El motor de dos tiempos,
también denominado motor de ciclos, es un motor de combustión interna que realiza las
cuatro etapas del ciclo termodinámico (admisión,
compresión, explosión y escape) en dos movimientos lineales del pistón (una
vuelta del cigüeñal). Se diferencía del más conocido y frecuente motor de cuatro
tiempos de ciclo de Otto, en el que este último realiza las cuatro etapas en dos revoluciones del cigüeñal. Existe tanto en ciclo Otto como en ciclo Diésel.
El motor de 2 tiempos realiza su ciclo completo de trabajo en dos carreras de pistón o una vuelta de cigüeñal 360º, durante las dos carreras se llevan a cabo la Admisión, La Compresión, La Explosión-Expansión, y El Escape.
Por lo tanto se produce una carrera de trabajo a cada vuelta del cigüeñal, esta sin duda es la mayor característica que lo diferencia del motor de 4 tiempos que necesita 4 carreras de pistón o 2 vueltas de cigüeñal 720º para completar su ciclo de trabajo o realizar una carrera de trabajo.
Por lo tanto, para un mismo número de RPM en los motores de 2 tiempos se realizan el doble número de explosiones que en un cuatro tiempos, debido a este echo el motor de 2 tiempos debería de dar teóricamente el doble de potencia que un motor de 4 tiempos, pero no es así ya que al disponer de mucho menos tiempo para realizar el intercambio de gases su rendimiento volumétrico empeora notablemente, con lo que, no se puede obtener el doble de potencia a igualdad de cilindrada.
Renovación De La Carga:
Otra de las características importantes en los motores de 2 tiempos es el modo en el cual se lleva a cabo la renovación de la carga en el cilindro. A este proceso se le denomina barrido, ya que los gases son introducidos a presión en el cilindro y de esta manera los gases frescos desalojan a los gases quemados.
La presión necesaria para realizar este barrido se obtiene, en los motores Otto, comprimiendo los gases frescos en el cárter que posteriormente pasaran al cilindro.
En los motores diesel el barrido se hace introduciendo aire a presión que generalmente proviene de un compresor volumétrico o un turbocompresor.
La admisión y el escape se realizan por lumbreras situadas en el cilindro, cuya apertura y cierre es controlada por el desplazamiento del pistón.
Los motores de 2 tiempos pueden funcionar siguiendo el ciclo Otto o bien el Diesel, Actualmente la mayoría de motores de 2 tiempos empleados en automoción son de ciclo Otto y se montan en motocicletas donde se requiere una mecánica sencilla y unos costes de fabricación relativamente bajos, factores estos muy importantes.
Los diesel de 2 tiempos se emplean en motores muy grandes y que giran a muy bajas RPM.
Funcionamiento
En el motor de 2 tiempos el cambio de gases se dirige
mediante el pistón, no como en el de 4 tiempos que es por válvulas. El pistón
en su movimiento varia las circunstancias de compresión del cárter y el
cilindro que completan el ciclo.
1.er tiempo:
Compresión y Admisión: El pistón ascendente comprime la mezcla de combustible y
aceite en el cilindro y simultáneamente crea un vacío en el cárter que el final
de la carrera del pistón, este deja libre la entrada de mezcla o lumbrera de
admisión que llena el cárter con mezcla carburada.
2º tiempo: Explosión y Escape: Mediante una chispa
provocada por la bujía se incendia la mezcla comprimida, creando una explosión
que empuja el pistón con gran fuerza. En el cárter la mezcla es pre comprimida
por el pistón descendente, en el momento preciso el pistón deja libre de canal de escape o lumbrera
de escape en el cilindro por donde salen los gases de escape de este y poco
después la lumbrera de carga que conecta el cárter con el cilindro, por lo que
la mezcla pre comprimida pasa por este llenando el cilindro y expulsando los
últimos resto de los gases de escape quedando preparado el cilindro para un
nuevo ciclo.
Cambio de marchas
El sistema de cambio de marchas manual ha evolucionado notablemente desde los primeros mecanismos de caja de cambios de marchas manuales sin dispositivos de sincronización hasta las actuales cajas de cambio sincronizadas de dos ejes.
Independientemente de la disposición transversal o longitudinal y delantera o trasera, las actuales cajas de cambios manuales son principalmente de dos tipos:
Independientemente de la disposición transversal o longitudinal y delantera o trasera, las actuales cajas de cambios manuales son principalmente de dos tipos:
- De tres ejes: un eje primario recibe el par del motor a través del embrague y lo transmite a un eje intermediario. Éste a su vez lo transmite a un eje secundario de salida, coaxial con el eje primario, que acciona el grupo diferencial.
- De dos ejes: un eje primario recibe el par del motor y lo transmite de forma directa a uno secundario de salida de par que acciona el grupo diferencial.
En ambos tipos de cajas manuales los piñones utilizados actualmente en los ejes son de dentado helicoidal, el cual presenta la ventaja de que la transmisión de par se realiza a través de dos dientes simultáneamente en lugar de uno como ocurre con el dentado recto tradicional siendo además la longitud de engrane y la capacidad de carga mayor. Esta mayor suavidad en la transmisión de esfuerzo entre piñones se traduce en un menor ruido global de la caja de cambios. En la marcha atrás se pueden utilizar piñones de dentado recto ya que a pesar de soportar peor la carga su utilización es menor y además tienen un coste más reducido.·
Lleva a cabo la precomprensión de
los gases de escape en el cárter por su parte inferior
Ciclo De Trabajo De Dos Tiempos
El ciclo de trabajo se completa en dos carreras del
pistón, en ellas se ha de realizar todo el proceso de funcionamiento.
·
Primer Tiempo
·
Final del escape
·
Admisión al cárter
·
Compresión y encendido
El pistón comienza su ascenso desde el PMI,
mientras, los gases quemados están saliendo por la lumbrera de escape hacia el
exterior, barridos por los gases frescos procedentes del cárter. El pistón
cierra primeramente la lumbrera de transferencia y esto provoca que se genere
una depresión en el cárter que cuando el pistón destape la lumbrera de admisión
será la que aspire los gases frescos al interior del cárter.
Mientras el pistón sigue subiendo y tapa la
lumbrera de escape, a partir de este momento empieza la compresión de la
mezcla, antes de que el pistón llegue al PMS salta una chispa en la bujía que
es la encargada de realizar la combustión de la mezcla.
·
Segundo Tiempo
·
Expansión
·
Escape
·
Precompresión en el cárter
·
Carga del cilindro
Llegado el pistón al PMS, El pistón comienza a
descender quedando al poco de empezar este descenso descubierta la lumbrera de
escape, mientras el pistón desciende los gases frescos están siendo comprimidos
por el pistón en el cárter, que en el momento en que el pistón descubra la
lumbrera de transferencia saldrán a presión para así realizar el barrido de los
gases de escape.
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 regular.
- Pueden operar en cualquier orientación ya que el cárter no almacena el lubricante.
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.
