¿Cuáles son los problemas en la construcción de motores de 2 tiempos con un gran desplazamiento?

Entiendo (de la investigación preliminar) que cuando el motor se vuelve más grande, con un mayor desplazamiento, prácticamente no es posible tener un motor de dos tiempos.

¿Cuáles son las implicaciones en la construcción de motores de dos tiempos de mayor cc?

Los motores de los barcos más grandes tienen una cilindrada de más de 2000l y una potencia de 5000kW. Por cilindro, por supuesto, y a menudo tienen 14 de ellos. Y: estos son motores de 2 tiempos que son más eficientes en combustible que un motor teórico de 4 tiempos de la misma potencia.
Los dos tiempos no son amigables con los osos polares cuando se trata de emisiones.

Respuestas (5)

La lubricación y la refrigeración de los motores de dos tiempos siempre han sido los factores limitantes. Cuanto más grande es el motor, más grandes son los problemas. Un motor grande de dos tiempos tendrá una vida útil muy corta, incluso con un mantenimiento constante.

Los motores de dos tiempos queman aceite en su combustible y la quema de aceite causa contaminación.

La carga de los cilindros por sus disposiciones de puerto significa que no son eficientes en combustible. Quemar más combustible de manera ineficiente nuevamente genera más contaminación.

El Trabant comunista de Alemania Oriental fue el último vehículo fabricado con un motor de dos tiempos, realmente no tienes que decir nada más.

Hoy en día, el motor de dos tiempos se utiliza para máquinas como cortadoras de césped y bombas de agua, donde su diseño simple con tamaño pequeño y mantenimiento mínimo lo hacen 'útil' de forma duradera.

Gracias. ¿Puede darnos alguna idea sobre la "carga de los cilindros" que mencionó en su respuesta?
@ user3065750 ... Creo que de lo que habla Allan es de la eficiencia volumétrica (qué tan bien se llena un cilindro con una mezcla de aire y combustible). Es muy pobre para un motor de 2 tiempos. Un motor de gasolina de 2 tiempos no usa válvulas (como un 4 tiempos), sino que usa puertos en el costado de la pared del cilindro para permitir que entre la mezcla de aire y combustible y puertos en el lado opuesto para ventilar el escape. El pistón tiene una forma específica para promover/dirigir el flujo a través del cilindro. IIRC, los puertos de escape están más altos en el cilindro que los puertos de admisión, por lo que el cilindro se agota antes de entrar.
Puede tener motores de dos tiempos que no queman aceite, solo necesita bombear aire dentro del cilindro de otra manera. Creo que esto es lo que hacen los motores náuticos (los grandes).

No estoy seguro de dónde sacas la idea de que no han construido motores de dos tiempos de mayor cilindrada. Detroit Diesel construyó la serie 71, que era un motor de dos tiempos de gran cilindrada. De Wikipedia :

El Detroit Diesel Serie 71 es una serie de motores diesel de dos tiempos, disponible en configuraciones en línea y en V, con modelos en línea que incluyen uno, dos, tres, cuatro y seis cilindros, y los tipos en V que incluyen seis, ocho, 12, 16 y 24 cilindros. Las dos unidades V más grandes usaban varias culatas por banco para mantener el tamaño y el peso de la culata en proporciones manejables, la V-16 usaba cuatro culatas del modelo de cuatro cilindros en línea y la V-24 usaba cuatro culatas del modelo de seis cilindros en línea. modelo. Esta característica también ayudó a mantener bajo el costo total de estos grandes motores al mantener las piezas en común con los modelos más pequeños.

Estos motores requerían un sobrealimentador (soplador tipo Roots) para funcionar, ya que un motor de aspiración normal no podía tomar suficiente aire para funcionar correctamente. Debido a esto, todo el cárter estaba bajo presión. Algunos de los motores más grandes tenían un sobrealimentador y un turbocompresor colocados en línea para producir la cantidad de flujo de aire necesario para alimentar al monstruo. También usaron válvulas de escape (ya sea dos o cuatro) para ventilar el escape. Dado que estos motores funcionan con diesel, y el diesel es en sí mismo un aceite, hubo una cantidad adecuada de lubricación para estos. La vida útil del motor era buena y viable. Dejaron de construirlo en 1995 a favor de un diseño de cuatro tiempos. Creo que esto se debió a que el diseño de 4 tiempos era más eficiente.

