¿Por qué no se usan motores de 2 tiempos en los automóviles?

Porque son antiguos.

Consumen cargas de combustible, generan cargas de contaminación y mueren bastante rápido.

Los 2 tiempos son buenos en una cosa: generan mucha potencia a altas revoluciones mientras son relativamente pequeños y livianos. Producen aproximadamente el doble de potencia que un 4 tiempos con el mismo tamaño. Es por eso que se usaron en motocicletas hasta hace poco (y todavía están en algunas motos de cross, que deben ser REALMENTE ligeras).

El doble de potencia puede sonar increíble, pero lo hacen con el doble del costo de todas las demás cosas. Combustible, contaminación, ruido, mantenimiento y morir dos veces más rápido (en realidad, incluso más rápido).

Y con la tecnología de combustión en evolución, no hay necesidad de ese tipo de motores muy livianos, potentes pero poco confiables porque los 4 tiempos con el mismo tamaño ya producen suficiente potencia.

Pero había autos con motores de 2 tiempos. Trabant de Alemania Oriental aparece en mi mente. Supongo que fue uno de los últimos o incluso el último automóvil producido en masa con un motor de 2 tiempos.
Y eso fue hace 30 años, en un país del segundo mundo.

Así que puedes imaginar lo poco práctico que es un 2 tiempos en un auto car

La gente ya ha mencionado los principales problemas: consumo de combustible, contaminación, durabilidad y eficiencia térmica. Pero nada de esto tiene que ser el caso. Se pueden diseñar dos tiempos para eliminarlos, pero a riesgo de un costo adicional.

En dos tiempos, los puertos de transferencia y de escape se abren al mismo tiempo. A algunas velocidades del motor, porciones de la mezcla de combustible van directamente desde los puertos de transferencia hacia el escape sin quemarse. Esto conduce a un alto consumo de combustible y a la expulsión de hidrocarburos no quemados. Una solución es usar inyección directa en la cual el combustible se inyecta en el cilindro solo después de que se cierran los puertos. Esto reduce drásticamente ambos problemas.

La otra fuente de contaminación proviene de la lubricación por pérdida total en la que el aceite de dos tiempos sin quemar pasa directamente por los puertos de escape. Una solución es reemplazar el sistema de pérdida total de aceite con lubricación completa del cárter como se encuentra en los motores de cuatro tiempos. Para hacer esto, el cárter ya no se puede usar para limpiar, por lo tanto, se necesita un sobrealimentador para suministrar el aire de limpieza. El inconveniente es que agrega complejidad de peso y gasto a lo que era un motor liviano y económico.

Editar … Olvidé mencionar algo que mucha gente encuentra realmente molesto. Ese es el ruido extremadamente lento de ralentí y tintineo al cerrar el acelerador. Esto es causado por el suministro desigual de aire y combustible causado por la inyección indirecta y el barrido del cárter. . El uso de la eliminación directa del sobrealimentador y la inyección directa eliminan estos problemas por completo.

Además, se debe agregar un anillo de control de aceite al motor para detener la fuga de aceite por los puertos de escape mientras el pistón está cerca del punto muerto superior. Hay dos lugares para colocar este anillo para que el aceite no se escape por los puertos de escape. El primero es colocar el anillo de control de aceite en la parte inferior del pistón. Este no es el mejor lugar porque el cuerpo del pistón solo obtiene una película muy delgada de aceite para deslizarse. La segunda y mucho mejor solución es insertar el anillo en una ranura en la pared del cilindro, justo debajo de los puertos de escape. Achates lo hace con su diesel de dos tiempos e informa un consumo de aceite muy bajo utilizando este enfoque.

Los problemas de durabilidad resultan de la pobre lubricación de la neblina de aceite y del calor adicional de un evento de combustión por revolución en comparación con un cuatro tiempos. Además de utilizar la lubricación completa del cárter, se debe proporcionar un medio para enfriar la parte inferior, como un chorro de aceite. Es interesante que los motores diésel de dos tiempos utilizan lubricación completa del cárter y pistones refrigerados por aceite y son muy confiables.

Necesito ser específico sobre qué aspecto de la eficiencia térmica es problemático con los motores de dos tiempos. Los puertos de escape se abren antes de que el pistón llegue al punto muerto inferior. En muchos dos golpes, el puerto se abre tanto como 2/3 hacia abajo del golpe. En este punto, el cilindro todavía tiene una presión considerable. Esto desperdicia energía y produce esa nota de escape áspera y familiar que escuchas de dos golpes. Una respuesta es usar una relación de carrera a agujero mucho más larga, para permitir una expansión más completa antes de que se abra el puerto de escape. Esto puede tener la desventaja de reducir las rpm máximas permisibles del motor debido a la mayor carga del pistón y la biela.

