5. Motor de dos tiempos

Estos motores se caracterizan por su ligereza y bajo coste, lo que los hace muy útiles en aquellas aplicaciones que no precisan mucha potencia, como cortadoras de césped, motosierras, ciclomotores, karts, motores fueraborda, etc.

También se emplea el motor de ciclo de dos tiempos en grandes motores diésel para la generación de electricidad y la navegación marítima.

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El ciclo termodinámico se desarrolla en una sola vuelta de cigüeñal, mientras el pistón hace un movimiento de subida y otro de bajada. 

Estos motores son mucho más sencillos y reducidos que los de ciclo de cuatro tiempos, fundamentalmente porqué no tienen válvulas de admisión y escape y con ello no necesitar de elementos de regulación y control de válvulas.


Durante su funcionamiento se pueden distinguir las siguientes fases:

  • Fase de admisión-compresión. El pistón se desplaza hacia arriba desde su PMI, durante su recorrido ascendente va abriendo la lumbrera de admisión entrando la mezcla (color azul claro azul claro) y comienza la compresión en la parte superior del pistón (azul oscuro) mientras que la cara inferior succiona la mezcla de aire y combustible a través de la lumbrera. Para que este proceso sea eficaz es necesario que el cárter esté sellado.

Imagen 18. monografias. copyright
  • Fase de explosión-escape. Cuando el pistón alcanza el PMS concluye la fase de compresión y la bujía lanza una chispa eléctrica que inicia el proceso de combustión, generándose una gran cantidad de energía térmica que impulsa hacia abajo el pistón, produciendo energía cinética, transmitiendo movimiento al cigüeñal a través de la biela. Durante la carrera descendente del pistón, se libera la lumbrera de escape, por donde se expulsan los gases de la combustión al exterior. Tras alcanzar el pistón el PMI vuelve a iniciar el movimiento ascendente repitiéndose el ciclo.

Imagen 19. monografías. copyright

Combustible


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Utilizan gasolina sin plomo, con una proporción (1:40) de un aceite especial convenientemente agitada para homogeneizar la mezcla.

Durante la combustión el aceite se deposita en las paredes interiores del cilindro, sobre el pistón y el resto de los elementos, con lo que lubrica los órganos móviles del motor.

Una mezcla demasiado rica en aceite provoca la aparición de carbonilla en la cámara de combustión, y si la mezcla es pobre en aceite la lubricación será deficiente pudiendo ser el origen de gripaje del motor.

 

Ventajas

  • Al no tener válvulas ni las cadenas cinemáticas que las controlen, estos motores son mucho más livianos, sencillos y económicos que los de cuatro tiempos.
  • Al ser más simples a nivel mecánico su mantenimiento es mucho más sencillo y presentan menos averías.
  • Como solo necesita una vuelta de cigüeñal para cerrar el ciclo termodinámico, desarrolla una potencia mayor para la misma cilindrada, siendo su marcha mucho más uniforme y regular.
  • Pueden trabajar en cualquier posición, ya que no precisa almacenar lubricante en el cárter.

 

Inconvenientes

  • Al mezclar aceite con el combustible, se puede concentrar suciedad sobre los electrodos de la bujía (perlado), impidiendo su correcto funcionamiento.
  • Por la propia construcción del motor sin válvulas, que son sustituidas por lumbreras, la compresión no es tan eficaz como en los motores de cuatro tiempos, esta pérdida de compresión, también supone una ligera merma de potencia.
  • Por el mismo motivo, por la lumbrera de escape suele expulsarse combustible inquemado junto a los gases de combustión, lo que conlleva una pérdida de rendimiento y la evacuación de emisiones más contaminantes.
Icono de iDevice Caso de estudio

Un motor de un cilindro de encendido por chispa y de dos tiempos, tiene una cilindrada de 101,3 cm3 con un diámetro de 51 mm y una relación de compresión de 10:1. Su potencia máxima es de 6 KW, correspondiéndole un par de 9,55 Nm. El par máximo lo ofrece a 4000 r.p.m. siendo de 10,6 Nm. Se pide:

a) Calcular la carrera y el volumen de la cámara de combustión.
b) El número de r.p.m. donde se da la potencia máxima.
c) ¿Qué trabajo realiza el motor en 20 minutos girando a las revoluciones de par máximo?