Motors de 2 i 4 temps, funcionament bˆsic

 

CICLO DE QUATRO TIEMPOS

Se denomina motor de cuatro tiempos, al que precisa cuatro, o en ocasiones cinco, carreras del pist—n o Žmbolo - dos vueltas completas del cigŸe–al - para completar el ciclo termodin‡mico de combusti—n. Estos cuatro tiempos son:

 

Tiempos del ciclo

Tambien conocido como cuatro estaciones, en las que hay cuatro tiempos diferentes, frio, calor, templado tirando a caluroso y templado tirando a frio. Primer tiempo o admisi—n: en esta fase el descenso del pist—n aspira la mezcla aire combustible en los motores de encendido provocado o el aire en motores de encendido por compresi—n. La v‡lvula de escape permanece cerrada, mientras que la de admisi—n est‡ abierta. En el primer tiempo el cigŸe–al da 180¼ y el ‡rbol de levas da 90¼ y la v‡lvula de admisi—n se encuentra abierta y su carrera es descendente.

Segundo tiempo o compresi—n: Al llegar al final de carrera inferior, la v‡lvula de admisi—n se cierra, comprimiŽndose el gas contenido en la c‡mara por el ascenso del pist—n. En el 2¼ tiempo el cigŸe–al da 360¼ y el ‡rbol de levas da 180¼, y adem‡s ambas v‡lvulas se encuentran cerradas y su carrera es ascendente.

Tercer tiempo o explosi—n: Al llegar al final de carrera superior el gas ha alcanzado la presi—n m‡xima. En los motores de encendido provocado, salta la chispa en la buj’a, provocando la inflamaci—n de la mezcla, mientras que en los motores diŽsel, se inyecta con jeringa el combustible que se autoinflama por la presi—n y temperatura existentes en el interior del cilindro. En ambos casos, una vez iniciada la combusti—n, esta progresa r‡pidamente incrementando la temperatura en el interior del cilindro y expandiendo los gases que empujan el pist—n. Esta es la œnica fase en la que se obtiene trabajo. En este tiempo el cigŸe–al da 180¼ mientras que el ‡rbol de levas da 90¼, ambas v‡lvulas se encuentran cerradas y su carrera es descendente.

Cuarto tiempo o escape: En esta fase el pist—n empuja cuidadosamente, en su movimiento ascendente, los gases de la combusti—n que salen a travŽs de la v‡lvula de escape que permanece abierta. Al llegar al punto m‡ximo de carrera superior, se cierra la v‡lvula de escape y se abre la de admisi—n, reinici‡ndose el ciclo. En este tiempo el cigŸe–al da 360¼ y el ‡rbol de levas da 180¼ y su carrera es ascendente.

MOTOR DE DOS TIEMPOS

El motor de dos tiempos, tambiŽn denominado motor de dos ciclos, es un motor de combusti—n interna que realiza las cuatro etapas del ciclo termodin‡mico (admisi—n, compresi—n, expansi—n y escape) en dos movimientos lineales del pist—n (una vuelta del cigŸe–al). Se diferencia del m‡s comœn motor de cuatro tiempos de ciclo de Otto, en el que este œltimo realiza las cuatro etapas en dos revoluciones del cigŸe–al.

Caracter’sticas y diferencias entre los dos y los cuatro tiempos

El motor de dos tiempos se diferencia en su construcci—n del motor de cuatro tiempos en las siguientes caracter’sticas:

            Ambas caras del pist—n realizan una funci—n simult‡neamente, a diferencia del motor de cuatro tiempos en el que œnicamente esta activa la cara superior.

            La entrada y salida de gases al motor se realiza a travŽs de las lumbreras (orificios situados en el cilindro). Este motor carece de las v‡lvulas que abren y cierran el paso de los gases en los motores de cuatro tiempos. El pist—n dependiendo de la posici—n que ocupa en el cilindro en cada momento abre o cierra el paso de gases a travŽs de las lumbreras.

            El c‡rter del cigŸe–al debe estar sellado y cumple la funci—n de c‡mara de precompresi—n. En el motor de cuatro tiempos, por el contrario, el c‡rter sirve de dep—sito de lubricante.

            La lubricaci—n, que en el motor de cuatro tiempos se efectœa mediante el c‡rter, en el motor de dos tiempos se consigue mezclando aceite con el combustible en una proporci—n que var’a entre el 2 y el 5 por ciento. Dado que esta mezcla est‡ en contacto con todas las partes m—viles del motor se consigue la adecuada lubricaci—n.

