jueves, 4 de septiembre de 2008

motor 4tiempos motos

Aparato que transforma en trabajo mecánico o cualquier otra forma de energía.
Nociones sobre el motor:
Para empezar, definamos lo que la mayoría de la gente entiende por automóvil. El significado estricto de la palabra, quiere decir "que se mueve por sí mismo, sin intervención externa."
Pero por ejemplo, para Ley de Seguridad Vial Española en el anexo de definiciones, un automóvil tiene, a demás, otras características, como la que excluye de esta categoría a los vehículos especiales. Personalmente, me quedo con la primera definición.
Entrando en materia, decir que de entre las diferentes clases de motores que existen, nos ocuparemos de los térmicos y dentro de éstos, de los de dos y cuatro tiempos que utilizan como combustible gas-olina (motores de explosión) o gas-oil (motores de combustión).

ver funcionamiento

Estos motores basan su funcionamiento en la expansión, repentina, de una mezcla de combustible y aire en un recinto reducido y cerrado. Esta expansión, puede ser explosión o combustión según se trate de un motor de gas-olina o diesel. Para que se logre, debe mezclarse el carburante con aire, antes de entrar en los cilindros en los motores de gas-olina o una vez dentro en los de gas-oil, en una proporción, aproximada, de 10.000 litros de aire por 1 de carburante.
En la combustión, la mezcla, arde progresivamente, mientras que en la explosión, lo hace, muy rápido.
Los gases procedentes de la combustión, al ocupar mayor volumen que la mezcla, producen una fuerza que actúa directamente sobre la cabeza del pistón y hace que ésta se mueva, véase figura 1.

Este movimiento producido es recogido por la biela, que está unida al pistón por su pie de biela y a éste, por medio de un bulón.
En la unión de la biela y el pistón, para atenuar el rozamiento, se interponen unos casquillos.
La biela se une por la cabeza de biela al cigüeñal, que es un eje de material resistente y con tantos codos como cilindros tenga el motor.
Acaba el cigüeñal en una rueda o volante pesado (contrapeso) con el objeto, de que acabado el tiempo de la explosión, no pierda sentido de giro, venciendo los puntos muertos hasta que se produzca una nueva explosión.
Todos estos elementos van encerrados en un bloque que por su parte inferior se cierra con una bandeja, llamada cárter. Del bloque asoman los extremos del cigüeñal al que sirve de apoyo, este punto, recibe el nombre de bancada, para que el cigüeñal no se deforme por efecto de las explosiones, se intercala otra bancada.
Esquema de los elementos del motor:

Cilindro, pistón, cilindrada, calibre y carrera
La explosión debe producirse en un punto adecuado del recorrido del pistón, para que la onda expansiva se aproveche al máximo.
La explosión tiene lugar en el cilindro, en el que se desliza un émbolo o pistón que tiene forma de vaso invertido. Sobre su superficie superior actúa la presión de la onda expansiva producida por la explosión.
El pistón ajusta dentro del cilindro con holgura de forma que minimice el rozamiento, pero esto produciría la fuga de gases, para evitarla, en unas hendiduras D de la falda E del pistón (figura 2), se instalan unos semianillos flexibles (acerados) denominados segmentos. Hay dos tipos de segmentos, a saber: de compresión A y B y de engrase C (al primer segmento de compresión A, se suele denominar de fuego). Se suelen colocar dos o tres de compresión y uno o dos de engrase.
El pistón se desplaza en el interior del cilindro desde su punto muerto superior (P.M.S.), que es el más elevado que alcanza, al punto muerto inferior (P.M.I.) que es el más bajo de su recorrido. A esa distancia, se denomina carrera. Al diametro, interior, del cilindro se denomina calibre. Estos datos, se expresan en milímetros.
Entendemos por cilindrada, el volumen comprendido entre el PMS y el PMI, es decir, el volumen de la parte del cilindro que comprende la carrera.
Si un motor tiene varios cilindros, la cilindrada total de éste será la suma de las cilindradas de todos los cilindros.
La cilindrada de un motor, se expresa en centímetros cúbicos (c.c.) o litros y se halla:
Al alojamiento del conjunto de cilindros de un motor, se denomina bloque de cilindros. Los motores, generalmente, se clasifican tanto por el número de cilindros que montan, como por el sistema en que están dispuestos. Los principales, son:
- Motores de 4, 6 u 8 cilindros en linea. - Motores de 6, 8 ó 12 cilindros en V. - Motores de 2 ó 4 cilindros orizontales opuestos. En el caso de los cilindros en V, dos cabezas de biela irán alojadas en cada code del cigüeñal. A la capacidad de esfuerzo de un motor, se denomina potencia al freno, se mide en caballos de vapor (C.V.) y se determina aplicando un freno denamométrico al volante motor.
No debemos confundir la potencia al freno con la "potencia fiscal". Esta última se obtiene por una formula, que no tiene nada que ver con la mecánica, y su finalidad es unicamente fiscal.
Camara de compresión:
Cada cilindro que cerrado, herméticamente, en su parte superior para que al producirse la explosión el pistón reciba toda la fuerza. La pieza que cierra los cilindros se denomina culata y al ajustarla, debe quedar una pequeña cabidad entre ésta y el PMS, llamada cámara de compresión, comparando su medida con la de todo el cilindro, nos dá la relación de compresión del motor.
La relación de compresión es un número abstracto, pero es fundamental para comprender algunas circunstancias, como el tipo de gas-olina a utilizar. Es normal que los motores de gas-oil, tengan una relación de compresión más elevada.
Obtendremos la relación de compresión con la formula siguiente:

