A QUÉ MEDIDAS PUEDE ESTAR EL CILINDRO   Y LA LUZ DELPISTON

 

La tabla siguiente muestra los valores de referencia para cada gama de diámetros de cilindros y tipo de aros, que son una buena guía cuando el fabricante no indica otro valor:

Diámetro nominal del cilindro (mm)	Luz entre Puntas Mínima.(mm)
	Aros de compresión.	Aros de control de aceite.
45 a 59	0,20	0,15
60 a 74	0,25	0,20
75 a 89	0,30	0,25
90 a 124	0,40	0,30
125 a 149	0,50	0,40

             Fuente: Normas DIN.

 

 

MOTOR DIÉSEL DE 2 TIEMPO

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En los motores diésel de dos tiempos, el ciclo se realiza en dos carreras de pistón. A primera vista se puede pensar que de esta forma se gana tiempo, sin embargo, en realidad no es así, debido a que, por lo general, este tipo de motores son lentos; en cualquier caso, más lentos que los cuatro tiempos.

En un motor de dos tiempos, cada vez que el pistón llega a su punto muerto superior, se lleva a cabo la combustión y la expansión de la mezcla aire/gasoil. Cada carrera descendente del pistón es, por lo tanto, activa, a diferencia de lo que ocurre en los motores de cuatro tiempos.

Los motores de dos tiempos son, a su vez, más toscos y más complejos. Más toscos porque las válvulas de admisión y de escape de aire se sustituyen por lumbreras o galerías de barrido, y más complejos porque el diseño de la cabeza del pistón y la posición de las lumbreras de barrido poseen una concepción más audaz.

El primer tiempo se inicia con el pistón en su punto muerto superior, la mezcla aire/gasoil acaba de explotar. Al expandirse vuelve a empujar al pistón hacia abajo. El cigüeñal gira y el pistón al bajar comprime el aire aprisionado en el cárter por una simple válvula, denominada Chapaleta, sin retorno, instalada sobre la galería de admisión de aire.

Al final de la carrera descendente, el pistón descubre la lumbrera de barrido de escape. Los gases de escape salen bajo la presión residual de la expansión. Casi de forma simultanea, el lado izquierdo de la cabeza del pistón destapa la lumbrera izquierda de admisión de aire, dejando salir el aire comprimido del cárter hacia la parte alta del cilindro. La forma especial de la cabeza del pistón le impide salir junto con los gases de escape.

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Foto: Motor diésel de dos tiempos.

Aquí empieza el segundo tiempo, el pistón vuelve a subir, la cabeza tapa la lumbrera de escape y comprime el aire nuevo que se encuentra dentro del cilindro. Durante este intervalo de tiempo, la parte inferior del pistón aspira aire por la lumbrera de admisión derecha. A continuación se realiza la inyección de gasoil, el aire y el combustible se mezclan, cuando el pistón llega a su punto muerto superior se produce de nuevo la combustión de la mezcla y la expansión.

Durante el período de 1900 a 1930, los motores diésel de cuatro tiempos disfrutaron de un dominio relativo en las aplicaciones diésel prácticas. Charles F. Kettering y sus colegas, trabajando en las diversas encarnaciones de Electro-Motive y en General Motors Research Corporation durante la década de 1930, avanzaron el arte y la ciencia de la tecnología diésel de dos tiempos para producir motores con relaciones de potencia a peso mucho más altas que los motores diesel de dos tiempos de antaño. Este trabajo fue fundamental para lograr la dieselización de los ferrocarriles en los años 1940 y 1950.

Cómo funcionan los motores diesel 2 tiempos

 

Resulta que la tecnología del motor diesel a menudo se combina con un ciclo de dos tiempos en los enormes motores diesel que se encuentran en locomotoras, grandes buques e instalaciones generadoras. Si lees cómo funcionan los motores de dos tiempos, descubriste que hay una gran diferencia entre los motores de dos y de cuatro tiempos es la cantidad de potencia que el motor puede producir. La bujía se dispara dos veces más a menudo en un motor de dos tiempos: una vez por cada revolución del cigüeñal, frente a una vez por cada dos revoluciones en un motor de cuatro tiempos.

Esto significa que un motor diesel 2 tiempos tiene el potencial de producir el doble de potencia que un motor de cuatro tiempos del mismo tamaño. El problema es que un poco de combustible no quemado se escapa cada vez que el cilindro se recarga con la mezcla de aire y combustible. (Consulte Funcionamiento de los motores de dos tiempos para obtener más información).

Motor diesel 2 tiempos

 

Los motores de combustión interna de dos tiempos son más simples mecánicamente que los motores de cuatro tiempos, pero más complejos en los procesos termodinámicos y aerodinámicos, de acuerdo con las definiciones SAE. En un motor diesel 2 tiempos, los cuatro “ciclos” de la teoría del motor de combustión interna (admisión, compresión, ignición, escape) ocurren en una revolución, 360 grados mecánicos, mientras que en un motor de cuatro tiempos estos ocurren en dos revoluciones completas, 720 grados mecánicos. En un motor de dos tiempos, se produce más de una función en cualquier momento dado durante el funcionamiento del motor.