Para darle una idea de lo grande que era el motor, cada cilindro desplazaba 71 pulgadas cúbicas (de ahí el nombre de la serie). El motor de 24 cilindros desplazaba 1704ci (27,9 l) y producía 1800 caballos de fuerza. No tengo el número de torque, pero supongamos que fue ENORME.

Creo que lo que Allan ha dicho sobre los motores de gasolina de 2 tiempos es muy cierto, pero entiendo que se han producido motores más grandes de la variedad de 2 tiempos y eran comercialmente viables.

Detroit también construyó un motor de la serie 149 (también de dos tiempos con un ventilador de raíces), en versiones de 8, 12 y 16 cilindros. El 16 era del tamaño de una Sprinter (más o menos, no había Sprinters cuando trabajé en ellas). Creo que los enormes motores de barcos fabricados por Wärtsilä también son de dos tiempos, el diámetro interior de esos es como 1 metro y cada cilindro desarrolla algo así como 7.500 HP. No estoy seguro acerca de los Detroit, pero Wärtsilä todavía fabrica motores marinos.
@dlu - Y el Wärtsilä hace que todos sus HP/TQ estén alrededor de las 120 rpm. ¡Son unas bestias impresionantes!

Sé que este hilo es un poco viejo, pero Detroit Diesel y GM EMD (Electro-Motive Division) tienen muchos motores diesel de 2 tiempos. ¡Los cárteres!Bueno, no están presurizados. Su funcionamiento es diferente al de un motor de 2 tiempos más pequeño. En lugar de que la parte inferior del pistón "empuje" una carga de combustible de aire hacia arriba por un puerto de transferencia, estos motores tienen un conducto de aire alrededor de las camisas de los cilindros. El bloque de cilindros está maquinado para aceptar las camisas de cilindro. Inmediatamente debajo de la plataforma de bloques hay agua y debajo hay una galería de aire. Los cilindros tienen el anillo convencional de lumbreras y el pistón actúa como válvula de admisión en el sentido convencional. El aire presurizado es suministrado, por lo general, pero no siempre, por un ventilador Roots. El escape se efectúa mediante 2 o 4 válvulas en la culata que funcionan con leva. El suministro de combustible es por inyector unitario (un inyector por cilindro presurizado en el cilindro y no por una bomba inyectora remota).

Los tamaños de Detroit Diesel son por cilindro, es decir, 8V92 significa V8 y 92 pulgadas cúbicas por cilindro. 6-71 significa 6 en línea, 71 pulgadas cúbicas por cilindro. Los EMD son similares 16V645 significa V16 y 645 pulgadas cúbicas por cilindro. Los EMD son muy comunes en todo el mundo, especialmente para la generación de electricidad. Se utilizan también en remolcadores y locomotoras eléctricas diésel.

Curiosamente, algunos EMD tienen un turbocompresor híbrido. Un ventilador centrífugo grande (alrededor de 6' de alto) es impulsado por el cigüeñal para arrancar y funcionar en vacío y luego el escape toma el control. Un embrague de sobremarcha permite que el compresor se enrolle libremente.