Siendo "V" la cilindrada y "v" el volumen de la cámara de compresión, si tomamos V+v = V´, el resultado de la formula anterior se expresará como
V´:v
Así, podemos deceir que la relción de compresión en un motor de explosión, suele ser, de 7:1 ó 10:1.
Tiempos del motor
El ciclo de combustión es el conjunto de operaciones que se realizan en un cilindro desdes que entra la mezcla carburada hasta que son espulsados los gases. Cuando el ciclo se realiza en cuatro etapas, se dice que el motor es de cuatro tiempos: Admisión, Compresión, Explosión y Escape.
Primer tiempo: Admisión
El pistón comienza un movimiento, descendente, entre el PMS y el PMI. El cigüeñal da media vuelta mientras que el pistón, al estar cerrada la válvula de escape y abierta la de admisión, subciona la mezcla carburada llenando, con ella, el cilindro.
Segundo tiempo: Compresión
El pistón retorna del PMI al PMS, permaneciendo las dos válvulas cerradas, comprime, progresivamente, la mezcla carburada, dando el cigüeñal otra media vuelta.
Tercer tiempo: Explosión
Una vez terminada la compresión salta la chispa de la bujía en el centro de la mezcla, que ha sido fuertemente comprimida, lo que hace que el pistón sea despedido con fuerza a su PMI, dando el cigüeñal otra media vuelta. Este tiempo de denomina de explosión o combustión, y las dos válvulas deben permanecer cerradas.
Cuarto tiempo: Escape
El pistón vuelve a subir a su PMS y en su camino liempia el cilindro de los gases resultantes del tiempo anterior, dado que la válvula de admisión permanece cerrada y la de expulsión abierta. El cigüeñal da otra media vuelta, cerrando el ciclo.
Este es el ciclo de cuatro tiempos, en el que por cada explosión, de un mismo cilindro, el cugüeñal da dos vueltas completas, perdiendo gran parte de la fuerza entre explosión y explosión. Si combinamos cuatro cilindros de tal forma que por cada media vuelta haya una explosión, minimizaremos la perdida de fuerza.
RESUMIENDO
REGLAJES DEL MOTOR
Notese en las figuras 2, 3, 4 y 5, que la posición tando del pistón como de la biela, parece no corresponder con el tiempo que pretende representar. Esto es debido a que corresponden a los tiempos del ciclo practico y no al ciclo teorico que se describe. En teoria, los un tiempo empieza donde termina el anterio, pero si esto fuera realmente así, la potencia del motor se vería muy menguada. Para aprobechar toda la potencia, es necesario solapar los tiempos de manera que antes de que acabe uno ya haya empezado el siguiente. Para conseguir este solapamiento nos serviremos de los reglajes del motor.
Un reglaje de motor afecta a los tiempos de admisión, explosión y escape.
Reglaje de admisión
Consiste en adelantar la apertura de la válvula de admisión y retrasar su cierre, también se denomina avance. Por tanto, la válvula de admisión se abrirá antes de que el pistón llegue a su PMS y se cerrarán después de que haya pasado por su PMI. Con este reglaje, conseguimos un mejor llenado del cilindro con la mezcla carburada.
Reglaje de explosión o encendido
Este consiste en adelantar el instante en el que salta la chispa de la bujía, es decir, que se efectuará el encendido antes de que el pistón llege al PMS. El porqué del avance de encendido, es muy simple, sabemos que aún siendo la combustión de la mezcla muy rápida, no es instantanea por tanto si la chispa saltara cuando el pistón se encuentra en su PMS, la combustión no sería completa antes de que éste empezara a descender. Pero si lo sería si la combustión empezara antes de llegar a su PMS siendo, en este caso, mayor la fuerza con que el pistón es empujado y mejor, también, el aprobechamiento del combustible.
El avance de encenddo se mide en grados del volante motor. Así, si decimos que el avance es de 15º, queremos decir que al volante le faltan 15º para que el pistón llegue al PMS.
Reglaje de escape
Su finalidad es la de conseguir un mejor baciado del cilindro de los gases. Para lo cual debe abrirse la válvula de escape momentos antes de que el pistón llegue al PMI y se cierre un poco después de haber pasa del PMS, coincidiendo con la apertura de la válvula de admisión.
Por tanto, el reglaje de escape tiene dos objetivos: primero, avanzar la apertura de la válvula de escape, operación que se denomina avance de la apertura del escape (A.A.I.), y segundo, retrasar el cierre de la mencionada válvula, que se denomina retraso del cierre del escape (R.C.E.).
ORDEN DE EXPLOSIONES
Por orden de explosiones se entiende la sucesión de encendidos en los distintos cilindros del motor. Se por una serie de números que señalan el orden. Cada número determina el ordinal del cilindro, empezando por el lado opuesto al del volante.
El orden de explosión más usado es 1-3-4-2, pudiendose variar éste, siempre y cuando también variemos la disposición de los codos del cigüeñal.