Todos los motores diesel usan ignición por compresión, un proceso mediante el cual se inyecta combustible después de que el aire se comprime en la cámara de combustión, lo que provoca que el combustible se auto-encienda. Por el contrario, los motores de gasolina utilizan el ciclo Otto o, más recientemente, el ciclo Atkinson, en el que se mezclan el combustible y el aire antes de entrar en la cámara de combustión y luego se encienden con una bujía.

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• La admisión comienza cuando el pistón está cerca del punto muerto inferior. El aire ingresa al cilindro a través de los puertos en la pared del cilindro (no hay válvulas de admisión). Todos los motor diesel 2 tiempos requieren aspiración artificial para funcionar, y usarán un ventilador impulsado mecánicamente o un turbocompresor para cargar el cilindro con aire. En la fase inicial de la admisión, la carga de aire también se utiliza para expulsar los gases de combustión restantes del golpe de potencia anterior, un proceso denominado barrido.
• A medida que el pistón sube, la carga de admisión de aire se comprime. Cerca del punto muerto superior, se inyecta combustible, lo que resulta en una combustión debido a la presión extremadamente alta de la carga y al calor creado por la compresión, que impulsa al pistón hacia abajo. A medida que el pistón se mueve hacia abajo en el cilindro, alcanzará un punto donde se abre el orificio de escape para expulsar los gases de combustión a alta presión. Sin embargo, la mayoría de los motor diesel 2 tiempos actuales usan válvulas de asiento montadas en la parte superior y un sistema de barrido uniforme. El movimiento descendente continuo del pistón expondrá los puertos de entrada de aire en la pared del cilindro, y el ciclo comenzará de nuevo.

La gran mayoría de los motores 2 tiempos GM y EMD (Dicho de otra manera, Detroit Diesel), son realmente muy pocos los parámetros que se ajustan y los mas restantes están establecidos por el diseño mecánico de los motores. Los puertos de barrido están abiertos desde 45 grados antes de BDC, hasta 45 grados después de BDC (este parámetro es necesariamente simétrico con respecto a BDC en motores de pistón). Los parámetros restantes ajustables tienen que ver con la válvula de escape y la sincronización de inyección (estos dos parámetros no son necesariamente simétricos con respecto al TDC o BDC), están establecidos para maximizar el escape del gas de combustión y maximizar la entrada de aire de carga.

Un solo árbol de levas opera las válvulas de escape tipo mariposa y el inyector unitario, usando tres lóbulos: dos lóbulos para válvulas de escape (ya sea dos válvulas en los motores más pequeños o cuatro válvulas en el más grande, y un tercer lóbulo en el inyector unitario). Específico para un motor diesel 2 tiempos EMD (567, 645 y 710):

• La carrera de potencia comienza en TDC ( [0 °]; la inyección de combustible lleva el TDC en 4 ° [356 °], de modo que la inyección de combustible se completará con TDC o muy poco después, el combustible se enciende tan rápido como se inyecta) Después de la carrera de potencia, las válvulas de escape se abren, lo que reduce en gran medida la presión y la temperatura del gas de combustión, y prepara el cilindro para el barrido, con una duración de carrera de 103 °.
• El barrido comienza 32 ° después, en BDC 45 ° [135 °], y termina en BDC + 45 ° [225 °], para una duración de barrido de 90 grados, el retraso de 32 ° en abrir los puertos de barrido (limitando la longitud del carrera de poder), y el retraso de 16 ° después de que los puertos de barrido se cierran (iniciando así la carrera de compresión), maximiza la eficacia de eliminación, maximizando así la potencia del motor, al tiempo que se minimiza el consumo de combustible del motor.
• Hacia el final del barrido, todos los productos de la combustión han sido expulsados del cilindro, y solo queda “aire de carga” (los recolectores Roots pueden aspirar la carga, para inducir aire de carga ligeramente por encima del ambiente, o el turbocompresor patentado de EMD, que actúa como un soplador durante la puesta en marcha y como turbocompresor en condiciones normales de funcionamiento, y para la inducción de aire de carga significativamente por encima del ambiente, y que la turboalimentación proporciona un aumento de potencia nominal máximo del 50 por ciento sobre motores Roots soplados del mismo desplazamiento).
• La carrera de compresión comienza 16 ° más tarde, en BDC + 61 ° [241 °], para una duración de carrera de compresión de 119 °.
• En los motores equipados con EFI, el inyector unitario controlado electrónicamente sigue accionado mecánicamente, la cantidad de combustible alimentado en la bomba del inyector del émbolo está bajo el control de la unidad de control del motor (en locomotoras, unidad de control de locomotora), en lugar de la tradicional Woodward Regulador PGE, o gobernador de motor equivalente, como con los inyectores unitarios convencionales.