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MOTORES DE 2T Y 4T



Intentaré hacerlo lo más sencillo posible e incluso con ejemplos que puedan parecer tontos o simples.


Ventajas y desventajas de los motores de 2T y 4T




Primero os explicaré de la forma mas sencilla posible el ciclo de los motores de combustión interna. Un motor de 2T realiza su ciclo en 2 carreras de biela y 1 vuelta de cigüeñal. Es decir, en la primera carrera hace admisión-compresion, y en la segunda carrera explosión-expulsión.


En un motor de 4T tendremos 4 carreras y dos vueltas de cigüeñal, primera carrera abre válvula de admisión y baja el pistón. Segunda carrera, sube el pistón produciendo la compresión (válvulas de admisión y escape cerradas).Tercera carrera, se produce la explosión y baja pistón. Ahora se produce la cuarta carrera, sube pistón, se abren las válvulas de escape y se produce el barrido. En definitiva, hace el doble de trabajo.

(espero haberlo explicado medianamente bien)

¿Que ventajas tiene un motor de 2T sobre uno de 4T?. Por un lado es mucho mas simple técnicamente, es mas pequeño, pesa menos, rinde teóricamente casi el doble de potencia. Digo teóricamente porque uno da 2 vueltas de cigüeñal y el otro da una sola vuelta para hacer lo mismo, partiendo de las premisas de igual cilindrada e igual numero de cilindros. Pero esto no se cumple porque el motor de 2T tiene una gran perdida de rendimiento producida porque se juntan los tiempos de admisión y escape, y se pierde mucha mezcla sin quemar, perdiendose mucha energía (puedo soltar un rollo tremendo, así que trataré de no liarme demasiado). El motor de 2T, por otra parte, tiene un consumo mucho mas elevado que el motor de 4T. Por otro lado la fase de explosión en el 2T rinde menos porque no aprovecha toda su carrera, ya que el tranfer de escape abre a cierta altura desaprovechando parte de su carrera, no como sucede en el motor de 4T que sí que aprovecha toda la carrera en su fase de explosión para quemar los gases.

Resumiendo. El motor de 2T es mas ligero, tiene menos piezas móviles, su ciclo lo hace en una vuelta de cigüeñal, es mucho mas barato de fabricar. ¿Que desventajas tiene el 2T?. Sus perdidas de energía, su alto consumo, potencia menos lineal a lo largo de todo el rango, y hoy en día, con todos los temas medioambientales, el motor de 2T como lo hemos descrito, contamina mas.

Algunas ventajas de 4T son su baja contaminación, ya que quema prácticamente todo, su bajo consumo de gasolina, su nulo consumo de aceite (los 2T lo necesitan para su funcionamiento ya que es parte del engrase). Luego, el funcionamiento del motor de 4T es mas fiable gracias a su sistema de engrase. Otra ventaja que tiene el motor de 4T es que su trabajo lo realiza con mucha facilidad, ya que abre la válvula de admision, y llena el cilindro. En un 2T el aire entra por la admisión, va al carter, y tiene que subir por los tranfers para llegar a la cámara de combustión, lo que es mucho mas largo y costoso. Otros dirían, y es cierto, que el motor de 4T, al tener muchas piezas móviles pierde mucha energía en rozamientos. Además como es un motor que tiene muchas piezas móviles, se generan muchas inercias a altas revoluciones. Estas inercias se traducen en perdidas de energía por rebote de válvulas o flotamiento de válvulas..

Todo esto que hemos dicho en un motor de 4T se puede solucionar aumentando el número de cilindros, porque un motor de 4 cilindros con doble árbol de levas y multiválvulas puede coger muchísimas revoluciones sin ningún problema (los límites físicos de la velocidad lineal del pistón, que cada vez se va superando con el uso de nuevos materiales mas ligeros, mas resistentes, y con menos fricción).