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jueves, 28 de agosto de 2008

funcionamiento de motor de dos tiempos

frescos en el interior del cilindro, provocando ademas la expulsión del resto de los gases de escape.
Carrera ascendente
Primer tercio de recorrido.
Tanto las lumbreras de transferencias como la de escape permanecen abiertas.
Segundo tercio de recorrido.
Se cierran las lumbreras de transferencias y la lumbrera de escape permanece abierta.
Tercer tercio de recorrido.
Se cierra la lumbrera de escape; compresión de la mezcla al tiempo que se abre la lumbrera de admisión
comenzando dicho tiempo.
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funcionamiento de motor de dos tiempos

lumbrera de escape con el fin de producir la menor perdida de carga posible, además de contribuir en la salida
de los gases quemados del interior del cilindro.
Hay un tiempo en el que las lumbreras de transferencias y la de escape de encuentran abiertas al mismo
tiempo.
Tiempo de compresión
La mezcla comienza a comprimirse en el interior del cilindro cuando el piston inicia su carrera ascendente,
aunque realmente solo tiene eficacia cuando se cierran las lumbreras. Por tanto, el tiempo efectivo de
compresión se produce durante la carrera ascendente del motor desde que las lumbreras se cierran hasta que se
produce el salto de chispa en la bujía.(en las proximidades del P.M.S.)
Tiempo de explosión
Comienza cuando se produce el salto de chispa en la bujía y consecuentemente la explosión de la mezcla. En
ese momento el pistón es lanzado hacia el P.M.I. finaliza cuando el pistón comienza a descubrir la lumbrera
de escape.
Tiempo de escape
Una vez lanzado el pistón hacia el P.M.I. , como consecuencia de la explosión, la lumbrera de escape se
descubre expulsando los gases hacia el exterior a traves del tuvo de escape.
El tiempo de escape se produce mientras la lumbrera permanezca abierta. Como consecuencia de la
extraordinaria subida de presión que origina la explosión de los gases, al descubrir la lumbrera el pistón en su
carrera descendente, la mayoría de los mismo salen del interior del cilindro, el resto es ayudado por los gases
frescos de admisión que entran por las lumbreras de transferencia.
SUPERPOSICION DE LOS TIEMPOS
Con el fin de facilitar la compresión del funcionamiento del motor de dos tiempos, a continuación se detalla el
funcionamiento de dicho motor, teniendo como referencia las dos carreras que efectúa el pistón en lugar del
recorrido de la mezcla. Dichas carreras, se dividen en tres tercios aproximadamente cada una de ellas.
Carrera descendente
Primer tercio de recorrido.
El piston se encuentra en el P.M.S., el salto de chispa acaba de producirse provocando el desplazamiento del
piston. Las lumbreras de escape y de transferencia se encuentran cerradas, sin embargo la lumbrera de
admisión, comienza a tener eficacia el tiempo de precompresion.
Segundo tercio de recorrido.
En la parte inferior del motor se produce el tiempo de precompresion que finalizara con la apertura de las
lumbreras de transferencia. Por la parte superior comienza a descubrirse la lumbrera de escape, iniciandose el
escape espontaneo. Tras un pequeño recorrido del piston se descubren las lumbreras de transferencia.
Ultimo tercio de recorrido
Termina el tiempo de precompresion al abrirse las lumbreras de transferencia y se produce la entrada de gases
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funcionamiento de motor de dos tiempos

