Motor en 2 Tiempos
Los motores de dos tiempos se distinguen, además por otras características fundamentales que pueden concretarse en tres puntos básicos:
1° Por su carencia de válvulas y del sistema de distribución (engranajes, árbol de levas, balancines, etc.)
2° Por la utilización del cárter como bomba de precompresión de la mezcla aire-combustible, aprovechando las sucesivas compresiones y depresiones creadas en la parte inferior del cilindro a causa del movimiento descendente y ascendente del pistón.
3° Por efectuar la lubricación del motor por mezcla de aceite en el combustible, careciendo del sistema de lubricación a presión, que equipan casi todos los motores de cuatro tiempos.
En el motor 2t, la admisión y el escape de los gases se lleva a cabo mediante unas ventanas o lumbreras existentes en el cilindro, estas aperturas y cierres son comandadas por el propio pistón en su movimiento ascendente y descendente. Existen tres tipos de aberturas o lumbreras para el paso de los gases: de admisión, de escape y de transferencia.
A través de la lumbrera de admisión, situada en la parte inferior del cilindro, penetra la mezcla aire-combustible en el cárter cuando la falda del pistón descubre la abertura al desplazarse el pistón hacia arriba.
La lumbrera de escape va situada un poco más arriba que la de admisión y en el lado opuesto del cilindro. Su apertura y cierre no los controla la falda, lo controla la cabeza del pistón, por ese motivo se abre cuando el pistón desciende hasta su punto muerto inferior (PMI) evacuándose los gases hacia el escape y se cierra instantes después de iniciarse la subida del pistón en la carrera de compresión. Por último, la lumbrera de transferencia, cuya misión es conducir la mezcla aire-combustible desde el cárter al cilindro, va situada generalmente a los lados del cilindro, a una altura intermedia entre las de escape y admisión, Su apertura y cierre normalmente es comandada también por la cabeza del pistón, abriéndose cuando el pistón se aproxima a su PMI y cerrándose al poco tiempo de iniciada la carrera de compresión.
Ciclo de dos tiempos
El desarrollo del ciclo del funcionamiento en el motor de dos tiempos se logra de la siguiente forma:
Primer tiempo: El pistón inicia desde el punto muerto inferior en su carrera de ascenso en el interior del cilindro, comenzando la compresión de la mezcla combustible a partir del momento en que la cabeza del pistón sobrepasa las lumbreras de escape y trasferencia. A medida que sube, el pistón está creando una depresión en el cárter, de esta manera cuando la falda del propio pistón descubre la lumbrera de admisión, se inicia la entrada de mezcla fresca del carburador en el cárter. El pistón sigue ascendiendo y comprimiendo los gases en la cámara de combustión hasta llegar a un punto próximo al (PMS), en el que se produce el salto de la chispa en la bujía y la mezcla es inflamada iniciándose su expansión. Mientras tanto el cárter y la parte del cilindro situada bajo la falda del pistón han seguido recibiendo mezcla frescos del carburador
Segundo tiempo: La expansión de los gases inflamados empuja hacia abajo el pistón, produciéndose en estos momentos la carrera de trabajo del motor. Cuando la carrera de descenso del pistón está próxima a finalizar la misma descubre la lumbrera de escape, a través de la cual comienza la evacuación de los gases quemados. El pistón continúa descendiendo hacia su PMI hasta que, cerca del fin de su carrera hacia abajo, descubre la lumbrera de transferencia, iniciándose la entrada en el cilindro de los gases frescos precomprimidos en el cárter. Durante esta última fase de descenso del pistón, la lumbrera de escape ha permanecido abierta, solapándose la abertura con la lumbrera de transferencia, de esta forma se aprovecha la corriente de los gases frescos que irrumpen en el cilindro, para efectuar un barrido de los últimos gases procedentes de la combustión.
