Dario Borja Barrido de Motores 2t y 4t

7/26/2019 Dario Borja Barrido de Motores 2t y 4t

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DEPARTAMENTO DE ENERGA Y MECNICA

CARRERA DE INGENIERA AUTOMOTRIZ

MOTORES ESPECIALES

DARIO BORJA SOTO

NOVENO AUTOMOTRIZ

NRC: 3257

DOCENTE: ING. LEONIDAS QUIROZ

ABRIL AGOSTO 2016


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BARRIDO DE LOS GASES EN MOTORES DE DOS Y CUATRO TIEMPOS.

AUTOR: DARIO BORJA SOTO

INTRODUCCIN

Al hablar de motores de 2 y 4 tiempos hay muchos aspectos en comn en el

siguiente trabajo se detallara de forma grfica y terica del principio de barrido de los

motores de dos y cuatro tiempos. Para un mejor anlisis y comprensin del tema se

realizara una tabla comparativa de las caractersticas del motor de 4 y 2 tiempos,

tambin las caractersticas principales de los barridos en los motores de 2 tiempos y

por ltimo se detallaran como contrarrestar el problema comn llamado cortocircuito

que tienen los motores de dos tiempos.

RESUMEN

En el proceso de barrido de los motores de 2 y 4 tiempos los conductos estesen

bien a travs de vlvulas o de lumbreras tanto de admisin y escape se encuentran

simultneamente abiertos y se lleven a cabo la sustitucin de los gases quemados

procedentes de la combustin por mezcla fresca. Se puede apreciar que durante el

proceso de barrido la presin en el cilindro suele caer por debajo de la presin de

escape durante algunos grados debido a la inercia de los gases. Este fenmeno es

deseable porque ayuda a la entrada de los gases frescos al cilindro y a la evacuacin

de residuales. El anlisis y estudio del diseo de renovacin de carga de un motor de

2T es mucho ms difcil que la del motor de 4T, y talvez sea una de las razones por la

que el motor de 4T se ha impuesto al de 2T en casi todas las aplicaciones.

ABSTRAC

In the scanning process of engine 2 and 4 times the ducts estesen or through

valves or ports both intake and exhaust are simultaneously open and carry out the

replacement of the combusted gases from the combustion by mixing fresh. It can be

appreciated that during the scanning process in the cylinder pressure usually falls below


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the exhaust pressure for a few degrees due to the inertia of the gases. This

phenomenon is desirable because it helps the entry of fresh gases into the cylinder and

the evacuation of waste. The analysis and design studio renovation loading motor 2T is

much more difficult than the engine of 4T, and perhaps is one reason why the engine

4T's imposed 2T in almost every applications.

Del contenido de la presente tarea, se responsabiliza el autor: Dario Xavier Borja Soto

FirmaDario Xavier Borja Soto

CI: 1725562969


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ContenidoMATRIZ DE BARRIDO DONDE SE DETALLA LA COMPARACIN ENTRE

MOTORES 2T Y 4T ..................................................................................................... 1ESQUEMAS GRFICOS DONDE SE IDENTIFICA LOS TIPOS DE BARRIDO DELOS MOTORES DE DOS TIEMPOS Y SU APLICACIN EN MOTORES FUERA DEBORDA ........................................................................................................................ 5

Barrido por carter ......................................................................................................... 5

Barrido por segn la disposicin de las lumbreras ....................................................... 6

Barrido transversal ....................................................................................................... 6

Barrido uniforme........................................................................................................... 7

Barrido por lazo ............................................................................................................ 7

Barrido por valvulas ..................................................................................................... 8

COMO SE PUEDE COMBATIR EL FENMENO CORTOCIRCUITO EN MOTORESDE DOS TIEMPOS ...................................................................................................... 8

Para contrarrestar el cortocircuito el los motores de dos tiempos ................................ 9

Conclusiones ................................................................................................................. 11

Bibliografa .................................................................................................................... 11


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MATRIZ DE BARRIDO DONDE SE DETALLA LA COMPARACIN ENTREMOTORES 2T Y 4T

Tabla 1. Sistemas en el barrido en motores de dos y cuatro tiempos.

Fuente: autorTipo de

motor

Colector de

admisin

Tipo de inyeccin

de combustible

Colector de

escape

Motor 2t -El pistn controla el

ingreso del aire

-Laminas al cilindro

-Mixto con lminas en

Carter y cilindro

-Laminas al Carter

-Mixto regulada en la

falda del pistn

-Sistema por vlvula

rotativa

-Existen dos

mtodos los cuales

se detallaran:

-A carburador:

-A inyeccin

-Tipos de

inyectores:

Inyeccin

monopunto

Inyeccin

multipunto

Inyeccin

indirecta

inyeccin directa

El accionamiento

del escapa

depender de la

posicin del pistn

este es el

encargado de abrir

el conducto de

escape.