FUNCIONAMIENTO MOTOR DE DOS TIEMPOS
Los motores de dos tiempos presentan una serie de diferencias constructivas con respecto a los motores de
cuatro tiempos que se detallan a continuación.
. El motor de dos tiempos no dispone de mecanismo de distribución ya que la entrada y la salida de gases se
produce a través de unos orificios dispuestos en los cilindros denominados lumbreras en lugar de realizarse a
través de las válvulas como ocurren en el motor de 4 tiempos. Dichos orificios permanecen abiertos o cerrados
en función de la posición en la que se encuentre el pistón.
. El motor de dos tiempos tampoco dispone de un circuito de engrase independiente en el interior del motor
como ocurre en el de 4 tiempos. La lubricación del citado motor se realiza a través del propio combustible,
previamente mezclado con aceite en una proporción que oscila entre el 2 y el 5 por ciento de aceite. El
combustible esta en contacto con todas las piezas móviles del motor y por tanto estas se lubrican
perfectamente.
. El pistón presenta una forma y longitud particular , al ser este el que se encarga de abrir y cerrar las
anteriormente mencionados lumbreras.
. Dadas las particularidades de funcionamiento del motor de 2 tiempos, existe la necesidad de disponer de un
càrter totalmente independiente del resto del motor.
La denominación de motor de dos tiempos viene determinada al realizar un ciclo completo en dos carreras del
pistón , si bien es cierto que durante las dos carreras no se realizan dos tiempos sino 6, como se detalla a
continuación. Para la siguiente explicación detalla el recorrido de la mezcla de las carreras del pistón.
Tiempo de admisión
El movimiento ascendente del pistón provoca la apertura de la lumbrera de admisión y una depresión en el
colector de admisión que succiona la mezcla de combustible. Pasa directamente al carter en lugar de al
cilindro como ocurría en el motor de 4 tiempos.
El carter esta aislado del resto del motor y hace la función de cámara de precomprensión y no de deposito de
aceite como en el de 4 tiempos .
El tiempo de admisión comienza cuando el pistón en su recorrido ascendente destapa la lumbrera de admisión
y termina cuando el pistón en su movimiento descendente cierra la citada lumbrera. Como puede observarse,
dicho tiempo nada tiene que ver con el del motor de 4 tiempos.
Tiempo de precomprensión
Consiste en precomprimir la mezcla en el carter de antes de que esta se introduzca en el cilindro. Comienza
cuando el pistón inicia su carrera descendente, aunque tiene verdadera eficacia cuando el pistón ha cerrado las
lumbreras de transferencias denominadas comúnmente transferí, las cuales, comunican la cámara de
precomprensión con el cilindro. La presión generada durante el tiempo facilita el trasvase de mezcla.
Tiempo de transferencia
Se denominada así al tiempo que permanecen descubiertas las lumbreras de transferencias. A través de ellas
entra la mezcla en el interior del cilindro desde el carter, y están orientadas en dirección contraria a la
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funcionamiento de motor de dos tiempos

