Motor de dos tiempos
Un motor de dos tiempos (o ciclo de dos tiempos ) es un tipo de motor de combustión interna que completa un ciclo de potencia con dos golpes (movimientos hacia arriba y hacia abajo) del pistón durante un ciclo de potencia, este ciclo de potencia se completa en una revolución de el cigüeñal. Un motor de cuatro tiempos requiere cuatro golpes del pistón para completar un ciclo de potencia durante dos revoluciones del cigüeñal. En un motor de dos tiempos, el final de la carrera de combustión y el comienzo de la carrera de compresión ocurren simultáneamente, con las funciones de admisión y escape (o barrido ) que ocurren al mismo tiempo.
Los motores de dos tiempos a menudo tienen una alta relación potencia / peso , y la potencia está disponible en un rango estrecho de velocidades de rotación llamado banda de potencia . Los motores de dos tiempos tienen menos partes móviles que los motores de cuatro tiempos.
El primer motor comercial de dos tiempos con compresión de cilindros se atribuye al ingeniero escocés Dugald Clerk , quien patentó su diseño en 1881. [1] Sin embargo, a diferencia de la mayoría de los motores de dos tiempos posteriores, el suyo tenía un cilindro de carga independiente. El motor recuperado del cárter , que emplea el área debajo del pistón como bomba de carga, generalmente se atribuye al inglés Joseph Day . [2] [3] El 31 de diciembre de 1879, el inventor alemán Karl Benz produjo un motor de gas de dos tiempos, por el que recibió una patente en 1880 en Alemania. El primer motor de dos tiempos verdaderamente práctico se atribuye al Yorkshireman Alfred Angas Scott , que comenzó a producir motocicletas de dos cilindros refrigeradas por agua en 1908. [4]
Los motores de gasolina de dos tiempos con encendido por chispa eléctrica son particularmente útiles en aplicaciones livianas o portátiles como motosierras y motocicletas. Sin embargo, cuando el peso y el tamaño no son un problema, el potencial del ciclo para una alta eficiencia termodinámica lo hace ideal para motores diésel de encendido por compresión que operan en aplicaciones grandes que no son sensibles al peso, como propulsión marina , locomotoras ferroviarias y generación de electricidad . En un motor de dos tiempos, los gases de escape transfieren menos calor al sistema de enfriamiento que en uno de cuatro tiempos, lo que significa más energía para impulsar el pistón y, si está presente, un turbocompresor.
Los motores de dos tiempos de compresión del cárter, como los pequeños motores de gasolina comunes, se lubrican con una mezcla de petróleo en un sistema de pérdida total . El aceite se mezcla con su combustible de gasolina de antemano, en una relación de combustible a aceite de alrededor de 32: 1. Este aceite luego forma emisiones, ya sea al quemarse en el motor o como gotitas en el escape, lo que históricamente resulta en más emisiones de escape, particularmente hidrocarburos, que los motores de cuatro tiempos de potencia comparable. El tiempo de apertura combinado de los puertos de admisión y escape en algunos diseños de dos tiempos también puede permitir que cierta cantidad de vapores de combustible no quemados salgan en el flujo de escape. Las altas temperaturas de combustión de los motores pequeños refrigerados por aire también pueden producir emisiones de NO x .
Sin embargo, con inyección directa de combustible y un sistema de lubricación por cárter , un motor moderno de dos tiempos puede producir una contaminación del aire no peor que uno de cuatro tiempos, [ cita requerida ] y puede lograr una mayor eficiencia termodinámica . [ cita requerida ]
- Punto muerto superior (TDC)
- Punto muerto inferior (BDC)
- Punto muerto superior (TDC)
- Punto muerto inferior (BDC)