Funcionamiento Detallado del Motor de Dos Tiempos a Gasolina

El Ciclo de Trabajo del Motor de Dos Tiempos a Gasolina

El ciclo de trabajo de un motor de dos tiempos de gasolina se realiza en una vuelta de cigüeñal, es decir, en dos carreras del pistón.

Sistema de Control de Gases: Las Lumbreras

La renovación de la carga generalmente no se lleva a cabo mediante válvulas de admisión y escape. En su lugar, el pistón es el que controla la entrada y salida de gases, tapando o descubriendo las lumbreras, prescindiendo del sistema de distribución tradicional.

Tipos de Lumbreras

Existen tres tipos principales de lumbreras:

• Lumbrera de admisión al cárter.
• Lumbrera de transferencia.
• Lumbrera de escape.

Fases del Ciclo Operativo

Primer Tiempo: Admisión al Cárter, Compresión y Explosión (Carrera Ascendente)

Este tiempo comienza cuando el pistón parte del Punto Muerto Inferior (PMI) y desarrolla su carrera ascendente hasta el Punto Muerto Superior (PMS).

1. Admisión al Cárter

Mientras el pistón mantiene descubierta la lumbrera de transferencia, se produce la admisión de mezcla al cilindro (proceso 1-2). Este proceso se considera a presión constante, tomando como valor la presión atmosférica.

2. Compresión Útil

Cuando el pistón sube, al cerrar la lumbrera de transferencia con su parte superior, el cárter queda herméticamente cerrado. Su volumen aumenta porque se suma el espacio que el pistón va descubriendo por su parte inferior.

En el último tramo de la carrera, todas las lumbreras parecen cerradas; es aquí donde se produce la compresión útil, al no poder escapar el fluido del cilindro. Este tramo se conoce como carrera útil S', y permite definir la compresión efectiva $r'$. Por lo tanto, el pistón comprime la mezcla (proceso 2-3) de forma adiabática, isentrópica y reversible hasta llegar al PMS.

3. Explosión (Aportación de Calor)

Al llegar al PMS, se produce la explosión (proceso 3-4), que es la fase de aportación de calor ($Q_1$). En esta fase, la presión aumenta y el volumen permanece constante. El cigüeñal ha girado 180°, es decir, media vuelta.

Segundo Tiempo: Expansión, Precompresión al Cárter y Escape (Carrera Descendente)

Este tiempo abarca los procesos 4-5-2-1 y comienza cuando el pistón está en el PMS, finalizando cuando llega al PMI.

1. Expansión

Tras la explosión de la mezcla, se produce la expansión (proceso 4-5), que es adiabática, isentrópica y reversible, generando trabajo.

2. Escape y Precompresión

Cuando el pistón desciende y obtura todas las lumbreras por su parte inferior, el cárter vuelve a estar cerrado, disminuyendo ahora su volumen y, por consiguiente, aumentando la presión (precompresión de la nueva carga que entrará por la lumbrera de transferencia).