El problema con todos los motores sobrealimentados, al igual que con los motores de aspiración normal, es que la potencia de salida se ve afectada por la altitud. Cuanto más alto vas, menos potencia generas. Los motores turboalimentados abordan esto, por lo que la potencia nominal se mantiene en todas las altitudes que los vehículos con ruedas puedan ver. Menciono esto porque el soplador en los motores diesel de 2 tiempos NO ACTÚA COMO SUPERCARGADOR. Es una bomba de aire de desplazamiento positivo. Detroit Diesel clasifica todos sus motores diésel de 2 tiempos sin turbocompresor como N. N significa natural. Por ejemplo, 8V92n en lugar de 8V92t. Los N pierden potencia con el aumento de la temperatura y la altitud, mientras que los T mantienen la potencia nominal porque tienen un turbo además del ventilador. Turbo Detroit Diesel 2 tiempos tiene tanto el soplador como el turbo. Similar al principio turbo híbrido de EMD, Se requiere el soplador Roots para arrancar y funcionar en ralentí, luego el turbo se hace cargo. Desafortunadamente, la pérdida de bombeo parásita del soplador (pagada en combustible y pérdida de energía) todavía se aplica ya que no hay forma de desconectar el soplador. Tienen una aleta de derivación y esto ahorra un 30 % de la carga del ventilador al desviar el aire cuando el turbo está bombeando, pero los rotores del ventilador siguen girando. El diseño híbrido se propuso para Detroit Diesel Silver Series, pero se abandonó debido al costo a favor de la aleta de derivación, pero como se mencionó, los rotores del soplador todavía están girando. pero los rotores del ventilador siguen girando. El diseño híbrido se propuso para Detroit Diesel Silver Series, pero se abandonó debido al costo a favor de la aleta de derivación, pero como se mencionó, los rotores del soplador todavía están girando. pero los rotores del ventilador siguen girando. El diseño híbrido se propuso para Detroit Diesel Silver Series, pero se abandonó debido al costo a favor de la aleta de derivación, pero como se mencionó, los rotores del soplador todavía están girando.

Quizás estaba pensando en motores de gasolina de 2 tiempos cuando hizo la pregunta.

Evinrude construyó un motor de gasolina de 2 tiempos de 3,6 litros para motores fuera de borda.

http://www.roadandtrack.com/car-culture/videos/a7300/video-insane-evinrude-johnson-two-stroke-v8-startup/

Curiosamente, los escapes están en V en este diseño, lo cual es necesario ya que los carburadores deben entrar en el cárter.

Los motores diesel sobrealimentados de 2 tiempos son realmente un tipo de motor completamente diferente con diferentes métodos de lubricación y barrido.

Solo para recalcar que los motores diésel de 2 tiempos pueden ser realmente muy grandes, pruebe con más de 1000 litros de cilindrada: https://en.wikipedia.org/wiki/W%C3%A4rtsil%C3%A4-Sulzer_RTA96-C

Había olvidado que los motores de los barcos tenían un diseño de dos tiempos, pero debería haberme dado cuenta. ¡Gran llamada!

Suzuki fabricó motores de gasolina de dos tiempos para motocicletas en las décadas de 1960 y 1970, que eran tan duraderos como los motores de motocicletas de cuatro tiempos de cilindrada similar que se ofrecían en ese momento. Suzuki construyó una motocicleta de dos tiempos de 750 cc y 3 cilindros con enfriador de agua que tuvo una vida útil de más de 100,000 millas sin reconstrucción. Tengo uno de estos en mi colección. Esta máquina ahora tiene más de 40 años con más de 40,000 millas y todavía funciona bien. El motor nunca ha sido abierto. Crucé el continente 3 veces en una motocicleta Suzuki 500cc de dos tiempos y dos cilindros. Vendí esta misma motocicleta con alrededor de 50,000 millas, sin que se le hiciera ningún trabajo interno al motor. Se lo vendí a un tipo que lo llevó al otro lado del continente por cuarta vez. Me llamó cuando había terminado su gira por el país en esa Suzuki. Su única falla fue un cable del velocímetro roto. Ahí es donde perdí el rastro de la máquina. Estas máquinas fueron construidas utilizando la tecnología de los años 50 y 60, la última de las cuales se ofreció a la venta aquí en los Estados Unidos en 1977. Realmente no se sabe adónde podría haber ido esta tecnología. Básicamente, la EPA lo ha regulado para que sea económicamente inviable de seguir. Con los lubricantes, metales y materiales híbridos de hoy en día, realmente no se sabe dónde estarían hoy los motores de gasolina de dos tiempos. Básicamente, la EPA lo ha regulado para que sea económicamente inviable de seguir. Con los lubricantes, metales y materiales híbridos de hoy en día, realmente no se sabe dónde estarían hoy los motores de gasolina de dos tiempos. Básicamente, la EPA lo ha regulado para que sea económicamente inviable de seguir. Con los lubricantes, metales y materiales híbridos de hoy en día, realmente no se sabe dónde estarían hoy los motores de gasolina de dos tiempos.

Si bien esta es una gran información, no estoy seguro de que realmente responda la pregunta de los problemas en la construcción de motores de 2 tiempos de mayor cilindrada .