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8.- El Motor de 2 Tiempos (2T) En estos motores la operación de expulsión de los gases quemados y el llenado del cilindro con aire (o mezcla) fresco es realizada por un medio exterior llamado bomba de barrido en lugar de ser realizada por el pistón como en los motores de cuatro tiempos. Esta operación se llama barrido (scavenging en inglés) y durante la misma el pistón no interviene en lainducción del movimiento de gases, permaneciendo durante el mismo próximo al PMI, donde al tener que cambiar el sentido del movimiento tiene que disminuir su velocidad para pasar por velocidad nula, y por lo tanto durante este proceso se puede considerar prácticamente inmóvil. Como consecuencia de lo anterior se tiene que en el motor 2T hay una carrera en la que se entrega potencia en cada vuelta decigüeñal. Sin embargo para obtener una potencia determinada, tanto en 2T como en un 4T equivalente hay que encerrar en el cilindro aire a una misma tasa. La figura 11.1 de Taylor&Taylor muestra los distintos tipos de barrido

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Se muestran distintas disposiciones de lumbrera y válvulas. En (a) y (b) se tienen lumbreras de admisión y escape que son abiertas o cerradas por el mismo pistón. En(c) y (d) son abiertas y cerradas por pistones distintos. En (e) se tiene el motor GM con válvulas de escape y lumbreras de admisión. Finalmente en (f) se tienen válvulas de manguito. En todos los motores comerciales 2T la bomba de barrido suministra aire (mezcla) a las lumbreras de admisión a una presión superior a la de escape. En lo que sigue nos vamos a referir al fluido como mezcla,queriendo indicar que es aire en los motores que inyectan el combustible directamente al cilindro y mezcla en los otros. 8.1.- Proceso de Barrido Vamos a ver el proceso de barrido en un diagrama de presión vs. ángulo de cigüeñal.

Cuando abre LE (lumbrera de escape) la presión cae bruscamente. Es lo que llamamos blow-down. Se define el ángulo de blow-down como aquel entre la apertura del escape y elpunto en que la presión en el cilindro baja a pescape. A partir de ahí la presión sigue bajando debido a que los gases continúan saliendo por el escape por su inercia. Las lumbreras de admisión abren poco después de las de escape, y entra mezcla mientras la presión pin que suministra la bomba sea mayor que la pescape y la LA (lumbrera de admisión) continúe abierta. La mezcla fresca llena el cilindroempujando a los gases quemados hacia el escape. Se llama ángulo de barrido a aquel en que permanecen abiertos simultáneamente el escape y la admisión y tiempo o período de barrido al intervalo de tiempo en que permanecen abiertos simultáneamente el escape y la admisión. En este ejemplo las LE abren a –70° y cierran a + 70° mientras que las de admisión abren a –52° y cierra a + 52°, siendo entoncesel ángulo de barrido 104°. Debe abrir siempre primero el escape, pero el cierre puede ser primero del escape o de la admisión según el diseño del motor.

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Luego que cierran el escape y la admisión el ciclo prosigue igual que el de 4T, con la compresión y la carrera de trabajo. Obsérvese sin embargo que del círculo que describe el cigüeñal una parte importante, en este caso 140°, tienelugar con lumbreras abiertas. Esto es necesario para el intercambio de gases, pero reduce el ángulo disponible para la comprensión y la expansión. La apertura de LE no se puede retrasar pues la presión debe bajar lo suficiente para que al abrir LA pueda entrar mezcla fresca y fluyan gases en contracorriente. A su vez la admisión tiene que estar abierta un tiempo suficiente para que se dé el barrido.Por lo anterior se tiene que el diagrama indicado de un 2T presentará un área de trabajo menor comparativamente al de un 4T. Mientras que en éste las pérdidas por blow-down son de entre 1 y 2%, en aquel son de 4 a 5%. Tomamos entonces un coeficiente adicional en los motores 2T igual a 0.97 = 0.95/0.98, para tomar en cuenta el mayor blow-down.

8.2.- Proceso ideal de barrido En un barrido ideal...