ciclos de los motores de 2 y 4t

7/23/2019 Ciclos de Los Motores de 2 y 4t

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Motores y Tractores

Ing. Fredy Cceres G.


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Vm = 2Sn / 60000

RESUMEN

Vm : velocidad media del pistn (m/s)S : carrera del pistn ( mm)n : rpm

60000: factor de conversin de unidades


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Ciclo 2T

Ciclo 4T
http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_3//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a6/4-Stroke-Engine.gif


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MOTOR 2T


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MOTOR 2T

El motor 2T, realiza la admisin, compresin, expansin y escape en dosmovimientos lineales del pistn (una vuelta del cigeal). Existe en ciclo Ottocomo en ciclo Diesel.

Se diferencia del motor de 4T, en el que ste realiza los cuatro tiempos en dosrevoluciones del cigeal.


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MOTOR 2T Lo comn para los motores 2T es el uso de la mezcla fresca aire para

expulsar los gases de combustin del cilindro, llamado barrido, por

diferentes procedimientos.

En la pared del cilindro 4, lleva tres lumbreras, de admisin 7, de barrido 2y de escape 6, el crter 9 (caja de cigeal) est aislado de la atmsfera.

La lumbrera de admisin 7 est unida al carburador 8; la lumbrera de

barrido 2, comunica a travs del canal 1 con el crter 9 del motor.


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MOTOR 2T El pistn 3 sube del p.m.i. al p.m.s. cerrando al principio de la carrera la

lumbrera de barrido 2 y luego la de escape 6.

Comienza la compresin de la mezcla carburante.

En este lapso en la caja de cigeal 9 se crea una depresin. Tan pronto como la falda del pistn abra la lumbrera de admisin 7 a travs

de ella se aspira al crter la mezcla carburante procedente del carburador 8.

Cuando el pistn se encuentra prximo al p.m.s. la mezcla de trabajo

comprimida se inflama por la chispa elctrica de la buja 5. Al quemarse la

mezcla, la presin de los gases crece bruscamente.


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MOTOR 2T

Bajo la presin de los gases, el pistn baja al p.m.i.

En el cilindro ocurre la expansin de los gases.

Tan pronto como el pistn cierre la lumbrera de admisin 7, en el crter 9

comenzar la compresin de la mezcla antes suministrada. Al final de la carrera, el pistn abre la lumbrera de escape 6 y la lumbrera de

barrido 2. A travs de la lumbrera de escape abierta, los gases de desecho

salen a gran velocidad a la atmsfera-

La presin en el cilindro baja rpidamente.


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MOTOR 2T Para el instante en que se abre la lumbrera de barrido, la presin de la mezcla

carburante comprimida en la caja del cigeal, ser ms alta que la de los

gases quemados en el cilindro. Por eso la mezcla carburante de la caja del

cigeal entra por el canal 1 en el cilindro y llenndolo expulsa los restos de

los gases de desecho a travs de la lumbrera de escape. El ciclo de trabajo del motor diesel 2T transcurre anlogamente al de

carburador, diferencindose en que al cilindro no llega la mezcla carburante,

sino el aire.

Para asegurar una buena purga y llenado del cilindro, la mayora de motores

diesel 2T llevan bombas de barrido especiales.


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LUMBRERA:

Al llegar al p.m.i ya no podemos

aprovechar ms la energa de los gases.Adems, por estar ya quemados, no sirven

para repetir con ellos otra vez una

compresin.

El orificio en la pared del cilindro, se denomina lumbrera, para eliminar los

gases, efectundose fcilmente, pues hay mayor presin que la atmsfera.

Los residuos de la combustin, conviene barrerlos y sustituirlos por gases

frescos y nuevos, compuestos por aire y combustible. Esto se consigue

abriendo otra lumbrera que comunique con un depsito donde se tiene

preparada mezcla fresca a presin. Entra por s misma y desplaza a los gases

residuales expulsndolos por la lumbrera de escape. Esto es lo que se llamabarrido.

Hay que orientar bien las lumbreras para evitar que la mezcla fresca se pierda

por el escape, sin empujar primero a los gases residuales. Por ello, algunos

mbolos poseen una pared deflectora para tratar de evitarlo. En la actualidad

esto se consigue orientando lumbreras laterales en sentido contrario al de

salida de los gases.