frescos en el interior del cilindro, provocando ademas la expulsión del resto de los gases de escape.
Carrera ascendente
Primer tercio de recorrido.
Tanto las lumbreras de transferencias como la de escape permanecen abiertas.
Segundo tercio de recorrido.
Se cierran las lumbreras de transferencias y la lumbrera de escape permanece abierta.
Tercer tercio de recorrido.
Se cierra la lumbrera de escape; compresión de la mezcla al tiempo que se abre la lumbrera de admisión
comenzando dicho tiempo.
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miércoles, 27 de agosto de 2008

motor dos tiempos

Funcionamiento de un motor de 2 tiempos

A pesar de su aparente complejidad, el funcionamiento interno de un motor de explosión (o mejor dicho, de combustión interna y alternativo, porque se realiza una combustión o quemado dentro de él y porque algunas de sus piezas se mueven alternativamente) es sencillo y fácilmente comprensible si se estudia el comportamiento de sus piezas.

En cualquier motor de este tipo se encuentra siempre un cigüeñal, que es un eje con una manivela formada por dos partes: muñón y muñequilla (ver figuras).

Al accionarse la manivela el cigüeñal gira de la misma forma que el pedal de una bicicleta.

Por otro lado está el émbolo o pistón, que se desliza dentro del cilindro de la misma manera que una jeringuilla. Al moverse origina unas variaciones de volumen en el cilindro, necesarias para el funcionamiento del motor.

Como el movimiento del émbolo es rectilíneo, no puede ser unido al movimiento del cigüeñal, que es giratorio. Existe una pieza intermedia que lo permite, denominada biela. Es una varilla rígida con dos orificios en los extremos. Abraza a la manivela para hacer girar al cigüeñal por un lado, y a un eje existente en el émbolo por el otro para poder oscilar (llamado bulón).

Así pues, si se empuja al émbolo, éste se desliza en el cilindro y mueve al cigüeñal, y viceversa: girando el eje del motor, él émbolo subirá y bajará con suavidad.

Para soportar las grandes cargas que supone girar a elevado régimen y aguantar la fuerza de los gases, es necesario que el cigüeñal se apoye bien sobre cojinetes de bronce o sobre rodamientos de bolas.

Este mecanismo corresponde al de un motor de un solo cilindro. Para motores pluricilíndricos se repite este dispositivo. Los cilindros pueden agruparse en línea, opuestos, en uve o en estrella.

La suavidad de giro del motor se consigue debido a la inercia propia y a la de la hélice, en el caso de motores de aeromodelismo, o a la del volante de inercia para el caso de los motores para embarcaciones o automóviles.

Funcionamiento:


Al acercarse el émbolo a la culata disminuye el volumen existente entre ambos, y si se impide la fuga del gas encerrado, éste aumenta de presión; es decir, se comprime, y sube, en consecuencia, también su temperatura. Es lo que se llama fase o tiempo de compresión.

Biela clásica con cojinetes de bronce fosforoso Fotografía de un cigüeñal

Cuando el émbolo se acerca al máximo a la culata. estamos en punto muerto superior y la presión y temperatura son máximos. Si los gases encerrados son una mezcla en proporciones apropiadas de aire y combustible, puede que, llegado un punto, empiecen a arder por sí solos, es decir, que se produzca un autoencendido; también se puede provocar la llama con un bujía. Al arder la mezcla, la sobrepresión creada por la liberación de energía repele el émbolo con mucha fuerza, lo cual se aprovecha para recuperar el trabajo realizado durante la compresión. Lo que sobra sirve para que continúe el giro del cigüeñal y, además, para arrastrar algo, como por ejemplo, una hélice.

Por lo tanto, el émbolo empieza a alejarse de la culata, aumentando el volumen de la cámara. Esta fase se llama expansión. La presión y temperatura de los gases ya quemados baja según se expande el gas.

Lumbrera:

Al llegar al extremo inferior, llamado punto muerto inferior ya no podemos aprovechar más la energía de los gases. Además, por estar ya quemados, no sirven para repetir con ellos otra vez una compresión.

Lo que se hace es abrir un orificio en la pared del cilindro, llamado lumbrera, para que los gases salgan por sí solos, cosa que se efectúa fácilmente, pues se encuentran a mayor presión que la atmósfera (es como al abrir una botella de gaseosa). Pero en el cilindro quedarán residuos aún; conviene barrerlos y sustituirlos por gases frescos y nuevos, compuestos por aire y combustible. Esto se consigue abriendo un poco después otra lumbrera que comunique con un depósito donde se tiene preparada mezcla fresca a presión. Entra por sí misma y desplaza a los gases residuales echándolos por la lumbrera de escape. Esto es lo que se llama barrido.