La clave esta en la culata del 4T, y en el número de cilindros. En un motor monocilindro de 4T de 500cc, con 2 válvulas, una de admision y una de escape, además con balancines, nos encontrariamos con un motor muy bronco e irregular debido a esa vuelta de cigüeñal sin trabajo energético. Por otra parte, como las válvulas son tan grandes, podria flotar (no llegan a cerrar) en altas revoluciones mps(si es que las cogemos), además los balancines serían otra parte de retraso por inercias y pieza móvil. Ahora reconvertimos todo esto, tenemos un motor de 4T, de 500cc, de 4 cilindros y de 16 válvulas, 2 de admision y 2 de escape, y doble árbol de levas. En este caso, e motor podrá coger altísimas revoluciones con mucha suavidad y sin ningún tipo de problemas. La causa es que siempre habrá uno o 2 cilindros en su fase de rendimiento, por otro lado al tener mas válvulas (se ponen 4 en vez de 2) las inercias generadas por las altas revoluciones disminuyen. Además quitando los balancines quitamos también otra parte que limita por sus inercias.

(No os voy a soltar mas rollo porque es que hasta me lío yo, y se puede explicar tanto y de tantas formas que me planto). Monocilindros: 2T es mejor para bajas cilindradas, 4T peor. A partir de 500, 600 cc las desventajas superan a las ventajas en el 2T. Los 4T mejor de varios cilindros y de 600cc para arriba. Después de haberos liados completamente seguiren liandoos un poco mas.

¿como mejorar el rendimiento de un motor de 4T? Hay varias formas de mejorar o aumentar la potencia de un motor (hay ciertas cosas que son también validas para el 2T)

1. Aumento de cilindrada: esto supone mas aire, con lo que hay mas oxígeno, que es la clave, y hay un aumento de energía calorífica, aumentando la potencia. Esto también se pude lograr engañando al motor con turbos o compresores que meten el aire a mas presión que la presión atmosférica, y con intecooler, que reducen el volumen del aire al enfriarlo, con lo que entra mas cantidad de aire (pero esto es otra historia).

2. Por aumento de revoluciones del motor. A mas revoluciones mas ciclos de combustión, mas potencia.

3. Por aumento de compresión, si aumentamos la compresión, la energía calorífica que se genera es mayor, con lo cual obtenemos mas potencia. La relación de compresión normal en un motor de 4T viene a ser 11:1:1 y de un motor sobrealimentado 8:5:1, esta fórmula se saca sumando el volumen del cilindro, mas el volumen de la camara de combustión dividido por el volumen de la cámara de combustión. Todo esto se pude ir aumentando si utilizamos gasolinas especiales

En el motor de 4T la culata es la pieza clave junto con los árboles de levas. Los árboles de levas nos van a dar la cantidad de entrada de aire en función de la forma de la leva que puede ser distinta en su parte de ataque y en su parte de cierre, tanto en las admisión como en las de escape.

Podemos decir que la forma de la leva va a determinar la potencia y la forma del par del motor. Lo mismo que el tamaño de las válvulas porque ambos nos van a hacer que entre mas o menos combustible, antes o un poco mas tarde. Y lo mismo sucede con las levas de escape.

Normalmente las válvulas de admisión son mas grandes que las de escape, o incluso pueden haber mas de admisión que de escape, esto es por que el llenado es mas complicado que el vaciado. Otra cosa también muy importante es que la cabeza de la válvula genere unas turbulencias para hacer una buena mezcla, mientras que las de escape lo que tiene que hacer es dejar pasar los gases de la forma mas fácil posible. Se obtiene mas rendimiento por admisión que por escape.

Apunte: El tener válvulas no significa tener 4T ya que hay grandes motores marinos de 2T que la admisión la hacen por válvulas

...Y ahora si que por ahora no os cuento mas

Se me olvidaba, los árboles de leva son movidos por la cadena de distribución, que va cogida a su vez al cigüeñal, que burro, se me olvidaba algo tan básico como esto.

Espero que os haya gustado, y siento si no he logrado explicarme lo suficientemente claro, si alguien piensa que me explicado fatal que me mande un correo e intentaré solucionarlo.