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VENTAJAS Y DESVENTAJAS MOTOR 2T

VentajasEl motor de dos tiempos no requiere de vlvulas siendo ms livianoy de construccin sencilla.

Al producirse una explosin por cada vuelta del cigeal, desarrollams potencia para una misma cilindrada y su marcha es msregular.

No almacena lubricante.

Son motores ms ligeros y necesitan de menor mantenimiento,debido al menor nmero de piezas que los componen.

DesventajasEl motor 2T es altamente contaminante ya que en su combustin sequema aceite continuamente, y nunca termina de quemarse lamezcla en su totalidad.

Al no quemarse la mezcla en su totalidad en el interior de la c.c. y

debido al barrido de los gases de escape mediante la admisin demezcla, no se aprovecha completamente todo el combustibleutilizado generando un rendimiento menor.

Al ser un motor con mayor rgimen de giro, sufre un mayor desgasteque el 4T.

Son menos eficientes econmicamente que los motores 4T, debido

al consumo de aceite y combustible.


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MOTOR 4T


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MOTOR DE 4T

El motor 4T tanto de ciclo Otto como ciclo diesel, precisa de cuatro carreras del

pistn (dos vueltas del cigeal) para completar el ciclo termodinmico de

combustin. Estos cuatro tiempos son:

MECH
http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_3//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/51/Ciclo_de_cuatro_tiempos.png


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MEC


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MOTOR 4T

Primer tiempo admisin: en el descenso del pistn aspira la mezcla a-c en losMECH o el aire en MEC. La vlvula de escape permanece cerrada, mientras que la deadmisin est abierta. En el primer tiempo el cigeal gira 180 y la vlvula deadmisinse encuentra abiertay su carrera es descendente.

Segundo tiempo compresin:la vlvula de admisin se cierra, comprimindose elgas contenido en la cmara por el ascenso del pistn. El cigeal gira 180 y ambasvlvulas se encuentran cerradasy su carrera es ascendente.

Tercer tiempo expansin: al llegar al final de la carrera superior el gas haalcanzado la presin mxima. En los MECH salta la chispa en la buja provocando lainflamacin de la mezcla, mientras que en los MEC, se inyecta combustiblepulverizado autoinflamndose por la presin y temperatura existentes en el interior delcilindro. En ambos casos, una vez iniciada la combustin, progresa rpidamenteincrementando la temperatura y la presin en el interior del cilindro y expandiendo losgases que empujan el pistn. Esta es la nica fase en la que se obtiene trabajo,

ambas vlvulasse encuentran cerradas y su carrera es descendente.

Cuarto tiempo escape:el pistn empuja, en su movimiento ascendente, los gasesde la combustin que salen a travs de la vlvula de escapeque permanece abierta.

Al llegar al p.m.s. se cierra la vlvula de escape y se abre la de admisin,reinicindose el ciclo.


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CICLO REAL 4T

Prdidas de calor : son importantes; alestar el cilindro refrigerado para el buenfuncionamiento del motor, una parte delcalor se trasmite a las paredes.

Tiempo de apertura y cierre de lasvlvulas de admisin y escape : para

mejorar el llenado y vaciado del cilindro, lasvlvulas de admisin y escape se abrencon anticipacin lo que provoca prdida detrabajo til.

Combustin no instantnea : si elencendido fuese en el p.m.s.la combustinocurrira mientras se aleja de dicho punto

perdiendo trabajo, por ello se anticipa lacombustin cuando el pistn est cerca alp.m.s. redondeando la isocora con menorprdida de trabajo til.

Prdidas por bombeo : en teora laadmisin y escape ocurren a presin cte.Pero existe rozamiento lo que provoca

prdida energtica.

Ciclo real es el que refleja las condiciones efectivas de funcionamiento de un motor y cuando se

representa en un diagrama P- V, se denomina diagrama indicado.

Las diferencias entre el ciclo terico y el ciclo real estn causadas por :


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AAA : Al abrir antes de llegar al p.m.s. se evita el estrangulamiento de la mezcla.

RCA : Al cerrar despus que el pistn lleg al p.m.i. consigue que siga entrando

mezcla al cilindro debido a la inercia.

AAE: Consigue que la presin interna baje antes evitando el estrangulamiento ala salida y la prdida de energa necesaria para el barrido de los gases.

RCE : Consigue una mejor evacuacin de los gases debido a la succinprovocada por la alta velocidad de los gases de escape, evitando que parte de losgases queden en el cilindro impidiendo la entrada de mezcla fresca.

