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El
Motor de Dos Tiempos |
El motor
de dos tiempos data del año 1879, el responsable de
su diseño teórico fue el inglés Clerk,
y las primeras pruebas de motores con fase de compresión
en el carter se deben a Karl Benz, en el año 1880,
los primeros motores de serie aparecieron el las motos a principios
del s.XX y desde entonces han sido los más utilizados.
El motor de dos tiempos es enormemente
simple y bastante fácil de fabricar estas dos características
lo hacen muy indicado para los modelos más pequeños.
Por su parte el motor de cuatro tiempos tiene una mayor potencia,
pero dispone de un rendimiento menor y contamina mucho más.
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El motor de dos tiempos recibe
este nombre por el número de carreras en que
el propulsor es capaz de realizar un ciclo completo.
Como todos los motores que funcionan bajo el ciclo Otto,
tiene cuatro ciclos que corresponden a las fases de
admisión, compresión, combustión
y escape.
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El Pistón se encarga de comprimir
la mezcla de aire y gasolina y, después de la combustión,
recibir la energía producida, la biela transmite el
movimiento al cigüeñal y éste convierte
en giro el movimiento.
En el motor de dos tiempos no
existen válvulas. La culata no lleva por tanto ningún
tipo de válvula y se reduce a una tapa del cilindro
en su parte superior, la culata lleva la bujía. El
cárter se encarga de la función de admisión
y a él llegan los conductos de admisión (carburador)
y de él salen los transfers que lo conectan con el
cilindro.
El motor de dos tiempos (2T) es uno
de los motores más sencillos que existen. El número
de partes y elementos que lo componen se ve reducido, respecto
al motor de cuatro tiempos (4T), debido a que no precisa de
sistema de distribución, válvulas, etc.
Vamos a ver las parte que lo componen
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Los
Cárteres |
Los cárteres son las partes metálicas
del motor que encierran todos los sistemas móviles.
El cárter forma la base del motor, en los motores de
2T es utilizado en las etapas de admisión y además
alberga el cambio, alternador, embrague, etc.
En motores de un solo cilindro
el plano de corte de los cárteres es vertical, en motores
de más cilindros el plano de corte es horizontal por
razones exclusivas de diseño.
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El cárter interviene en la admisión,
por tanto, no es posible utilizarlo como depósito
de aceite, y es obligado su perfecto sellado y estanqueidad.
Dicha estanqueidad se consigue mediante la utilización
de retenes de goma que ajustan exteriormente con el
cárter e interiormente con el cigüeñal.
Los rodamientos que soportan el cigüeñal
y la cabeza de la biela y que se encuentran en el interior
del cárter se lubrican gracias al aceite que
se utiliza en la mezcla (gasolina y aceite).
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El
Cilindro |
El
cilindro es la guía del pistón, ajusta
con él lo más perfectamente posible, se
apoya y sujeta al cárter y se cierra superiormente
por la culata. Se fabrica con aleteado (y a veces con
cámara de refrigeración líquida)
y por lo general es de hierro.
Dentro del cilindro se tallan
las lumbreras y los transfers que son los responsables
del verdadero funcionamiento del motor de 2T, además
de los sistemas de admisión y escape.
La lumbrera de escape (salida
de gases, humo) suele partirse en dos conductos para
evitar el sobrecalentamiento y que pueda interferir
en la carrera del pistón.
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Los cilindros se ven expuestos a un
desgaste continuo, este desgaste es mucho más acentuado
en los motores de 2T, pero en ambos motores tiende a ovalizar
la forma del alojamiento del pistón. Esto es debido
a que durante el giro del cigüeñal y la consiguiente
carrera del pistón las partes que más rozan
son las situadas en la perpendicular del bulón. Un
cilindro siempre se puede rectificar a sobremedida un número
limitado de veces, siempre y cuando sus paredes no hayan sido
tratadas (tratamientos de endurecimiento, etc). El número
de rectificaciones posibles lo marca el espesor de la camisa
del cilindro que no debe ser demasiado fina.
También podemos encontrarnos ralladuras en las paredes
del cilindro que producen una pérdida de compresión,
suelen ser ocasionadas por un desgaste en lo segmentos o por
la falta de lubricación, entre otros.
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El
Carburador |
Como todos sabéis el carburador
es el sistema que alimenta al motor con la mezcla de
aire-gasolina-aceite. Para ello dosifica la gasolina
y la pulveriza en el aire que el motor aspira por el
filtro del aire. Cada régimen del motor necesita
más o menos cantidad de gasolina. El carburador
utiliza la aspiración del propio motor para funcionar,
la aspiración la realiza el motor en la fase
de admisión. Actualmente el carburador se sustituye
por la inyección electrónica o mecánica.