En la actualidad ya

vienen a depender

de un sistema

independiente como

puede ser

mecnico,

neumtico o

elctrico.

Ejemplo:

Sistema deaccionamiento tipo

electrnico de la

marca Yamaha

Sistema "AUTO

CONTROL


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TORQUE

AMPLIFICATION

CHAMBER" ATAC

de HONDA

Sistema SAEC de

Suzuki

Motor 4t -Colectores deadmisin

convencionales

-Colector de admisin

variable

Inyeccin directa

Inyeccin

indirecta

Inyeccin

monopunto

Inyeccin

multipunto

Inyeccin

continua

Inyeccin

intermitente

Inyeccin

secuencial

Inyeccin

semisecuencial

Inyeccin

simultanea

Inyeccin

Colector de escapedriver side

Colectores de

escape optimizado

(Header)


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mecnica

Inyeccin

electromecnica

Inyeccinelectrnica

Tabla 2. Tipos de barridos en los motores de 2T y 4T.

Fuente: autor

Tipo de motor Tipo de barrido

Motor 2t Segn la bomba de barrido:

Barrido por Carter

Barrido por turbo compresor que puede

ser centrifugo o compresor volumtrico

bien de tipo roots o de pistones con

movimiento alternativo.

Segn el diagrama de distribucin

Barrido simtrico

Barrido asimtrico

Segn la forma de corriente:

Barrido transversal

Barrido uniforme

Barrido por lazo


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Motor 4t Segn la bomba de barrido:

Barrido por sobrealimentacin

Segn el diagrama de distribucin

Distribucin convencional

Distribucin variable

Segn la forma de corriente de barrido.

Barrido por vlvulas de admisin yescape

Tabla 3.Ventajas y desventajas de los motores 4T y 2T

Fuente:

Ventajas 4 tiempos

Muy buen llenado del cilindro en toda la

gama de revoluciones.

Gran insensibilidad a las prdidas de

presin en el sistema de escape.

Buenas opciones de influir sobre la curva de

consumo de aire eligiendo los tiempos de

distribucin y adaptando el sistema de

admisin.

Ventajas de 2 tiempos

Estructura sencilla del motor,

Peso reducido,

Bajos costes de fabricacin,

Diagrama de fuerzas de rotacin msfavorable.


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Desventajas 4 tiempos

Gran complejidad de la distribucin de

vlvulas,

La densidad de potencia se reduce debido aque slo se usa una de cada dos vueltas

del cigeal para generar trabajo.

Desventajas 2 tiempos

Mayor consumo de combustible y mayores

emisiones de HC (barrido del cilindro

problemtico),

Presiones medias inferiores (peor llenado

del cilindro),

Mayor carga trmica (falta de tiempo de

intercambio de gases),

Mal comportamiento en ralent (elevada

cantidad de gas remanente).

ESQUEMAS GRFICOS DONDE SE IDENTIFICA LOS TIPOS DE BARRIDO DE LOSMOTORES DE DOS TIEMPOS Y SU APLICACIN EN MOTORES FUERA DEBORDA

Barrido por carter

La admision se hace en el carter a travez de la lumbrera de admisio, y existe un

conducto de transferencia del carter al cilindro que tradicionalmente se llama lumbrera

de transferencia o transfer.

Figura 1. Tipo de barrido por Carter

Fuente:http://espaciocoches.com/motor-de-explosion-de-2-tiempos/


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Figura 2. Barrido de motor suzuki

Fuente:Motocicletas 32ava edicion

Barrido por segn la disposicin de las lumbreras

Barrido transversal

En este tipo de barrido las lumbreras de admision y escape se encuantran

situadas en posiciones diametrales opuestas es decir frente a frente

Figura 3. Barrido tranversal

Fuente: http://oa.upm.es/136/1/01199904.pdf


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Barrido uniforme

Este tipo de barrido cumple sus obejetivos de forma mas perfecta. La disposicion

de las lumbreras de admision y escape en los extremos opuestos de los cilindros

permite reducir al minimo el cortocircuito y la mezcla de los productos quemados con lacarga fresaca de la admision

Figura 4. Barrido uniforme

Fuente: Motocicletas 32ava edicion

Barrido por lazo

Este tipo de barrido consiste escencialmente en dirigir hacia atrs las corrientesde admision segn un plano diamentral del cilindro.