Hay que orientar bien las lumbreras para evitar que la mezcla fresca se salga directamente por el escape, sin empujar primero a los gases residuales. Por ello, algunos émbolos poseen una pared deflectora para tratar de evitarlo. En la actualidad esto se consigue orientando unas lumbreras laterales en sentido contrario al de salida de los gases (barrido tipo Schnuerle o llamado también de lazo).

Vemos que es necesario previamente preparar una mezcla en proporciones correctas de aire y combustible, cosa que hace el carburador, pero, además, una vez preparada, es necesario precomprimirla para que entre en el cilindro. Normalmente esto se hace en el interior del motor, pero del otro lado del émbolo.
El carburador comunica con el cárter que es el recinto donde gira el cigüeñal y oscila la biela. Al bajar el émbolo alejándose de la culata, este volumen disminuye, con lo que los gases que entraron por el orificio del carburador son comprimidos, es decir, aumenta su presión. Si cuando esté a punto de llegar el émbolo a su extremo inferior abrimos un conducto que comunique el cárter con el cilindro. llamado tránsfer. estos gases comprimidos saldrán por él hacia el cilindro. si la presión en él es menor. Esto normalmente ocurre porque se ha abierto previamente la lumbrera de escape y se han escapado ya bastantes gases residuales. Por tanto, se consigue que el cárter actúe como bomba de barrido.

Al realizarse la compresión de gases frescos (y algo de residuales que queden) entre el émbolo y la culata por disminución de volumen, aumenta la capacidad del cárter, lo cual se aprovecha para abrir un orificio que conecte el cárter con el carburador, con lo que se consigue que entre mezcla fresca. Este orificio se llama lumbrera o válvula de admisión.

Las lumbreras de escape y tránsfer están en el cilindro; las abre y cierra el propio émbolo, mientras que el orificio de admisión lo puede abrir una especie de faldón del émbolo (es habitual en motores de motocicleta) o el cigüeñal; lo que se (lama tener válvula rotatoria. En ciertos motores, como en el Cox Babe Bee se abre automáticamente por usar válvulas de pétalos.
Todo este conjunto de aperturas y cierres de lumbreras hacen que el motor de dos tiempos funcione con muchas menos piezas que los de cuatro tiempos, por lo que resulta más ligero, barato y, además, produce trabajo en cada vuelta del cigüeñal, mientras que el de cuatro tiempos lo produce cada dos.

Los gases, al ser comprimidos y expandidos, actúan como muelles. Si se utiliza su inercia, es decir, su tendencia a seguir realizando lo que estaban haciendo con anterioridad, se consigue que todo el conjunto de procesos que hemos visto se realice más rápidamente y de forma más efectiva y perfecta. Por eso se utilizan diseños de lumbreras teniéndola en cuenta, y se instalan tubarros en el escape.

De todas formas, lo que está claro es que, en este tipo de motores, la lumbrera de escape es más alta que la de transfer.

Funcionamiento de un motor de 2 tiempos

A pesar de su aparente complejidad, el funcionamiento interno de un motor de explosión (o mejor dicho, de combustión interna y alternativo, porque se realiza una combustión o quemado dentro de él y porque algunas de sus piezas se mueven alternativamente) es sencillo y fácilmente comprensible si se estudia el comportamiento de sus piezas.

En cualquier motor de este tipo se encuentra siempre un cigüeñal, que es un eje con una manivela formada por dos partes: muñón y muñequilla (ver figuras).

Al accionarse la manivela el cigüeñal gira de la misma forma que el pedal de una bicicleta.

Por otro lado está el émbolo o pistón, que se desliza dentro del cilindro de la misma manera que una jeringuilla. Al moverse origina unas variaciones de volumen en el cilindro, necesarias para el funcionamiento del motor.

Como el movimiento del émbolo es rectilíneo, no puede ser unido al movimiento del cigüeñal, que es giratorio. Existe una pieza intermedia que lo permite, denominada biela. Es una varilla rígida con dos orificios en los extremos. Abraza a la manivela para hacer girar al cigüeñal por un lado, y a un eje existente en el émbolo por el otro para poder oscilar (llamado bulón).

