Motor de dos tiempos
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El motor de dos tiempos, también denominado motor de dos ciclos, es un motor de combustión interna que realiza las cuatro etapas del ciclo termodinámico (admisión, compresión, expansión y escape) en dos movimientos lineales del pistón (una vuelta del cigüeñal). Se diferencia del más común motor de cuatro tiempos de ciclo de Otto, en que este último realiza las cuatro etapas en dos revoluciones del cigüeñal.
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[editar] Características
El motor de dos tiempos se diferencia en su construcción del motor de cuatro tiempos en las siguientes características:
- Ambas caras del pistón realizan una función simultáneamente, a diferencia del motor de cuatro tiempos en que únicamente es 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.
[editar] Funcionamiento
[editar] Fase de admisión-compresión
El pistón se desplaza hacia arriba (la culata) desde su punto muerto inferior, en su recorrido deja abierta la lumbrera de admisión. Mientras la cara superior del pistón realiza la compresión en el cilindro, la cara inferior succiona la mezcla aire combustible a través de la lumbrera. Para que esta operación sea posible el cárter ha de estar sellado.
[editar] Fase de potencia-escape
Al llegar el pistón a su punto muerto superior se finaliza la compresión y se provoca la combustión de la mezcla gracias a una chispa eléctrica producida por la bujía. La expansión de los gases de combustión impulsa con fuerza el pistón que transmite su movimiento al cigüeñal a través de la biela.
En su recorrido descendente el pistón abre la lumbrera de escape para que puedan salir los gases de combustión y la lumbrera de transferencia por la que la mezcla aire-combustible pasa del cárter al cilindro. Cuando el pistón alcanza el punto inferior empieza a ascender de nuevo, se cierra la lumbrera de transferencia y comienza un nuevo ciclo.
[editar] Tipos de motores de dos tiempos
Para entender el funcionamiento del motor de dos tiempos, es necesario saber de qué tipo de motor se trata, porque los distintos tipos de motor actúan de maneras diferentes.
Los tipos de diseño del motor de dos tiempos varían de acuerdo con el método de entrada de la mezcla aire/combustible, el método de barrido del cilindro (intercambio de gases de combustión por mezcla fresca) y el método de agotar el cilindro.
Estas son las principales variaciones, que pueden encontrarse individualmente o combinadas entre sí.
- Puerto del pistón Es el más simple de los diseños. Todas las funciones son controladas únicamente por el pistón tapando y destapando los puertos, que son agujeros en un lado del cilindro, mientras mueve arriba y abajo el cilindro.
- Barrido de lazo El método del cilindro con barrido de lazo utiliza puertos destinados a transferencia para barrer la mezcla fresca hacia arriba en uno de los lados del cilindro y hacia abajo en el otro lado, haciendo que la mezcla quemada sea empujada hacia delante y expulsada por una lumbrera de escape.El barrido de lazo o "Schnurle", por su inventor, es, de lejos, uno de los sistemas de barrido más utilizados.
[editar] Ventajas e inconvenientes
[editar] Ventajas
El motor de dos tiempos no precisa válvulas ni de los mecanismos que las gobiernan, por tanto es más liviano y de construcción más sencilla, por lo que resulta más económico.
Al producirse una explosión por cada vuelta del cigüeñal, frente a una cada dos vueltas de cigüeñal en el motor de cuatro tiempos, desarrolla más potencia para una misma cilindrada y su marcha es más regular.
Pueden operar en cualquier orientación ya que el cárter no almacena lubricante.
[editar] Inconvenientes
Este motor consume aceite, ya que la lubricación se consigue incluyendo una parte de aceite en el combustible. Este aceite penetra con la mezcla en la cámara de combustión y se quema pudiendo producir emisiones contaminantes y suciedad dentro del cilindro que en el caso de afectar a la bujía impide el correcto funcionamiento
Su rendimiento es inferior ya que la compresión, en la fase de compresión-admisión, no es enteramente efectiva hasta que el pistón mismo cierra las lumbreras de transferencia y de escape durante su recorrido ascendente y es por esto, que en las especificaciones de los motores de dos tiempos aparecen muchas veces dos tipos de compresión, la compresión relativa ( relación entre los volúmenes del cilindro y de la cámara de combustión) y la compresión corregida, midiendo el cilindro solo desde el cierre de las lumbreras. Esta pérdida de compresión también provoca una pérdida de potencia.
Además, durante la fase de potencia-escape, parte del volumen de mezcla sin quemar (mezcla limpia), se pierde por la lumbrera de escape junto a los gases resultantes de la combustión provocando no solo una pérdida de rendimiento, sino más emisiones contaminantes.
[editar] Aplicaciones
Al ser un motor ligero y económico es muy usado en aplicaciones en que no es necesaria mucha potencia tales como motocicletas, motores fuera borda, motosierras, cortadoras de césped, etc. Su uso en automoviles y camiones ha sido ocasional pero nunca se ha consolidado. También en ocasiones se ha usado este tipo de motores para la generación de electricidad o para la navegación marítima.