Funcionamiento

Fase de admisi—n-compresi—n

El pist—n se desplaza may

hacia arriba (la culata) desde su punto muerto inferior, en su recorrido deja abierta la lumbrera de admisi—n. Mientras la cara superior del pist—n realiza la compresi—n en el cilindro, la cara inferior succiona la mezcla de aire y combustible a travŽs de la lumbrera. Para que esta operaci—n sea posible el c‡rter tiene que estar sellado. Es posible que el pist—n se deteriore y la culata se mantenga estable en los procesos de combusti—n.(pedos)

Fase de potencia-escape

Al llegar el pist—n a su punto muerto superior se finaliza la compresi—n y se provoca la combusti—n de la mezcla gracias a una chispa elŽctrica producida por la buj’a. La expansi—n de los gases de combusti—n impulsan con fuerza el pist—n que transmite su movimiento al cigŸe–al a travŽs de la biela.

En su recorrido descendente el pist—n abre la lumbrera de escape para que puedan salir los gases de combusti—n y la lumbrera de transferencia por la que la mezcla de aire-combustible pasa del c‡rter al cilindro. Cuando el pist—n alcanza el punto inferior empieza a ascender de nuevo, se cierra la lumbrera de transferencia y comienza un nuevo ciclo.

Combustibles

Muchos de los motores de dos tiempos emplean una mezcla de gasolina sin plomo y aceite a una proporci—n de 1:40 a 1:50, la gasolina siendo el agente de mayor presencia y tomando en cuenta siempre utilizar un buen aceite.

Para saber c—mo realizar el proceso de mezcla correctamente, debemos de hacer una operaci—n matem‡tica; Multiplicamos los litros de gasolina por el porcentaje de aceite y se multiplica por 10, con esta f—rmula sabremos la cantidad en cent’metros cœbicos de aceite, que necesitamos para mezclar con una cantidad concreta de gasolina.

La mejor f—rmula para llevar a cabo correctamente dicha operaci—n, es hacerlo con las herramientas adecuadas, como una probeta calibrada donde insertaremos el aceite controlando adecuadamente y la cantidad del mismo que vamos a mezclar, as’ como un bid—n con la cantidad de gasolina deseada. Una vez insertado el aceite dentro del bid—n, este se agitar‡ violentamente hasta conseguir la mezcla homogŽnea.

Lubricaci—n

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 v‡ depositando en las paredes del cilindro, pist—n y demas 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 c‡mara de explosi—n, y la escasez el riesgo de que se gripe el motor.Estos aceites suelen ser del tipo SAE 30, al que se le a–aden aditivos como inhibidores de corrosi—n y otros.La mezcla de aceite y gasolina es ideal hacerla en un recipiente aparte, y una vez mezclados, verterlos al deposito.

Tipos de motores de dos tiempos

Para entender el funcionamiento del motor de dos tiempos, es necesario saber de quŽ tipo de motor se trata, porque los distintos tipos de motor actœan de maneras diferentes.

Los tipos de dise–o del motor de dos tiempos var’an de acuerdo con el mŽtodo de entrada de la mezcla de aire y combustible, el mŽtodo de barrido del cilindro (intercambio de gases de combusti—n por mezcla fresca) y el mŽtodo de agotar el cilindro.

Estas son las principales variaciones, que pueden encontrarse individualmente o combinadas entre s’.

            Puerto del pist—n Es el m‡s simple de los dise–os. Todas las funciones son controladas œnicamente por el pist—n tapando y destapando los puertos, que son agujeros en un lado del cilindro, mientras mueve arriba y abajo el cilindro.

            Barrido de lazo El mŽtodo del cilindro con barrido de lazo utiliza puertos destinados a la 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 adelante 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 m‡s utilizados.

Ventajas

            El motor de dos tiempos no precisa v‡lvulas de los mecanismos que las gobiernan, por lo tanto es m‡s liviano y de construcci—n m‡s sencilla, por lo que resulta m‡s econ—mico.

            Al producirse una explosi—n por cada vuelta del cigŸe–al, mientras que da una exploci—n por cada dos vueltas de cigŸe–al en el motor de cuatro tiempos, desarrolla m‡s potencia para una misma cilindrada y su marcha es m‡s regular.

            Pueden operar en cualquier orientaci—n ya que el c‡rter no almacena el lubricante.

Inconvenientes

            Este motor consume aceite, ya que la lubricaci—n se consigue incluyendo una parte de aceite en el combustible. Este aceite penetra con la mezcla en la c‡mara de combusti—n y se quema produciendo emisiones contaminantes y suciedad dentro del cilindro que pueden afectar a la buj’a impiendo el correcto funcionamiento.

            Su rendimiento es inferior ya que la compresi—n, en la fase de compresi—n-admisi—n, no es enteramente efectiva hasta que el pist—n 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 compresi—n, la compresi—n relativa (relaci—n entre los volœmenes del cilindro y de la c‡mara de combusti—n) y la compresi—n corregida, midiendo el cilindro solo desde el cierre de las lumbreras. Esta pŽrdida de compresi—n tambiŽn provoca una pŽrdida de potencia.

            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 combusti—n provocando no solo una pŽrdida de rendimiento, sino m‡s emisiones contaminantes

 

Text extret de la Wikipedia.