¿Qué sucede cuando se dice que un motor de dos tiempos es de "cuatro tiempos"?

Hace muchos años, estaba involucrado en el pasatiempo de construir y volar modelos de aviones. La aeronave utilizaba motores de 2 tiempos alimentados con alcohol y encendidos por bujías incandescentes. Cuando estos motores funcionaban bien (y siempre al ralentí), producían un sonido claramente diferente a cuando funcionaban con el acelerador casi abierto o completamente abierto y la mezcla se inclinaba para entregar las RPM más altas. Esa diferencia de sonido se describió informalmente como "cuatro tiempos". También he escuchado un efecto similar en motores de dos tiempos más grandes (recortadoras de malezas y motocicletas), por lo que parece ser una característica de los motores de dos tiempos en general, no solo de la variedad de aviones pequeños.

Mi pregunta es: ¿qué está pasando en estos motores cuando "cuatro tiempos"? Parece como si la combustión solo ocurriera en cualquier otro golpe de potencia/muerte superior. ¿Es esto cierto? Si es así, ¿por qué? ¿Qué evita que la carga se encienda en un golpe mientras permite que ocurra en el siguiente y repita el patrón alterno? En el caso del motor de la bujía incandescente, ¿cómo es que la bujía incandescente puede fallar en encender una carga en un ciclo y permanecer lo suficientemente caliente como para encenderse en el siguiente ciclo?

Respuestas (2)

Wikipedia describe cuatro tiempos como:

El cuatro tiempos es una condición operativa indeseable de los motores de dos tiempos, en los que, en cambio, comienzan a dispararse cada cuatro tiempos, en lugar de cada dos tiempos. Este encendido es desigual, ruidoso e incluso puede dañar el motor si se permite que continúe sin cesar. Los cuatro tiempos a menudo eran la causa de un ralentí deficiente en los motores de dos tiempos.

Luego describe lo que está sucediendo:

Los motores de dos tiempos dependen de una evacuación eficaz para funcionar correctamente. Esto elimina los gases de escape de la combustión del ciclo anterior y permite recargar con una mezcla limpia de aire y combustible. Si falla la limpieza, la mezcla de gases de escape no combustibles con la nueva mezcla puede producir una carga general que no se encienda correctamente. Solo cuando esta carga se diluye aún más, al bombear un segundo volumen de mezcla limpia, se vuelve inflamable nuevamente. Por lo tanto, el motor comienza a 'disparar y fallar' cada segundo ciclo (cada cuatro tiempos), en lugar de hacerlo correctamente en cada ciclo.

Entonces, sí, es cierto que solo está encendiendo cualquier otro golpe de poder previsto. En algunos casos peores, un motor puede ser de seis u ocho tiempos, encendiéndose cada tercer o cuarto golpe de potencia.

La razón parece ser que el escape no se purga por completo yempobrece la mezcla en el siguiente golpe y no es lo suficientemente rica como para encenderdeja una mezcla en el siguiente golpe que no se puede encender hasta el siguiente golpe que luego produce un escape que nuevamente no se purga por completo. Cuanto más escape quede en el cilindro, más carreras omitidas.

Los modelos de motores se ven afectados de manera diferente debido a su pequeña escala:

El cuatro tiempos es un comportamiento común y esperado en los modelos de motores, tanto de combustible incandescente como diésel. Estos pequeños motores funcionan a velocidades de rotación extremadamente altas y su barrido depende de esto. Cuando arrancan, funcionan como cuatro tiempos con barrido inercial y tienen un cambio distintivo en el tono del motor cuando aceleran más allá del punto en el que comienzan a funcionar como dos tiempos. Debido a las leyes de escala de motores tan pequeños, este cuatro tiempos es una consecuencia inevitable de las limitaciones en su barrido a bajas velocidades. Sin embargo, las mismas leyes de escalado también hacen que los efectos de los cuatro tiempos sean menos severos y, por lo tanto, los motores pueden funcionar en ralentí felizmente en este modo, sin sufrir daños.

Supongo que la bujía incandescente en estos motores permanece lo suficientemente caliente como para encender el combustible, pero cada dos tiempos es solodemasiado delgado para encenderno es una mezcla inflamable. Si comenzara con seis u ocho tiempos, tal vez también se enfriaría hasta el punto en que ya no podría encender el combustible en los tiempos con una mezcla apropiadamente combustible.

Esta es una respuesta fantástica, y definitivamente aprendí algo nuevo. Sin embargo, creo que su intuición acerca de que la falla se debe a que la mezcla es "demasiado pobre para encenderse" puede ser incorrecta. La presencia de gases de escape en lugar de aire fresco/combustible significa que hay una deficiencia de oxígeno, lo que sería una condición rica, en lugar de una condición pobre.
... Por otra parte, los gases de escape pueden ser completamente inertes y, por lo tanto, la relación aire-combustible de la nueva carga no inerte seguiría siendo correcta (ni rica ni pobre) medida por el carburador, solo hay podría no ser suficiente aire fresco y combustible para hacer un golpe de poder significativo.
@mac Creo que tienes razón. Lean es probablemente el término incorrecto. En Wikipedia, el autor solo usa la palabra "incombustible" (no creo que incombustible sea en realidad una palabra).
"no es una mezcla inflamable"
@mac gracias, usé esa frase para editar mi respuesta.

Esto concuerda con mi comprensión básica del término. Por otro lado, se recomienda ajustar el carburador de la motosierra para la potencia y no para la velocidad, ya que la potencia se refiere al mejor rendimiento mientras corta madera, bajo carga. Ajustar la velocidad puede resultar en una mezcla demasiado pobre.