El motor de dos tiempos (2T) es un tipo de motor de combustión interna donde el ciclo completo de trabajo (admisión, compresión, combustión y escape) se realiza en dos carreras del pistón, lo que equivale a una revolución completa del cigüeñal. Este motor, también conocido como motor de ciclo de Otto, realiza las cuatro fases del ciclo termodinámico en solo dos movimientos lineales del pistón: subida y bajada.
Animación del funcionamiento de un motor de dos tiempos
¿Qué es un Motor de Dos Tiempos?
El motor de dos tiempos se le conoce también como motor de ciclo de Otto, debido al nombre de la persona encargada de su diseño y fabricación, el ingeniero alemán Nicolaus August Otto. Consiste en un motor de combustión interna que tiene la capacidad para realizar las cuatro fases de un ciclo termodinámico (admisión, compresión, explosión y escape) en únicamente dos movimientos lineales del pistón, de subida y de bajada, produciendo una explosión con cada vuelta que el pistón da al cigüeñal.
Por lo general un motor de dos tiempos tiene un precio más económico, pero también hay que decir que son menos ecológicos que los motores de cuatro tiempos. Esto hace que los motores de 2 tiempos cada vez sean menos habituales, estando presentes básicamente en ciclomotores de potencia reducida y en motos de enduro o motocross.
Pero aunque es cierto que en el mundo del motociclismo los dos tiempos cada vez son menos habituales, estos motores continúan estando presentes en aquellos aparatos o herramientas que no precisan de demasiada potencia, como cortadoras de césped, motosierras, karts, motores de lanchas, etc. Además, existen motores diesel de gran capacidad, pensados para generar electricidad y para la navegación marítima.
Partes de un Motor de Dos Tiempos
A continuación, se detallan las partes fijas y móviles que componen un motor de 2T:
Partes Fijas
- Culata: Es la tapa que cierra el cilindro y soporta la bujía, formando parte de la cámara de combustión.
- Bujía: Dispositivo situado en la zona superior del cilindro que permite que salte la chispa eléctrica durante el encendido.
- Cilindro: Pieza fundida en hierro o aluminio donde se desplaza el pistón.
- Cárter: También conocido como cámara de pre-compresión, es una caja metálica estructural que aloja los mecanismos operativos del motor.
Partes Móviles
- Pistón: Pieza cilíndrica de aleación de aluminio que se mueve alternativamente dentro del cilindro, comprimiendo el fluido y realizando el movimiento.
- Biela: Elemento mecánico que transmite el movimiento articulado al cigüeñal, sometido a esfuerzos de tracción y compresión.
- Cigüeñal: Eje acodado con contrapesos que transforma el movimiento rectilíneo en circular.
Esquema de las partes de un motor de dos tiempos
¿Cómo Funciona un Motor de Dos Tiempos?
El funcionamiento de un motor de dos tiempos es más sencillo que el de un motor de cuatro tiempos. Realiza todas las fases del ciclo en solo dos tiempos.
Tiempo 1: Admisión y Compresión
En la primera fase, el pistón se desplaza desde el punto muerto inferior (PMI) hacia la culata. Durante este recorrido, la lumbrera de admisión se abre, permitiendo la entrada de la mezcla de aire, aceite y combustible. A la vez, comienza la compresión de la mezcla en la parte superior del pistón.
Tiempo 2: Combustión y Escape
La segunda fase comienza cuando el pistón alcanza el punto muerto superior (PMS), finalizando la compresión. La bujía lanza una chispa eléctrica que inicia la combustión. Esta combustión genera energía térmica que impulsa el pistón hacia abajo, produciendo energía cinética al cigüeñal a través de la biela. Al descender, el pistón libera la lumbrera de escape, expulsando los gases de combustión al exterior.
¿Cómo funciona un motor de dos tiempos? (Animación)
Diferencias entre Motores de Dos Tiempos y de 4T
Aunque ambos son motores de combustión interna, su funcionamiento es muy diferente. La principal diferencia es que el motor de dos tiempos genera una explosión por cada vuelta del cigüeñal, mientras que el de cuatro tiempos lo hace cada dos vueltas.
El motor de dos tiempos es más sencillo, ya que realiza las cuatro fases en dos movimientos. En este motor, el combustible se mezcla con el aceite para lubricar, ya sea manualmente o a través de una bomba automática. Este proceso genera una mayor cantidad de humo y contaminación, ya que la bujía quema tanto el aceite como la gasolina.
Por el contrario, el motor de cuatro tiempos necesita un solo lubricante, y la gasolina y el aceite no entran en contacto, generando menos contaminación.
Los motores de dos tiempos son más pequeños, económicos y fáciles de mantener, ya que no utilizan válvulas. Sin embargo, trabajan más intensamente, lo que resulta en un mayor desgaste. Aunque tienen una carrera de trabajo en cada vuelta del cigüeñal, no alcanzan el doble de potencia que un motor de 4T, pero ofrecen un mejor rendimiento en la aceleración.
Pros y Contras de un Motor de Dos Tiempos
A continuación, se presentan las ventajas y desventajas de los motores de dos tiempos en comparación con los motores de cuatro tiempos.
Ventajas
- Más ligeros, sencillos y económicos debido a la ausencia de válvulas.
- Mantenimiento más sencillo y menor probabilidad de averías.
- Mayor potencia para la misma cilindrada, ofreciendo una entrega de par más uniforme.
- Capacidad para trabajar en cualquier posición al no almacenar lubricante en el cárter.
Inconvenientes
- Mayor suciedad en los electrodos de la bujía debido a la mezcla de aceite y combustible.
- Mayor desgaste debido a que giran a mayor régimen.
- Mayor contaminación debido a la necesidad de doble lubricación.
- Compresión menos eficaz, generando una ligera pérdida de potencia y emisiones más contaminantes.
Diagrama comparativo de las ventajas y desventajas
¿Por Qué Elegir un Motor de Dos Tiempos?
A pesar de sus desventajas, los motores de dos tiempos siguen siendo preferidos por su ligereza y precio económico, especialmente cuando la potencia no es un factor crucial. Son comunes en ciclomotores, motosierras, vehículos náuticos y motores de aeromodelismo.
| Característica | Motor de 2 Tiempos | Motor de 4 Tiempos |
|---|---|---|
| Ciclo de Trabajo | 2 carreras del pistón | 4 carreras del pistón |
| Explosiones por Vuelta | 1 | 0.5 |
| Lubricación | Mezcla de aceite y combustible | Sistema de lubricación separado |
| Emisiones | Mayores | Menores |
| Mantenimiento | Más sencillo | Más complejo |
| Aplicaciones Comunes | Ciclomotores, motosierras, karts | Motocicletas, automóviles |
Origen del Motor de Dos Tiempos
El primer motor de dos tiempos se construyó a finales del siglo XIX, patentado en 1881. Inicialmente, se destacó por su sencillez y potencia. A mediados del siglo XX, los avances tecnológicos, como la válvula de escape y el tubarro, impulsaron su uso en competición, especialmente en la década de los 60.
Sin embargo, en 2001, el nuevo reglamento técnico de MotoGP permitió motores de cuatro tiempos con mayor cilindrada, relegando gradualmente a los motores de dos tiempos a un segundo plano.