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El funcionamiento del carburador se
basa en el principio de VENTURI, el cual afirma que
si una masa de aire se hace pasar por un estrechamiento a
una velocidad concreta, dicha masa aumenta la velocidad en
dicho estrechamiento y de esta forma el caudal sea constante.
Es justamente en este estrechamiento donde el carburador añade
la mezcla (gasolina-aceite) al flujo de aire, creando al final
de estrechamiento una mezcla de aire-gasolina-aceite pulverizada.
conjunto cilindro-motor
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Uno de los mayores
problemas del carburador es disponer de diferentes cantidades
de mezcla para determinadas condiciones de régimen
del motor. Esto se consigue variando el estrechamiento
antes citado (estrechamiento de Venturi), de esto se
encarga la aguja del carburador que nosotros accionamos
al abrir o cerrar el mando de gas.
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El "Tornillo de calibre de Alta"
nos permite regular el recorrido de la aguja.
El carburador poseé la denominada
CUBA situada en la parte inferior del mismo y que no
es más que un almacén de mezcla proveniente
del deposito de gasolina, cuando la cuba se llena el flotador
inmerso en ella cierra la entrada de mezcla. Si el deposito
de gasolina se encuentra encima del carburador la gasolina
llega a la cuba por acción de la gravedad, si el deposito
está por debajo del carburador será necesario
emplear una bomba de gasolina.
Por
debajo del circuito principal de ALTA, circula el circuito
de BAJA que es un sistema para cuando el mando de gas
esta sin accionar y, por tanto, el circuito de ALTA
cerrado. Por este circuito circula la mezcla que mantiene
a nuestra moto en "ralentí" cuando
la campana está cerrada. El "Tornillo
de BAJA" regula la mezcla en este circuito,
dependiendo de la situación de este tornillo
(al final o principio del circuito de baja) regulará
la entrada de aire o la salida de la mezcla.
El "Tornillo de ralentí"
regula la menor altura a la que baja la campana y se
dispone en una dirección perpendicular al recorrido
de ésta.
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El "Starter" no
es más que una tapa que cierra la entrada de aire por
la zona de admisión del carburador, de esta forma se
enriquece la mezcla, por lo general (en mi Vespa Sprint no ocurre
así) el mismo mando que activa el starter acelera levemente
la moto.
Algunos carburadores disponen
de un "Pulsador" (actua sobre el flotador
de la cuba) cuya misión es llenar por completo la cuba
de gasolina para arranques en frio.
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La
Culata |
La culata tiene como misión cerrar el cilindro superiormente
y albergar la bujía de encendido. La culata configura,
junto con la cabeza del pistón, la cámara de
combustión
Por lo general, la
culata también está aleteada como el cilindro
para su perfecta refrigeración.
Las culatas se fabrican en aleaciones ligeras de aluminio,
es raro ver culatas de fundición de hierro.
La cámara de combustión que se forma
entre la cabeza del pistón y el diseño
de la culata es muy importante y decisiva para el rendimiento
del motor. Una forma apropiada facilita el aprovechamiento
de la energía liberada en la combustión,
facilita el correcto llenado de la mezcla y es eficaz
en la eliminación de los gases quemados.
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Si la refrigeración
es por aire la junta de culata defectuosa implica pérdidas
de compresión acompañadas de fugas de
aceite en los motores de 4T, si la refrigeración
es líquida la junta de culata defectuosa implica
fugas de compresión al circuito de refrigeración
y la entrada de líquido en la cámara de
compresión. La causa de esta avería suele
ser un sobrecalentamiento de la culata.
La culata también
puede sufrir la destrucción de la rosca donde
se aloja la bujía, para solucionarlo podemos
adaptar un casquillo roscado interior y exteriormente
en el orificio destruido. Para evitar esta avería
debemos de impregnar la rosca de la bujía con
grasa consistente antes de montarla en la culata.
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El
Cigüeñal |
Es un elemento móvil del motor de dos tiempos
que se encarga de transformar en movimiento circular,
el movimiento de subida y bajada del pistón por
dentro del cilindro. El cigüeñal de 2T es
diferente al de 4T, tanto en aspecto como en construcción.
El cigüeñal se encuentra dentro del cárter
que participa en el proceso de admisión, por
tanto es imposible su lubricación desde el exterior
ya que el cárter debe ser estanco total.
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En los apoyos de cigüeñal
con los extremos del cárter se montan rodamientos de
bolas, ya que éstos son mucho más estrechos
que las agujas para una misma carga. Los rodamientos y la
cabeza de la biela son lubricados por el aceite que incorpora
la mezcla (gasolina y aceite) este tipo de lubricación
se denomina "lubricación por niebla de aceite"
El cigüeñal está formado por dos
discos cilíndricos que incluyen el contrapeso
para equilibrar la muñequilla y la biela, además
ejercen las veces de volantes de inercia, imprescindibles
para asegurar una buena marcha del motor y un régimen
de relente idóneo.
