El motor de 2 tiempos (o motor de ciclos) es un tipo de motor de combustión interna que realiza el ciclo operativo en dos carreras de pistón. La admisión del fluido activo debe efectuarse durante una fracción de la carrera de compresión, y el escape se debe producir durante una fracción de la carrera de trabajo.
El ciclo de 2 tiempos fue concebido para simplificar el sistema de distribución, eliminando y reduciendo el número de válvulas, y para obtener una mayor potencia a igualdad de dimensiones del motor.
Tanto el ciclo Otto como el ciclo diésel pueden funcionar con motores de dos tiempos.
Los motores de dos tiempos de gasolina habitualmente se utilizan en motores con potencias pequeñas: motocicletas, cortadoras de césped, motores de aeromodelismo, etc. Por otro lado, la versión diésel se utiliza en aplicaciones navales de gran potencia, hasta y también en la tracción de máquinas de tren.
Ventajas y desventajas de los motores de 2 tiempos
Con el motor de 2 tiempos se tiene una carrera útil (dos movimientos lineales del pistón) por cada vuelta del cigüeñal. De este modo la frecuencia de la carrera útil y, por consiguiente, la potencia obtenida, resulta teóricamente el doble de la que se obtiene de un motor de 4 tiempos de igual cilindrada.
Sin embargo, el aumento de la frecuencia de la carrera útil tiende a producir un calentamiento excesivo. Este calentamiento tiende a producir una rotura de la película de aceite lubricante con peligro de averías en el pistón y en el cilindro. Por este motivo la velocidad del motor de 2 tiempos debe ser, en general, un poco inferior a la necesaria para realizar el doble de la potencia.
Otra desventaja del motor de dos tiempos es que el consumo de combustible es un 30% superior comparado a un motor de 4 tiempos con una cilindrada equivalente.
¿Cómo funciona un motor de dos tiempos?
Para el buen funcionamiento del motor de dos tiempos es necesario que el fluido activo sea comprimido previamente. De este modo, la mezcla de combustible puede entrar en el cilindro y los gases de combustión pueden salir por su propia presión.
En este tipo de motor, el ciclo consta de dos tiempos:
Primer tiempo - Combustión, expansión y escape
El primer tiempo del ciclo de dos tiempos de los motores térmicos corresponde a la carrera de trabajo. En esta fase del ciclo se produce la combustión y escape. Mientras el pistón desciende hasta el punto muerto inferior, se produce el escape de los gases quemados.
La carrera de trabajo se inicia con el encendido y la combustión del combustible en el punto muerto superior. Posteriormente, la carrera prosigue con la expansión de los gases a lo largo de la cámara de combustión hasta que el pistón abre la lumbrera de escape.
Los gases de escape de la combustión comienzan a salir a causa de su todavía elevada presión. Durante la salida de los gases del cilindro se crea una corriente directa hacia la salida.
Inmediatamente después se abren las lumbreras de admisión. En este momento, la presión que ejerce el cárter empuja el fluido activo hacia la cámara de combustión. Además, la salida de los gases quemados genera una corriente que ayuda a la entrada de la mezcla de combustible.
De esta forma se inicia la fase de barrido y admisión, que comprende el resto de la carrera.
Segundo tiempo - Traspaso, Aspiración y Compresión
El segundo tiempo del ciclo del motor de dos tiempos corresponde al movimiento ascendente del pistón que vuelve al punto muerto superior.
La primera parte de este segundo tiempo está todavía dedicada a la fase de barrido y admisión. La segunda parte está dedicada a la fase de compresión de la mezcla de combustible.
Antes de completar la carrera del pistón, el borde inferior del pistón deja libre la lumbrera de entrada del fluido en el cárter. Éste penetra por efecto de la depresión creada a causa del movimiento del pistón y luego es comprimido durante la carrera siguiente.