motor de motos dos tiempos

IZQUIERDA Figura 1:

A->aros
B->bujía
P->pistón
P2->perno del pistón
E->eje del cigüeñal
M->muñón que sujeta la biela al cigüeñal
C->cigüeñal

El funcionamiento básico es:

->El pistón sube mientras hace admisión (absorbe nafta y aire mezclado con aceite) por las toberas de admisión. Al mismo tiempo comprime el gas mezclado que ya está en la cavidad entre la tapa de cilindros y el pistón o cilindro...se produce una chispa que se enciende y hace explosión. El pistón baja violentamente y... Al bajar el pistón, este comprime (en lo que sería el carter) la mezcla de aire y nafta, haciendo que suba hacia la tapa de cilindro donde la bujía volverá a producirá una chispa que hará explotar a la mezcla de aire-nafta y así sucesivamente...(fig. 3 y 4)
Los gases producto de la explosión serán expulsados por la tobera de escape al mismo tiempo que sube la mezcla por otro conducto (Tobera).

Lubricación:

El aceite se separó en la cámara inferior por peso y densidad quedando adherido a las pocas partes existentes (cigüeñal y biela).


La vista de frente del motor:

A y B son el volante y el embrague. Estos hacen de contrapeso en el cigüeñal y a su vez en el caso del embrague es el que envía la fuerza producida a las ruedas por medio de la transmisión correspondiente plato, piñón y cadena o cardán. El volante junto al cigüeñal es el encargado de la producción permanente de energía que además de ser transformada en energía de alto voltaje (siempre energía continua) también alimenta los faros y a veces mediante diodos reponen la carga de la batería si hubiera una.

Siempre en todos los motores (no importa de que vehículo) el cigüeñal irá conectado a la transmisión que mueve al vehículo. en el caso de los autos este muere directamente a la caja de cambios (caja de transmisión) pasando antes por la placa del embrague que permite que el motor siga girando mientras queda desconectado momentáneamente de la caja de cambios y las ruedas para colocar el cambio correspondiente. En la motocicletas el funcionamiento es el mismo.

Vea la animación de movimiento:

En la figura está representado básicamente el motor, entrada de combustible y los platinos que son los encargados de entregar la chispa cuando el pistón se encuentra en la cima de su carrera. Note que entrega una chispa cada ciclo completo del cigüeñal. Donde dice "caja de cambios" o caja de velocidades, en realidad puede no haber ningún cambio debido a la posibilidad de ser una motocicleta automática con o sin cambios

Funcionamiento:

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. Es posible que el pistón se deteriore y la culata se mantenga estable en los procesos de combustión.

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.

Combustible:

Muchos de los motores de dos tiempos, emplea una mezcla de gasolina sin plomo y aceite a una proporción de 1:40 a 1:50, siendo la gasolina el agente de mayor presencia.

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.

Ventajas e inconvenientes:

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.

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.
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.

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 automóviles 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.

http://www.quiminet.com.mx/

Como aligerar elementos El pistón se puede aligerar al recortar las zonas de la falda que no son operativas y de gran fricción. También conviene reducir la anchura en la zona inferior de la falda para mejorar la lubricación.

Los aros deben disponer de un juego suficiente en cualquier ocasión, y pueden redondearse ligeramente en sus extremos. Esta operación se ha de realizar con cautela y determinadas medidas

Las bielas se rebajan en las zonas en las que disponen de cantos vivos, los cuales hay que redondear ligeramente y luego abrillantar en toda su superficie. También es importante. que las dos o más bielas pesen lo mismo

Es interesante aumentar la lubricación de las jaulas de la cabeza y del pie de la biela, lo que se puede lograr mediante peque-ños taladros laterales adicionales al original, sin por ello debilitar su estructura mecánica.

Los contrapesos del cigüeñal deben rellenarse con algún material muy ligero o pegando cilindros de aluminio, de modo que no se formen turbulencias perjudiciales en el momento del giro del cigueñal; todo ello, bien sellado con retenedor de roscas.

