los gases frescos que ya habían entrado al cárter por la entrada de admisión, conectada con el carburador y controlada por una válvula de láminas (La válvula de láminas o Flapper, es un dispositivo que permite la circulación de los gases hacia un solo lado, es decir que deja entrar gases frescos al cárter,  pero no los deja salir), se abre luego  la lumbrera de admisión también llamada de trasvase o transferencia, en este momento están abiertas al mismo tiempo las dos lumbreras, y por la de admisión y a través de un conducto llamado transfer o de transferencia  ya han entrado los gases frescos que  se encontraban pre-comprimidos en el cárter. Los gases frescos entran a gran velocidad y  colaboran con la evacuación de los gases quemados, refrigerando también la cabeza del pistón.

Hasta ahora el pistón que se encontraba en el PMS ha hecho una carrera descendente y se encuentra en el PMI (Punto Muerto Inferior), o sea abajo,  con lo que el cigüeñal ha girado 180° es decir media vuelta.  

A continuación el pistón comienza la carrera ascendente, cerrando las lumbreras de admisión y de escape, y produciendo una depresión en el cárter que provoca la entrada de mezcla fresca al interior de éste, (La mezcla contribuye a la refrigeración del pistón por su parte interna y además el aceite contenido en esta, aporta el lubricante para las piezas internas del motor, ya que la lubricación se lleva a cabo por niebla de aceite), el ingreso se produce a través de la entrada de admisión regulada por el flapper. Ahora  que el pistón ha cerrado la lumbrera de admisión o trasvase y la lumbrera de escape,  comienza el tiempo de compresión de los gases, (esta compresión se produce en el cilindro, entre la cabeza del pistón y la culata o tapa de cilindro) Cuando llega al PMS  el cigüeñal ha girado otra media vuelta, con lo que se han cumplido los 360° de una vuelta entera, en ese punto vuelve a saltar la chispa de la bujía y se repite el proceso nuevamente. Es así entonces como se producen los cuatro ciclos (Admisión, Compresión, Explosión y Escape)  en una sola vuelta de cigüeñal, es decir en dos carreras del pistón (PMS y PMI). Es por eso la denominación de DOS TIEMPOS  a estos motores.

Nota: Es muy importante el buen diseño del tubo de escape, ya que el mismo en la etapa de compresión ayuda a mantener la mezcla dentro de la cámara de explosión y en el escape ayuda a la pronta evacuación de los gases quemados.-

 Características y diferencias entre los motores de 2 y 4 tiempos:

El motor de dos tiempos se diferencia en su construcción, del motor de cuatro tiempos Otto en las siguientes características:

   

§  Ambas caras del pistón realizan una función simultáneamente, a diferencia del motor de cuatro tiempos en el que únicamente esta activa la cara superior.

§  La entrada y salida de gases al motor se realiza a través de las lumbreras (orificios situados en el cilindro). Este motor carece de las válvulas que abren y cierran el paso de los gases en los motores de cuatro tiempos. El pistón dependiendo de la posición que ocupa en el cilindro en cada momento abre o cierra el paso de gases a través de las lumbreras.

§  El cárter del cigüeñal debe estar sellado y cumple la función de cámara de precompresión. En el motor de cuatro tiempos, por el contrario, el cárter sirve de depósito de lubricante.

§  La lubricación, que en el motor de cuatro tiempos se efectúa mediante el cárter, en el motor de dos tiempos se consigue mezclando aceite con el combustible en una proporción que varía entre el 2 y el 5 por ciento. Dado que esta mezcla está en contacto con todas las partes móviles del motor se consigue la adecuada lubricación.

      Lubricación:

      El aceite, mezclado con la gasolina, es desprendido en el proceso de quemado del combustible. Debido a las velocidades de la mezcla, el aceite se va depositando en las paredes del cilindro, pistón y demás componentes. Este efecto es incrementado por las altas temperaturas de las piezas a lubricar. Un exceso de aceite en la mezcla implica la posibilidad de que se genere carbonilla en la cámara de explosión, y la escasez el riesgo de que se gripe el motor. Estos aceites suelen ser del tipo SAE 30, al que se le añaden aditivos como inhibidores de corrosión y otros. La mezcla de aceite y gasolina es ideal hacerla en un recipiente aparte, y una vez mezclados, verterlos al depósito.

                                              Ventajas e inconvenientes

 

   Ventajas:

§  El motor de dos tiempos no precisa válvulas de los mecanismos que las gobiernan, por lo tanto es más liviano y de construcción más sencilla, por lo que resulta más económico.

§  Al producirse una explosión por cada vuelta del cigüeñal, desarrolla más potencia para una misma cilindrada y su marcha es más irregular.

§  Pueden operar en cualquier orientación ya que el cárter no almacena el lubricante.

§  Son motores más ligeros y necesitan de menor mantenimiento, debido al menor número de piezas que los componen.

 

    Desventajas:

§  El motor de dos tiempos es altamente contaminante ya que en su combustión se quema aceite continuamente, y nunca termina de quemarse la mezcla en su totalidad.

§  Al no quemarse la mezcla en su totalidad en el interior de la cámara de explosión y debido al barrido de los gases de escape mediante la admisión de mezcla, no se aprovecha completamente todo el combustible utilizado y esto genera un rendimiento menor. Por ello, aunque tiene una carrera de trabajo en cada vuelta de cigüeñal, a diferencia de un motor de 4 tiempos que tiene una carrera de trabajo cada dos vueltas, no alcanza a tener el doble de potencia que un motor de cuatro tiempos de la misma cilindrada.

§  Al ser un motor cuyo régimen de giro es mayor, sufre un desgaste mayor que el motor de 4 tiempos.

§  Son menos eficientes económicamente que los motores de 4 tiempos debido al consumo de aceite y al mayor consumo de combustible.

§  Asimismo, en los motores de dos tiempos modernos se han introducido mejoras, como ser los flappers o válvulas rotativas para controlar la admisión, válvulas de escapes controladas electrónicamente, que han incrementado notoriamente su potencia y rendimiento lo que conlleva a la reducción en buena medida de las emisiones contaminantes.

Bueno, esto es todo por ahora, en las próximas entradas profundizaremos más sobre el funcionamiento del motor de dos tiempos, hablaremos del funcionamiento real del motor y de sus partes funcionales. 

Aquí les dejo la dirección de una WEBQUEST en donde podrán encontrar información extra. 

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