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En una parte
del cigüeñal se coloca el plato magnético
y el otro el engranaje de la transmisión primaria,
el cigüeñal lleva en sus extremos unos chaveteros
paralelos al eje del mismo, en estas ranuras se insertarán
unas chavetas que sobresalen de la superficie del cigüeñal
y sirven para encajarle el piñón de transmisión
primaria y plato magnético en una posición única
ya que el volante magnético incluye el sensor de encendido
(o leva que acciona el ruptor).
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La
Biela |
La biela
transmite al cigüeñal el movimiento de subida y
bajada del pistón.
Se fabrican en acero, se endurecen y tratan térmicamente
y después se las da la forma mecanizándolas, se
construyen con sección de doble T u ovaladas a lo largo
de su cuerpo para resistir al pandeo.
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Se diferencian
de las bielas de motores 4T en que no suelen ser desmontables,
suelen ser más largas ya que debido al sistema
de abertura y cierre de lumbreras, el pistón necesita
más carrera a lo largo del cilindro.
Para facilitar el engrase de los rodamientos, se practica
un orificio en el pie de biela y acanaladuras en la
cabeza, por donde la niebla de aceite accede a las agujas
de ambos, muchas bielas disponen de arandelas antifricción
en su base y cabeza para evitar el rozamiento de la
biela con cigüeñal y pistón respectivamente.
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La avería por excelencia de
la biela es la llamada "Biela fundida" y se produce
al deteriorarse el cojinete de apoyo, generalmente el de la
cabeza de la biela (unión biela-cigüeñal),
ello provoca un ruido procedente del golpeo producido por la
holgura. Si el ruido es intenso debe pararse inmediatamente
el motor antes de que la biela se desprenda de su alojamiento
produciendo daños importantes en el motor. |
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Pistón
y Segmentos |
Se encarga de bombear gases frescos y quemados, se
desplaza por el interior del cilindro en un movimiento
de subida y bajada a lo largo de su carrera, controla
la distribución y aprovecha la energía
liberada en la combustión. Se fabrican en aleaciones
ligeras.
Los segmentos se integran
en el pistón y son los que sufren la fricción
con las paredes del cilindro. Por lo general los segmentos
son dos y de sección rectangular, aunque en competición
se instala un solo segmento para disminuir la fricción.
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Los segmentos, en motores de 2T, deben
de ser instalados de forma que sus puntas no puedan engancharse
con las lumbreras, por lo general se suelen colocar en la
parte de la admisión, salvando en su carrera las ventanas
de las lumbreras y los transfers.
Los segmentos se fabrican en acero endurecido.
La cabeza del pistón (parte superior
del mismo) suele ser plana o ligeramente abombada. La falda,
muy importante en los 2T, por ser la encargada de abrir y
cerrar las lumbreras de admisión, se construye con
recortes laterales o con ventanas recortadas en el lado de
la admisión para el transfer corto o de barrido o para
la admisión por la falda del pistón.
En los motores de 4T los pistones se
ven sometidos a carreras muy cortas y por lo tanto se debe
reducir su falda drásticamente, este motivo dificulta
su guiado a lo largo del cilindro por lo que su desgaste es
mucho mayor que en los pistones de motores de 2T, con larga
carrera y falda suficiente para un guiado perfecto dentro
del cilindro.
Un problema frecuente en los motores
de 2T es el GRIPAJE, se produce por la fusión de una
parte del pistón y la pared del cilindro debida la
falta de lubricación o al aumento excesivo de la temperatura.
Es una avería muy grave y su solución es el
cambio de todas las partes dañadas o, si el gripaje
es leve, el lijado de la pared del cilindro (lija especial
de aceite).
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Volantes
de Inercia |
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Se utilizan
para equilibrar al cigüeñal y se instalan
en los extremos del mismo. Con los volantes de inercia
se consigue un régimen de relentí constante
y conferir al motor uniformidad y progresión en
la marcha. |
Por lo general se consigue el equilibrio
buscado en el cigüeñal a través
de las masas del cigüeñal y el plato magnético,
normalmente, los volantes del cigüeñal
podrían ser más ligeros pero se emplean
como volantes de inercia. Se incluye en ellos parte
de la masa que debería de tener el volante
de inercia, y con la ayuda del plato magnético
se puede eliminar el volante. La Montesa Brio 81 posee
un volante de inercia en el piñón de
la transferencia primaria. La Montesa Brio 82 prescinde
de dicho volante de inercia.
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