dario borja barrido de motores 2t y 4t
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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
Fuente: Motores termicos y sus sitemas auxiliares 1ra edicin
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
Fuente: Motores termicos y sus sitemas auxiliares 1ra edicin
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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