Así pues, si se empuja al émbolo, éste se desliza en el cilindro y mueve al cigüeñal, y viceversa: girando el eje del motor, él émbolo subirá y bajará con suavidad.

Para soportar las grandes cargas que supone girar a elevado régimen y aguantar la fuerza de los gases, es necesario que el cigüeñal se apoye bien sobre cojinetes de bronce o sobre rodamientos de bolas.

Este mecanismo corresponde al de un motor de un solo cilindro. Para motores pluricilíndricos se repite este dispositivo. Los cilindros pueden agruparse en línea, opuestos, en uve o en estrella.

La suavidad de giro del motor se consigue debido a la inercia propia y a la de la hélice, en el caso de motores de aeromodelismo, o a la del volante de inercia para el caso de los motores para embarcaciones o automóviles.

Funcionamiento:


Al acercarse el émbolo a la culata disminuye el volumen existente entre ambos, y si se impide la fuga del gas encerrado, éste aumenta de presión; es decir, se comprime, y sube, en consecuencia, también su temperatura. Es lo que se llama fase o tiempo de compresión.

Biela clásica con cojinetes de bronce fosforoso Fotografía de un cigüeñal

Cuando el émbolo se acerca al máximo a la culata. estamos en punto muerto superior y la presión y temperatura son máximos. Si los gases encerrados son una mezcla en proporciones apropiadas de aire y combustible, puede que, llegado un punto, empiecen a arder por sí solos, es decir, que se produzca un autoencendido; también se puede provocar la llama con un bujía. Al arder la mezcla, la sobrepresión creada por la liberación de energía repele el émbolo con mucha fuerza, lo cual se aprovecha para recuperar el trabajo realizado durante la compresión. Lo que sobra sirve para que continúe el giro del cigüeñal y, además, para arrastrar algo, como por ejemplo, una hélice.

Por lo tanto, el émbolo empieza a alejarse de la culata, aumentando el volumen de la cámara. Esta fase se llama expansión. La presión y temperatura de los gases ya quemados baja según se expande el gas.

Lumbrera:

Al llegar al extremo inferior, llamado punto muerto inferior ya no podemos aprovechar más la energía de los gases. Además, por estar ya quemados, no sirven para repetir con ellos otra vez una compresión.

Lo que se hace es abrir un orificio en la pared del cilindro, llamado lumbrera, para que los gases salgan por sí solos, cosa que se efectúa fácilmente, pues se encuentran a mayor presión que la atmósfera (es como al abrir una botella de gaseosa). Pero en el cilindro quedarán residuos aún; conviene barrerlos y sustituirlos por gases frescos y nuevos, compuestos por aire y combustible. Esto se consigue abriendo un poco después otra lumbrera que comunique con un depósito donde se tiene preparada mezcla fresca a presión. Entra por sí misma y desplaza a los gases residuales echándolos por la lumbrera de escape. Esto es lo que se llama barrido.

Hay que orientar bien las lumbreras para evitar que la mezcla fresca se salga directamente por el escape, sin empujar primero a los gases residuales. Por ello, algunos émbolos poseen una pared deflectora para tratar de evitarlo. En la actualidad esto se consigue orientando unas lumbreras laterales en sentido contrario al de salida de los gases (barrido tipo Schnuerle o llamado también de lazo).

Vemos que es necesario previamente preparar una mezcla en proporciones correctas de aire y combustible, cosa que hace el carburador, pero, además, una vez preparada, es necesario precomprimirla para que entre en el cilindro. Normalmente esto se hace en el interior del motor, pero del otro lado del émbolo.
El carburador comunica con el cárter que es el recinto donde gira el cigüeñal y oscila la biela. Al bajar el émbolo alejándose de la culata, este volumen disminuye, con lo que los gases que entraron por el orificio del carburador son comprimidos, es decir, aumenta su presión. Si cuando esté a punto de llegar el émbolo a su extremo inferior abrimos un conducto que comunique el cárter con el cilindro. llamado tránsfer. estos gases comprimidos saldrán por él hacia el cilindro. si la presión en él es menor. Esto normalmente ocurre porque se ha abierto previamente la lumbrera de escape y se han escapado ya bastantes gases residuales. Por tanto, se consigue que el cárter actúe como bomba de barrido.

