Motor en 2 Tiempos
Los motores de dos tiempos se distinguen, además, por tres características fundamentales:
1. Carecen de válvulas y del sistema de distribución, por lo que no requieren elementos como engranajes, árbol de levas o balancines.
2. Utilizan el cárter como bomba de precompresión* de la mezcla aire-combustible, aprovechando las sucesivas compresiones y depresiones generadas en la parte inferior del cilindro por el movimiento ascendente y descendente del pistón.
3. La lubricación se realiza mediante la mezcla de aceite con el combustible*, por lo que no cuentan con un sistema de lubricación a presión, presente en la mayoría de los motores de cuatro tiempos.
En el *motor de dos tiempos (2T), la admisión y el escape de los gases se realizan mediante *lumbreras o ventanas* ubicadas en el cilindro. Su apertura y cierre son comandados por el propio movimiento del pistón. Existen tres tipos de lumbreras: *admisión, escape y transferencia.
A través de la *lumbrera de admisión, situada en la parte inferior del cilindro, ingresa la mezcla aire-combustible al cárter cuando la falda del pistón deja al descubierto la abertura durante su recorrido ascendente.
La lumbrera de escape, ubicada más arriba que la de admisión y en el lado opuesto del cilindro, es controlada por la cabeza del pistón. Se abre cuando el pistón desciende hacia el *Punto Muerto Inferior (PMI), permitiendo la evacuación de los gases quemados, y se cierra poco después de iniciarse la carrera de compresión.
Por su parte, la *lumbrera de transferencia tiene la función de conducir la mezcla aire-combustible desde el cárter hacia el cilindro. Generalmente se encuentra a los lados del cilindro, entre las lumbreras de admisión y escape, y también es accionada por la cabeza del pistón. Se abre cuando este se aproxima al PMI y se cierra poco después de iniciarse la carrera de compresión.
El ciclo de dos tiempos
El funcionamiento del motor de dos tiempos se desarrolla en dos fases.
Primer tiempo: El pistón parte desde el Punto Muerto Inferior (PMI) y asciende dentro del cilindro, iniciando la compresión de la mezcla una vez que la cabeza del pistón supera las lumbreras de escape y transferencia. Mientras asciende, genera una depresión en el cárter que permite el ingreso de una nueva mezcla aire-combustible desde el carburador cuando la falda descubre la lumbrera de admisión. La compresión continúa hasta llegar cerca del Punto Muerto Superior (PMS), momento en el que la bujía produce la chispa que inflama la mezcla y comienza la expansión de los gases. Simultáneamente, el cárter continúa llenándose con mezcla fresca proveniente del carburador.
Segundo tiempo: La expansión de los gases de la combustión empuja el pistón hacia abajo, generando la carrera útil del motor. Al acercarse al final de su recorrido descendente, el pistón descubre la lumbrera de escape, iniciando la salida de los gases quemados. Poco después queda expuesta la lumbrera de transferencia, permitiendo el ingreso al cilindro de la mezcla previamente comprimida en el cárter. Durante unos instantes ambas lumbreras permanecen abiertas al mismo tiempo, aprovechando el flujo de la mezcla fresca para realizar el *barrido de los gases residuales* de la combustión.
Componentes del motor de dos tiempos
La ausencia de válvulas y sistema de distribución permite que la tapa de cilindros tenga una construcción mucho más simple. La cámara de combustión suele ser hemisférica, con paredes lisas y la bujía ubicada estratégicamente para favorecer el flujo de los gases. Habitualmente se fabrica en aluminio o aleaciones livianas. Sus aletas de refrigeración son más grandes que las de un motor de cuatro tiempos y, en algunos modelos, incorporan pequeños elementos sintético-elásticos para reducir vibraciones y ruido.
Los cilindros también suelen fabricarse con aleaciones livianas y camisa interior de acero. Su sistema de aletas para refrigeración es más amplio que el de un motor de cuatro tiempos.
La construcción del cilindro resulta más compleja debido a la presencia de las lumbreras, que obligan a incorporar canalizaciones internas obtenidas durante el proceso de fundición. En un motor monocilíndrico es habitual encontrar un conducto de admisión, uno de escape y dos de transferencia, aunque existen configuraciones con conductos dobles y un mayor número de lumbreras.
El conjunto pistón-biela-cigüeñal es similar al utilizado en los motores de cuatro tiempos, aunque presenta algunas diferencias importantes.
Pistones: Están fabricados con aleaciones livianas, pero suelen ser más largos que los utilizados en motores de cuatro tiempos y presentan modificaciones en la falda para garantizar la correcta apertura y cierre de las lumbreras. Además, poseen menos aros, ya que la lubricación por mezcla elimina la necesidad de un aro rascador de aceite.
Estos motores suelen utilizar uno o dos aros, especialmente en modelos de competición. Los aros incorporan un pequeño tope que impide su giro dentro de la ranura, evitando que sus extremos coincidan con las lumbreras del cilindro y puedan dañarse durante el funcionamiento.
Cigüeñal y biela: El cigüeñal suele ser de tipo desmontable y tanto los apoyos del cigüeñal como la cabeza de biela utilizan *rodamientos de agujas, ya que estos motores no cuentan con un sistema de lubricación a presión, como ocurre en los de cuatro tiempos.
La *biela es muy similar a la utilizada en los motores de cuatro tiempos, aunque generalmente es enteriza. El *cárter, además de alojar el conjunto móvil, cumple la función de **cámara de precompresión de la mezcla, por lo que resulta fundamental que su volumen interno sea reducido y su estanqueidad sea prácticamente perfecta.
Por este motivo, el cárter de un motor de dos tiempos es de dimensiones reducidas y está ocupado casi en su totalidad por el cigüeñal y sus contrapesos. La estanqueidad se consigue mediante retenes ubicados junto a los rodamientos de apoyo del cigüeñal.
Finalmente, el *escape cumple un papel fundamental en el funcionamiento del motor de dos tiempos. Además de evacuar los gases de la combustión, actúa como cámara de expansión y retroceso, aprovechando las ondas de presión para favorecer el llenado del cilindro y optimizar el rendimiento del motor.
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