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La diferencia entre un motor de 2 tiempos y de 4 tiempos para el karting0%

LA DIFERENCIA ENTRE UN MOTOR DE 2 Y DE 4 TIEMPOS PARA EL KART

Dos motores. Dos métodos de funcionamiento. Dos filosofías. En el karting, el “reino” de los 2 tiempos, el debate vuelve a surgir de vez en cuando: ¿cuáles son las ventajas de este tipo de motor? ¿Cuáles son las razones de esta elección? ¿Por qué los 4T no han tenido suerte en el sector? Intentemos responder a todas estas preguntas, empezando por el análisis de las características mecánicas y sus prestaciones, para hallar posibles escenarios futuros

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El motor de explosión apareció hace unos 160 años. La primera patente fue la de dos físicos italianos: Eugenio Barsanti y Felice Matteucci, quienes, utilizando un cilindro de arrabio equipado con émbolos y válvulas, intuyeron que los gas producidos por la combustión generaban un vacío que hacía volver el pistón a su sitio. Era el año 1853.

Fue, sin embargo, el alemán Nikolaus Otto, una década más tarde, el primero en realizar un motor funcionante verdaderamente fiable, sentando las bases de su desarrollo industrial. No en vano, todavía hoy, el “ciclo Otto” define el funcionamiento básico de los motores de explosión de combustión interna.
Tuvo un éxito inmediato y, siguiendo un camino que ya estaba abierto, no hizo falta que pasara mucho tiempo para que apareciera el motor de 2 tiempos. El invento, esta vez, se debió a un

inglés: el ingeniero químico Dugald Clerk. Era el año 1879 (aunque la patente llegó sólo en 1881).
Entonces, como hoy, la principal diferencia entre los dos motores tradicionales de pistones (llamados de ciclo alternativo con sistema biela-manivela) es que el motor de 2 tiempos ejecuta todas las fases del ciclo en un giro del cigüeñal, mientras que el motor de 4 tiempos necesita dos giros. Cada “tiempo” se considera como una carrera del pistón, es decir, medio giro del cigüeñal.
La única fase útil de un motor es la de la expansión de los gases de combustión, o sea, lo que genera potencia. Teniendo en cuenta la frecuencia cíclica, que en el 2T es el doble respecto a la de un motor 4T, teóricamente se podría pensar que, con igual cilindrada, el primero genere siempre el doble de potencia que el segundo. Veremos a continuación que no siempre es así, a causa de algunas limitaciones de cada uno de los rendimientos.

Los motores más eficientes son los de los grandes buques: enormes propulsores diésel 2T (pistones con un calibre de más de un metro), normalmente sin cárter superior, que es sustituido por un compresor externo. Su rendimiento total se sitúa alrededor del 50 %

Un ejemplo de los enormes motores utilizados en los buques

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COMPARACIÓN DE LAS FASES COMPARACIÓN DE LOS COMPONENTES FÓRMULAS
COMPARACIÓN DE LAS FASES
COMPARACIÓN DE LOS COMPONENTES
FÓRMULAS

En un motor de 2 tiempos, la admisión se puede gestionar de varias maneras: a través un colector y un transvase situado en el cilindro (la solución con menor potencia); directamente en el cárter, estando regulada por la válvula laminar; o bien con el disco rotatorio accionado por la rotación del cigüeñal. Esta última solución puede proporcionar una mayor potencia y empuje con regímenes altos de revoluciones, pero, en realidad, el notable desarrollo que han experimentado los motores de válvula laminar ha llevado a que sea, este tipo de motor, el que ofrece la solución más equilibrada (motivo por el cual, en el karting, los motores “de válvulas” ya sea han quedado atrás).

En los motores de 4 tiempos, sin embargo, la admisión y el escape están regulados por el sistema de válvulas de distribución.
Sin entrar demasiado en los detalles del diseño de un motor, en el marco de este artículo podemos decir que en dicha fase del proyecto se calcula y diseña el ciclo teórico, luego, en la fase de desarrollo, se mide el ciclo real.
La comparación de los dos ciclos muestra evidentes diferencias; la primera de todas, grandes pérdidas de potencia no contempladas en el ciclo teórico. En pocas palabras, se puede deducir que el rendimiento máximo de un motor de gasolina tradicional acaba siendo alrededor de un 30% de su rendimiento “teórico”; principalmente, a causa del calor dispersado por el sistema de refrigeración y la expulsión de los gases.

En la práctica, el balance energético de un motor es igual a la suma de todos y cada uno de los rendimientos del motor mismo. Principalmente: el rendimiento térmico, el rendimiento volumétrico y el rendimiento mecánico.
El rendimiento térmico es la cantidad de calor que se transforma realmente en trabajo respecto al calor total generado en la combustión.
El rendimiento volumétrico es la capacidad del motor para “respirar bien”, es decir, la proporción de aire que el motor consigue aspirar efectivamente respecto a la que podría contener el cilindro.
El rendimiento mecánico es la relación entre el trabajo útil proporcionado por el motor respecto al teórico
que se podría obtener en ausencia total de fricción.

EL BALANCE ENERGÉTICO GLOBAL DE UN MOTOR ES IGUAL A LA SUMA DE TODOS SUS RENDIMIENTOS: TÉRMICO, VOLUMÉTRICO Y MECÁNICO

Algunos ejemplos de motores de 2 tiempos para kart

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