Para evitar pérdidas de potencia y excesivas vibraciones, es fundamental que el cigüeñal esté perfectamente equilibrado y que su centrado sea el correcto. Además, es conveniente pulir toda su superficie para disminuir el coeficiente de fricción.

PREPARACION DEL MOTOR DE DOS TIEMPOSMANIPULAR LA HIDRODINAMICA:

Una vez vistos los elementos móviles caracteristicos del motor de dos tiempos, vamos a ver el trabajo de preparación que se puede realizar sobre los estáticos, que en este tipo de motores son los más importantes. Estos elementos son el cilindro, la tapa de cilindro, el escape y el carburador.Los cilindros son fundamentales en este tipo de motores, ya que disponen de los transfers de carga y de la lumbrera. Es evidente que la más mínima preparación requiere un adecuado trabajo en los conductos, que se debe encaminar a pulir adecuadamente sus superficies, sin llegar de todos modos a un pulido excesivo, y enfrentarlos con las secciones incluidas en el cárter del motor, de manera que no haya ningún salto ni discontinuidad en las superficies de trasvase. Si hay que aumentar las secciones se debe hacer gradualmente, manteniendo un ángulo de disminución desde el cárter que no supere los tres o cuatro grados. Las curvas deben realizarse de modo continuo, sin bruscos cambios de dirección, e intentando mantener un radio de curvatura único.La orientación de la última parte del transfer da la dirección de entrada del flujo en el cilindro, y por tanto influye notablemente en el barrido.

Lumbreras más altas:

Si se aumentan las alturas de las lumbreras de admisión y escape, hay que mantener una diferencia de cotas, de forma que el comienzo de la onda de depresión en el cilindro coincida con la apertura de los transfers de carga, de modo que se aproveche esta situación en los momentos iniciales. Todas las lumbreras deben disponer de bordes redondeados, tanto en los laterales como en las aristas horizontales, con el fin de que sea más difícil que el segmento se enganche en ellos. Hay que tener especial cuidado con el travesaño de la lumbrera de escape, que debe además estar ligeramente hundido, ya que se dilata en mayor medida que el resto del cilindro, y puede llegar a engancharse con el pistón si no se le dota de un mayor margen de dilatación.Los transfers se colocan de manera simétrica respecto de la lumbrera de escape; uno de ellos en la parte posterior, que puede venir desde el cárter o atravesar el cilindro por el pistón,lo que contribuye a su refrigeración y lubricación. Si el cilindro dispone de válvulas de escape hay que enrasarlas perfectamente en el momento en que se encuentren campletamente abiertas, para que no se obstruya la salida de los gases.

Trabajar la tapa de cilindro con precisión:

El trabajo en la tapa de cilindro permite variar sin dificultad la relación de compresión. Para ello, además de lo planificado es necesario un torneado posterior dé los laterales que proporcione una superficie cónica con el pistón.La relación de compresión debe tener en cuenta tanto la cilindrada total como la altura de las lumbreras.El tubo de escape es un elemento fundamental en un motor de dos tiempos y debe adecuarse al carácter del maotor y al régimen de utilización, de manera que cada preparación requiere un tubo especialmente diseñado, en el cual los períodos de actuación de la ondas de depresión y la presión se encuentren situadas en los momentos idóneos enel régimen elegido. Para ello hay que construirlo con las medidas adecuadas, tanto si hay como si no hay válvula de escape.El carburador es el unico elemento que dispone constantemente de regulación, tanto antes como después de la preparación. Si se ha realizado un trabajo concienzudo, sobre todo en el cilindro y la tapa de cilindro, es muy posible que se requiera un diámetro de difusor mayor del original.La regulación, del carburador es fundamental, al igual que el trabajo en el resto de los elementos que conforman el sistema de admisión: filtro de aire o tobera de admisión, conducto de entrada, y elementos de regulación de la entrada, que son normalmente válvulas de láminas de sentido único.