Componentes del motor de 2 tiempos
La ausencia de válvulas y sistema de distribución en el motor de dos tiempos permite que la tapa de cilindros se fabrique de una manera sencilla. La cámara suele ser de forma hemisférica, con las paredes totalmente lisas y la bujía situada en una posición estudiada de acuerdo con el flujo de los gases de admisión. El material de la tapa de válvulas suele ser aluminio o aleaciones livianas. Las aletas de refrigeración a simple vista son notablemente más amplias que en los motores 4t y en algunos modelos incluyen unas pequeñas pastillas sintético elástico, para amortiguar las vibraciones y disminuir la sonoridad del motor.
Los cilindros, al igual que la tapa son generalmente de aleaciones livianas, con camisa interior de acero. El aleteado para la refrigeración es también considerablemente más generoso que en los motores 4t.
La construcción en sí del cilindro en el 2t es más complicada que en el caso de los motores 4t. La necesidad de las ventanas o lumbreras para el paso de los gases obliga a que los cilindros en los 2t presenten unas canalizaciones interiores que son obtenidas por el propio molde de fundición. Generalmente en un motor monocilíndrico existe un único conducto de admisión, otro único de escape y dos transferencias. Sin embargo, hay excepciones que presentan conductos dobles para la admisión y el escape, y más de dos lumbreras para la transferencia.
El conjunto pistón-biela-cigüeñal en los motores 2t es básicamente similar al utilizado en los de cuatro tiempos. Sin embargo existen algunas diferencias.
PISTONES: Naturalmente son de aleaciones livianas al igual que en los motores 4t, pero se diferencian por dos detalles fundamentales. En primer lugar, los 2t suelen ser más largos que los 4t y aberturas en la falda o diferencias en la longitud de las partes frontales y posteriores de la propia falda, de esta manera se mantiene la adecuada apertura y cierre de las lumbreras. La otra diferencia fundamental se refiere a los aros, en los 2t tenemos menos que en los 4t. Dado que en los 2t el lubricado es por mezcla del aceite en el combustible. De esta manera no se corre riesgo de que suba aceite desde el cárter a la cámara de combustión, como sucede en los 4t. Por esto mismo los 2t no es necesario el aro de lubricación
Estos motores suelen llevar solo 2 aros o incluso uno solo en algunos modelos de competición. Los aros en el motor 2t presentan asimismo la particularidad de ir montados sobre ranuras con un tope a la altura de los extremos del aro destinado a impedir que el aro gire sobre su ranura de alojamiento. La presencia de las lumbreras o ventanas mecanizadas en la pared del cilindro hace necesario este tope para asegurar que los aros se mantengan siempre en la misma posición, a fin de evitar que los extremos del aro coincidan en algún momento con los huecos correspondientes a las lumbreras.
Cigüeñal y biela: El cigüeñal casi siempre es de tipo desmontable. Los rodamientos de la cabeza de biela como los de apoyo del cigüeñal, son rodamientos de aguja Los cojinetes empleados en los motores 4t prácticamente no se utilizan en estos motores al no tener un sistema de lubricación a presión.
La biela es prácticamente igual en unos y otros motores, en los motores 2t casi siempre es enteriza. El cárter constituye una cámara de precompresión de la mezcla antes de su paso al cilindro, por este motivo es esencial para el rendimiento del motor que su volumen interior sea mínimo y que su estanqueidad sea lo más perfecta posible.
El cárter en los motores 2t es muy chico, además de estar ocupado casi en su totalidad por el cigüeñal y los contrapesos. La estanqueidad se logra en parte a la utilización de retenes, colocados juntos a los rodamientos de apoyo del cigüeñal.
El escape es un elemento de gran importancia en el motor de dos tiempos, al margen de cumplir con el trabajo de dar salida a los gases de la combustión, actúa como cámara de expansión y retroceso, es decir, una válvula que regula la apertura y el cierre de los gases.
por Claudio Sogni
Formador Técnico del Instituto Tecnológico de Capacitación Automotriz – ITCA –
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