Funcionamiento del motor de dos tiempos

El motor de dos tiempos es un motor de combustión interna que realiza las cuatro etapas del ciclo termodinámico (admisión, compresión, expansión y escape) en una vuelta del cigüeñal o lo que es lo mismo, en dos movimientos lineales del pistón. La diferencia con el motor de cuatro tiempos de ciclo de Otto, esta en que este último realiza las cuatro etapas en dos vueltas del cigüeñal o cuatro movimientos lineales del pistón.La eficiencia de estos motores se logra debido a que realizan dos etapas simultáneamente y de esta manera, generan una potencia sorprendentemente alta.
En 1876 el ingeniero Nikolaus Otto construyó el primer motor de cuatro tiempos, tras el éxito obtenido diversos constructores se interesaron por desarrollar un nuevo principio para el motor de combustión interna. Mas tarde, en 1878, el ingeniero escocés Dugald Clerk construye el motor de dos tiempos, y lo patenta en Inglaterra, en el año 1881.

Fase de admisión-compresión
El pistón se desplaza hacia arriba (hacia la culata o tapa de cilindro) desde su punto muerto inferior (PMI), en su recorrido deja abierta la lumbrera de admisión. Mientras que la cara superior del pistón realiza la compresión en el cilindro, la cara inferior succiona la mezcla de aire y combustible a través de la lumbrera. Para que esta operación sea posible el cárter tiene que estar sellado. Es posible que el pistón se deteriore y la culata se mantenga estable en los procesos de combustión.

Fase de explosión-escape
Al llegar el pistón a su punto muerto superior (PMS) se finaliza la compresión y se provoca la combustión de la mezcla gracias a una chispa eléctrica producida por la bujía. Esta combustión obliga a los gases de combustión a expandirse, dichos gases impulsan con fuerza el pistón hacia su punto muerto inferior, que transmite su movimiento al cigüeñal a través de la biela, convirtiendo el movimiento lineal en movimiento circular.
En su recorrido descendente el pistón abre la lumbrera de escape para que puedan salir los gases de combustión y la lumbrera de transferencia (transfer), por la que la mezcla de aire-combustible pasa del cárter al cilindro. Cuando el pistón alcanza el punto inferior empieza a ascender de nuevo, se cierra la lumbrera de transferencia y comienza un nuevo ciclo. 



 
Aplicaciones
En la mayor parte del siglo XX, el motor de dos tiempos fue muy popular debido a su diseño simple, de bajo costo y a su relación peso/potencia. Varios diseños utilizan el sistema Total Loss Lubrication*. Donde el aceite es quemado en la cámara de combustión, causando el famoso “humo blanco” y otros tipos de contaminantes. Esta es la razón por la cual los motores de dos tiempos se sustituyen por los de cuatro tiempos en muchas aplicaciones.
Este principio de funcionamiento se utiliza comúnmente en motores de alta potencia y en aplicaciones de mano. Poseen un peso total muy bajo, así como también sus piezas móviles, esto le otorga importantes ventajas funcionales, e incluso de seguridad.
Actualmente se continúan utilizando en maquinas pequeñas, tales como motores fuera de borda de alto rendimiento, pequeñas motocicletas, motos de nieve, karts, ultralivianos, motosierras etc. El ciclo de dos tiempos también es utilizado en muchos motores diesel, entre los que se encuentran los motores industriales, los motores marítimos, motores de camiones y de maquinaria pesada.
Una serie de fabricantes de automóviles han utilizado principalmente motores de dos tiempos en el pasado para motorizar sus coches. Entre las empresas mas importantes se encuentran la marca sueca Saab, los alemanes DKW y Auto-Union y también el fabricante japonés Suzuki los utilizo en la década del ´70. En el hemisferio occidental la producción de autos con motores de dos tiempos finalizo en la década del ´80, pero en el sector oriental, continuó aproximadamente hasta 1991, con el Trabant y el Wartburg en Alemania y el Syrena en Polonia.


*Total Loss Lubrication: como su nombre lo indica, en los sistemas de lubricación de pérdida total, los puntos de lubricación reciben siempre un suministro de lubricante nuevo (aceite, grasa fluida o grasa) con unos intervalos específicos (en función del tiempo o de los ciclos de la máquina) durante el ciclo de lubricación. En el caso de los motores de dos tiempos, los componentes del motor están lubricados por el aceite que se agrega al combustible y ya que se quema junto con el combustible, es renovado constantemente con aceite fresco.