Funcionamiento del motor de dos Tiempos:

El motor de 2 tiempos, con un solo cilindro, aunque basado en el mismo principio del resto de los motores automotrices, se diferencia basicamente en que el propulsor realiza su ciclo completo en dos carreras del pistón. De igual forma que el de 4 tiempos, diferencia la fase de admisión, compresión, combustión y escape, pero, repito, en dos tiempos o ciclos.El pistón comprime la mezcla de aire y gasolina, la cuál recibe la chispa de la bujía que genera su combustión, impulsando al pistón y la biela hacia el cigüeñal que convierte en giro el recorrido vértical del pistón.

El motor de 2 tiempos no tiene válvulas:

La culata soporta a la bujía y en la parte superior del pistón se realiza la combustión con todas sus fases.Explosión: el pistón está arriba, la mezcla complimida en el espacio entre la culata y la parte superior de pistón es explotada pro la chispa de la bujía.

Expulsión:

El pistón es lanzado con fuerza hacia abajo. A mitad de su recorrido se descubre el orificio de escape por el que expulsa el gas quemado.

Admisión:

Un poco mas abajo del recorrido del pistón se descubre otro orificio por el que entra mezcla fresca, que previamente había sido complimida al bajar el pistón. Al abrirse el orificio sale a presión empujando los últimos residuos del gas.

Compresión:

Por inercia el pistón sube comprimiendo esta mezcla fresca y repitiendo el proceso.
Realmente es un poco mas complicado, pero este es el principio básico. Como el cárter es utilizado como cámara de precompresión de la mezcla, este no se puede utilizar para contener el aceite de lubricación como en los motores de 4 tiempos. Por eso es que la lubricación se efectua mezclando aceite con la gasolina en el deposito.Estos motores se han llegado a complicar hasta la combinación de varios cilindros, pero el principio sigue siendo el mismo.

Lubricación :

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 vá depositando en las paredes del cilindro, pistón y demas componentes. Este efectos es beneficiado 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 cámara de explosión, y la excasez el riesgo de que se gripe el motor.Estos aceites suelen ser del tipo SAE 30, al que se le añaden aditivos como inhibidores de corrosión y otros.La mezcla aceite-gasolina es ideal hacerla en un recipiente aparte, y una vez mezclados, verterlos al deposito.
El tubo de escape: El motor de 2 tiempos está en desventaja frente al de 4 tiempos por la casi falta de control sobre la admisión y escape de gases en el cilindro. Esto le restaría potencia, por la falta de aprovechamiento al 100% de la mezcla si no fuera por el escape, este debe tener una forma que permita generar ondas de depresión y presión en el momento adecuado. Compensando las presiones y depresiones que ese generan con los desplazamientos del pistón. Cada tubo de escape está pensado especificamente para cada motocicleta y no se puede cambiar por otro modelo.

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 vá depositando en las paredes del cilindro, pistón y demas componentes. Este efectos es beneficiado 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 cámara de explosión, y la excasez el riesgo de que se gripe el motor.Estos aceites suelen ser del tipo SAE 30, al que se le añaden aditivos como inhibidores de corrosión y otros.La mezcla aceite-gasolina es ideal hacerla en un recipiente aparte, y una vez mezclados, verterlos al deposito.

El tubo de escape:

El motor de 2 tiempos está en desventaja frente al de 4 tiempos por la casi falta de control sobre la admisión y escape de gases en el cilindro. Esto le restaría potencia, por la falta de aprovechamiento al 100% de la mezcla si no fuera por el escape, este debe tener una forma que permita generar ondas de depresión y presión en el momento adecuado. Compensando las presiones y depresiones que ese generan con los desplazamientos del pistón. Cada tubo de escape está pensado especificamente para cada motocicleta y no se puede cambiar por otro modelo.