Por lo tanto, las razones por las que ya no se usan dos golpes pueden abordarse, pero puede ser más barato construir un cuatro tiempos a pesar de las válvulas, los resortes y las levas y la cadena de levas adicionales.

Ha habido varios autos con motores de dos tiempos …

Coches de 2 tiempos – Página 1 – General Gassing – PistonHeads

Motor de dos tiempos – Wikipedia

Pero ya no los usamos mucho porque necesitamos 300–500 hp en nuestro automóvil, por lo que podemos viajar a 55 mph … o tal vez 100 kph.

En realidad, se debe principalmente a las regulaciones de contaminación:

Según el artículo de Wikipedia citado anteriormente: “La producción de automóviles de dos tiempos terminó en la década de 1980 en Occidente, debido a la regulación cada vez más estricta de la contaminación del aire. Los países del Bloque Oriental continuaron hasta alrededor de 1991, con los Trabant y Wartburg en Alemania Oriental “.

Parece que nadie mencionó en otras respuestas la peculiaridad del sistema de lubricación de los motores de dos tiempos que requiere que el combustible y el aceite se mezclen: todos los que usaron herramientas como la motosierra deben usarse para mezclar el combustible y el aceite especial de dos tiempos antes de verter en el tanque de combustible Otra cosa es que los motores de dos tiempos requieren un aceite especial de dos tiempos que está diseñado especialmente para ser quemado junto con el combustible sin producir nada que pueda causar daños al motor como cenizas o alquitrán.
Por lo general, el sistema de lubricación en motores de dos tiempos solo se basa en el aceite disuelto en el combustible y aspirado en el cilindro a través del sumidero como la mezcla de combustible y aire para lubricar todas las partes móviles del motor, incluidos los cojinetes del cigüeñal, mientras que en la mayoría En los motores modernos de cuatro tiempos, el aceite se bombea a los cojinetes bajo presión para lubricarlos. Eso no se puede lograr en los motores de dos tiempos siempre que necesiten pasar la mezcla de combustible y aceite a través del sumidero para llevarla al cilindro. Y esto a su vez hace que los cojinetes del motor de dos tiempos se desgasten más intensamente debido a la mala lubricación. Además, aquellos que montaron motocicletas de dos tiempos pueden recordar que no debe ir cuesta abajo con el engranaje engranado, sino que debe poner su caja de cambios en neutral y aplicar los frenos en su lugar, ya que su motor puede detenerse de otra manera: eso puede suceder porque cuando cierra el acelerador Al ir cuesta abajo, el motor está privado de lubricación ya que el aceite viene con la mezcla de aire y combustible y no hay suficiente mezcla de aire y combustible cuando el acelerador está cerrado.

Todo lo que hace que los motores de gasolina de dos tiempos no sean generalmente adecuados para su uso en los automóviles modernos.

Los motores diesel sobrealimentados de dos tiempos utilizados en aplicaciones marinas o para locomotoras son una historia diferente: no se basan en bombear la mezcla de aire y combustible a través del sumidero, lo que permite utilizar el sistema de lubricación donde el aceite se entrega a los cojinetes bajo presión dándoles la misma confiabilidad que tienen sus contrapartes de cuatro tiempos.

Solían serlo, pero los problemas de emisiones y la falta de flexibilidad eventualmente permitieron dominar los cuatro tiempos. El problema es que los motores de dos tiempos pueden producir una gran potencia, pero solo en un rango estrecho de RPM … Si los sintoniza para una banda de potencia más amplia, pierde esa ventaja de potencia.

Los dos golpes modernos utilizan las ondas estacionarias establecidas a ciertas frecuencias dentro del sistema de escape para crear una ‘pared’ invisible que evita que la carga de combustible nuevo salga directamente del puerto de escape tan pronto como llegue desde el puerto de transferencia.

Inevitablemente, estas ondas estacionarias solo están en el lugar correcto sobre una banda estrecha de revoluciones, por lo que obtienes una ‘banda de potencia’ … ¡Lo cual es extremadamente emocionante experimentar en una motocicleta de dos tiempos, pero muy poco práctico en cualquier otro lugar!

Por cierto … Por regla general, dos golpes no son tan rápidos como cuatro golpes, simplemente suenan como lo hacen porque están disparando en cada ciclo, no en cada otro ciclo como un golpe de cuatro … Así que un golpe de dos tiempos de 5000 rpm dispara tantos veces como cuatro tiempos haciendo 10,000 rpm … Suena como ‘ocupado’ …

Los motores de dos tiempos cayeron en desgracia debido a la contaminación. Debido a la naturaleza de un motor de dos tiempos, el puerto de escape está abierto mientras se induce combustible en el motor. Parte del combustible pasa directamente al tubo de escape y, en consecuencia, no se quema. El problema del combustible puede superarse mediante la inyección directa de combustible. El inyector no actúa hasta que el puerto de escape está cubierto, lo que elimina el escape de combustible.