Al realizarse la compresión de gases frescos (y algo de residuales que queden) entre el émbolo y la culata por disminución de volumen, aumenta la capacidad del cárter, lo cual se aprovecha para abrir un orificio que conecte el cárter con el carburador, con lo que se consigue que entre mezcla fresca. Este orificio se llama lumbrera o válvula de admisión.

Las lumbreras de escape y tránsfer están en el cilindro; las abre y cierra el propio émbolo, mientras que el orificio de admisión lo puede abrir una especie de faldón del émbolo (es habitual en motores de motocicleta) o el cigüeñal; lo que se (lama tener válvula rotatoria. En ciertos motores, como en el Cox Babe Bee se abre automáticamente por usar válvulas de pétalos.
Todo este conjunto de aperturas y cierres de lumbreras hacen que el motor de dos tiempos funcione con muchas menos piezas que los de cuatro tiempos, por lo que resulta más ligero, barato y, además, produce trabajo en cada vuelta del cigüeñal, mientras que el de cuatro tiempos lo produce cada dos.

Los gases, al ser comprimidos y expandidos, actúan como muelles. Si se utiliza su inercia, es decir, su tendencia a seguir realizando lo que estaban haciendo con anterioridad, se consigue que todo el conjunto de procesos que hemos visto se realice más rápidamente y de forma más efectiva y perfecta. Por eso se utilizan diseños de lumbreras teniéndola en cuenta, y se instalan tubarros en el escape.

De todas formas, lo que está claro es que, en este tipo de motores, la lumbrera de escape es más alta que la de transfer.

motor dos tiempos

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DEL MOTOR DE DOS TIEMPOS

DETROIT DIESEL ALLISON GMC


En el motor de dos tiempos, la admisión y el escape tienen lugar durante una parte de las carreras de compresión y potencia, respectivamente, como se ilustra en las figuras 1 y 4. en contraste, el motor de cuatro tiempos, requiere cuatro recorridos completos de pistón para efectuar un ciclo; por lo tanto durante la mitad del tiempo de su funcionamiento, el motor de cuatro tiempos funciona como bomba de aire.

Un soplador obliga a entrar aire a los cilindros para expulsar los gases quemados y para suministrar una nueva carga de aire fresco a los cilindros para la combustión. Las paredes de los cilindros, contienen una hilera de puertos o lumbreras que quedan más arriba del pistón cuando éste llega a su punto muerto inferior. Estas lumbreras dejan entrar el aire enviado por el soplador a los cilindros, tan luego como la cabeza del pistón deja al descubierto las lumbreras, como se ilustra en la figura 1.

La corriente de aire en una sola dirección hacia las válvulas de escape, produce el "barrido", con lo cual los cilindros vuelven a quedar llenos de aire fresco cuando el pistón vuelve a cubrir las lumbreras de admisión.

Conforme el pistón continúa su movimiento ascendente, se cierran las válvulas de escape y la carga de aire fresco es sometida a la compresión, como se ilustra en la figura 2.

Un instante antes de que el pistón llegue a su posición más alta (punto muerto superior), se inyecta la cantidad correcta de combustible finamente pulverizado dentro de la cámara de combustión, por medio de un inyector individual, como se ilustra en la figura 3. El calor tan intenso que se genera durante la compresión a que es sometido el aire, inflama el combustible pulverizado y la combustión continúa hasta que se ha quemado todo el combustible que se inyectó.

La presión resultante de la expansión empuja el pistón hacia abajo para la carrera de potencia. Cuando el pistón está, aproximadamente, a la mitad de su carrera descendente, se abren las válvulas de escape para permitir la salida de los gases quemados por el múltiple de escape como se ilustra en la figura 4.

Un instante más tarde, el pistón al moverse hacia abajo, deja al descubierto las lumbreras de admisión y de nuevo ocurre el barrido del cilindro con aire limpio y fresco, como se ilustra en la figura 1. Este ciclo de combustión, se repite en cada cilindro, por cada revolución del cigüeñal o, en otras palabras "cada dos tiempos de pistón"; de ahí se deriva el nombre dos tiempos.

Figura 1

Barrido

Figura 2

Compresión

Figura 3

Potencia

Figura 4