Figura 5. Barrido por lazo

Fuentes:Motocicletas 32ava edicion


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Barrido por valvulas

En este tipo de barrido se utiliza un arbol de levas que accionan las valvulas tanto

de admicion como escape

Figura 6. Barrido por vlvulas

Fuente: http://www.taringa.net/post/autos-motos/10749730/Motor-de-dos-tiempos.html

COMO SE PUEDE COMBATIR EL FENMENO CORTOCIRCUITO EN MOTORESDE DOS TIEMPOS

El proceso de barrido trae consigo otro inconveniente, y es que al estar

enfrentadas las lumbreras de transferencia y escape, hay un periodo de tiempo en el

que ambas lumbreras permanecen abiertas y se pierde parte de los gases frescos,

producindose el fenmeno de cortocircuito, mostrado en la Figura 8. Adems, si el

pistn es el nico elemento que sincroniza y controla la admisin y el escape, obliga a

tener diagramas de distribucin simtricos que favorecen este indeseado fenmeno.

Figura 7.Fenomeno cotocircuito

Fuente: Motores termicos y sus sitemas auxiliares 1ra edicin


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Para evitar el efecto de cortocircuito se disean escapes resonantes. Los gases

de escape se comportan como una onda de presin que rebota en un punto

determinado de la lnea de escape, estudiado para conseguir el par mximo a un

rgimen determinado. Cuando la onda rebota en ese punto, retrocede y empuja los

gases frescos que ya estn en el escape hacia el cilindro para que puedan serquemados.

Figura 8.Escape resonante

Fuente: http://www.taringa.net/post/autos-motos/14181680/

Para contrarrestar el cortoci rcuito el los motores de dos tiempos

Se debe disponer de un elemento de bombeo en los motores de dos tiempos de

gasolina el elemento de bombeo ms comn es el propio pistn, al realizar su carrera

descendente, generando la precompresin en el crter, que permite que los gases

frescos tengan una presin superior a la que hay en el interior del cilindro cuando el

pistn descubre la lumbrera de transferencia, facilitando su entrada en el mismo. Este

mtodo es conocido como barrido por crter. Otro sistema es el de barrido

independiente o asistido, tpico de los motores disel de dos tiempos, que consiste en

instalar un elemento de bombeo que no es el propio pistn, ya sea un compresormecnico o un turbocompresor.

Tambien se debe conseguir la mayor turbulencia dentro del cilindro como ya es

conocimiento, una buena turbulencia favorece el llenado y ayuda a homogeneizar la

mezcla del cilindro. Para conseguir esto se puede hacer que el barrido siga diferentes

trayectorias.


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Vlvulas rotativas en la admisin o en el escape: siendo las ms empleadas las

de admisin. Permiten controlar el momento exacto de la apertura y cierre de la

admisin, mejorando el mtodo de control por falda del pistn convencional, pero

tienen el inconveniente de que se optimiza el rendimiento del motor para un rgimen

de giro muy estrecho. Se han llegado a montar vlvulas rotativas de avance variable

pero se ha descartado su uso dada la complejidad mecnica del sistema.

Figura 9. Valavula de admisin rotativa


Admisin por lminas posee una caja de laminas que permite la entrada de gases

de admisin al crter pero no su salida. Su funcionamiento es el de una vlvula

simple, permitiendo el paso del fluido.

Figura 10. Caja de laminas



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CONCLUSIONES

Al realizar las comparaciones de los motores 4 tiempos y 2 tiempos se

determino que los elemento que componen el sistema de admisin y escape

varan de acuerdo al tiempo de cada motor, para el de 2T depender delsistema de barrido que puede venir en distintas configuraciones que haran

cumplir el trabajo del motor en un giro de 360 de cigeal y para los

motores de 4T depende unicamente del sistema de distribucin

convencional por valvulas los cuales trabajan conjuntamente con el cigeal

activando el cierre y la apertura de las mismas en dos giros de 720 para

cumplir un ciclo de trabajo.

Para seleccionar un eficiente sistema de barrido en un motor de 2 tiempospodemos mencionar al sistema de barrido uniforme con absorcin por carter,

el cual evita en grandes proporciones el fenomeno cortocircuito que hace que

los gases de escape retornen al momento de la admisin.

BIBLIOGRAFA

Gonzales, D. (2015).Motores trmicos y sus sistemas auxiliares. Madrid:Editorial Paraninfo, S.A.

Prof. Payri, F. y Prof. Desantes, J. M. (2014). Motores de combustin internaAlternativos. Barcelona: Editorial REVERT, S.A

Bosch, R. (2005). Manual de la tcnica del automvil. Recuperado dehttps://books.google.com.ec/books?id=lvDitKKl1SAC&pg=PA472&lpg=PA472&dq=barrido+de+motor+4+tiempo&source=bl&ots=FfSdTSu_YG&sig=TLIoOvL3viWIgTQiO7gCIAgJD8E&hl=es&sa=X&ved=0ahUKEwj_-6rXwf3MAhVLPiYKHUwaAqEQ6AEIXDAN#v=onepage&q&f=false

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