AE : Compensa el tiempo necesario para que al final de la combustin elmovimiento del pistn en su fase de trabajo sea mnimo.

VARIACIONES DE APERTURA Y CIERRE DE VALVULAS, ADELANTO DEENCENDIDO

Para conseguir que el ciclo real se acerque al terico se adelanta y retrasa el

comienzo y fin de entrada y salida de fluido al cilindro, para conseguir mejor llenado

y evacuacin, as como adelantar el encendido para compensar el tiempo para lacombustin.


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CICLO REAL DE FUNCIONAMIENT

ADMISION 20 180 65 265

COMPRESION 180 65 115

COMBUSTION 180 60 120

ESCAPE 60 180 20 260

760


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EJEMPLOS


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VARIACIONES DE APERTURA Y CIERRE DE VALVULAS, ADELANTO DE ENCENDIDO

El cruce de vlvulas solapo es el perodo en que las vlvulas de admisin y

escape estn simultneamente abiertas

Debido a la velocidad de los gases de escape se crea una succin que facilita el

ingresa de mezcla fresca y barre los gases residuales.

Se beneficia el rendimiento del motor ya que elimina mejor los residuos de gases

quemados y hace que la nueva mezcla sea lo ms pura posible.

El reglaje depende del fabricante.

AAA RCA AAE RCE AE

10-30 40-60 40-60 5-30 10-40


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VENTAJAS Y DESVENTAJAS MOTOR 4T VENTAJAS:

El uso de combustibles lquidos, de gran poder calorfico,proporciona elevadas potencias y amplia autonoma, lagasolina en los motores Otto y diesel en los motores Diesel,aunque tambin se usan combustibles gaseosos.

Rendimientos aceptables, aunque raramente sobrepasan el50%

Amplio campo de potencias, que permite su empleo en laalimentacin de mquinas manuales pequeas as comograndes motores marinos.

DESVENTAJAS:

Los combustibles empleados son derivados del petrleo(Recurso no renovable).

Contaminacin. Los gases de la combustin son losresponsables de la contaminacin en las ciudades (efectoinvernadero y cambio climtico)


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DIFERENCIAS YCOMPARACION

DE MOTORES 2T Y4T

DIFERENCIAS ENTRE MOTORES DE 2T Y 4T


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DIFERENCIAS ENTRE MOTORES DE 2T Y 4T

El motor 2T se diferencia en su CONSTRUCCIN, del motor 4T en losiguiente :

Ambas caras del pistn realizan una funcin simultneamente, adiferencia del motor 4T, en el que nicamente esta activa la carasuperior.

La entrada y salida de gases al motor se realiza a travs delumbreras (orificios situados en el cilindro). Carece de vlvulas queabren y cierran el paso de los gases en los motores 4T. El pistndependiendo de la posicin que ocupa en el cilindro en cadamomento abre o cierra el paso de gases a travs de las lumbreras.

El crter del cigeal est sellado y cumple la funcin de cmara de

precompresin. En el motor 4T, el crter sirve de depsito delubricante.

La lubricacin en el motor 4T se efecta mediante el crter, en elmotor 2T se consigue mezclando aceite con el combustible en unaproporcin que vara entre el 2 y 5 %.


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COMPARACION MOTOR 2T Y 4T

La potencia del motor 2T a bajas rpm supera al

motor 4T, pero al aumentar la velocidadcomienza a disminuir dicha superioridad

El funcionamiento del motor 2T es msuniforme, permite instalar una volante msligera.

La construccin y empleo del motor 2T es mssencillo, no tiene mecanismo de distribucin degases.

Econmicamente el motor 2T es menosefectivo, debido a una purga menos perfecta delcilindro al expulsar los productos de combustiny prdida de potencia al accionar la bomba debarrido, sobre todo en motores de carburador


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Motores en versiones de 6 a 14

cilindros, en lnea. Diseados para

los buques portacontenedores de

gran tamao.

El dimetro del cilindro es 38

Cada cilindro desplaza 111.143centmetros cbicos (1820 litros) y

produce 7780 caballos de fuerza. El

desplazamiento total asciende a

1.556.002 centmetros cbicos

(25.480 litros) de la versin de

catorce cilindros.
http://www.mpatv.com/wp-content/uploads/2009/12/enginefinished1.gif

ciclos de los motores de 2 y 4t

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