Los motores de dos tiempos producen aproximadamente el doble de potencia que un motor de cuatro tiempos de desplazamiento comparable. Son extremadamente simples (tres partes móviles). Pueden ser tan confiables como un motor de cuatro tiempos.

Por otro lado, muchos motores marinos tienen motores diesel turboalimentados de dos tiempos. Tienen una vida útil muy larga. Los motores de dos tiempos también se utilizan en la aviación civil. No veo ninguna razón para que un motor de dos tiempos no pueda tener una vida útil comparable a un motor de cuatro tiempos.

Además, suenan realmente bien cuando giran a 20k rpm.

Hay muchas razones, pero el mayor obstáculo técnico son las emisiones. Una inyección directa turbo / sobrealimentada de 2 tiempos todavía necesitaría años de desarrollo para lograr las emisiones de 4 tiempos que tienen décadas de trabajo de desarrollo de emisiones. Hay muchos aspectos excelentes en 2 tiempos, especialmente el bucle de barrido (no el pistón opuesto) acoplado a una cámara de expansión. El motor de moto de nieve Bombardier ETEC es una excelente demostración de la tecnología de la cámara de combustión.

Dadas las direcciones actuales en emisiones y producción de dióxido de carbono, es probable que la electrificación del transporte se acelere. Con las prioridades en la inversión en investigación siguiendo esas tendencias, es poco probable que el 4 tiempos sea reemplazado por el 2 tiempos para motores de combustión interna a nivel del consumidor. Es mucho más probable que veamos un aumento de la electrificación a través de híbridos y vehículos eléctricos de batería.

¡Ay, me encantaría haber visto la regla de 2 golpes!

El motor de dos tiempos, reconsiderado Parece que algunos están reconsiderando el motor de dos tiempos para aplicaciones automotrices. Por lo general, son demasiado sucios para las emisiones, demasiado ruidosos para la comodidad y demasiado poco confiables / mantenimiento intensivo para aplicaciones automotrices, lo que no aborda que no generan mucha más potencia por peso cuando se cargan con refrigeración, emisiones y todo las otras cosas

La consistencia y confiabilidad del 4 tiempos, que cuando se hace bien con las tolerancias modernas, puede correr más de 100,000 millas sin necesidad de agregar aceite.

Las percepciones de insuficiencia han llevado a una falta de esfuerzo de desarrollo. Entonces, no es que un 2 tiempos sea inherentemente inferior, sino que en los momentos clave, fue más fácil resolver el problema en un 4 tiempos, por lo que pasamos de 2 tiempos.

Alguien puede traer de vuelta los 2 tiempos.

En pocas palabras, son menos eficientes que aquellos con 4 golpes.

Sin embargo, los motores de dos tiempos tienen algunas ventajas sobre los de 4 tiempos. Son más ligeros, tienen menos piezas móviles y son más fáciles de fabricar. Es por eso que se utilizan para vehículos y sistemas pequeños: mini motocicletas, motosierras, etc. Además, los sistemas de refrigeración funcionan mejor para 2 tiempos.

Pero si el peso y la portabilidad no son un problema, entonces un 4 tiempos es mejor. Esto se debe a una mayor eficiencia termodinámica. Los detalles se complican aquí. Además, son menos contaminantes debido a la forma en que se expulsan los gases de escape.

Durabilidad, emisiones y consumo de combustible.

Realmente es así de simple por qué no se utilizan motores de dos tiempos.

Hay muchas razones para esto:

  1. ¡El motor de dos tiempos produce potencia en cada carrera del pistón, produciendo así más calor! Cuanto más grande sea el motor, más calor se generará y se disipará y para ello se requiere un mecanismo de enfriamiento más estricto y complejo.
  2. Lo más importante: los motores de dos tiempos producen potencia en cada golpe. Esto significa que el momento de giro tiene que equilibrarse de manera más uniforme (de lo contrario, las vibraciones serán más) en comparación con los motores de cuatro tiempos. Por lo tanto, se necesitaría un volante más pesado para equilibrar el motor, lo que da como resultado un aumento de peso y, por lo tanto, una disminución del rendimiento del motor.
  3. Hay muchas otras razones, pero estas dos establecen claramente la aplicación limitante de los motores de dos tiempos.

El motor de dos tiempos no puede cumplir con los requisitos actuales de potencia, velocidad, aceleración, eficiencia y el punto más destacado es que las emisiones de su escape son demasiado en comparación con los motores de 4 tiempos, ya sea gasolina o diesel.

Para superar tales dificultades, los ingenieros habían desarrollado motores de 4 tiempos, motores V, motores V y muchos más (motor de 6 tiempos).

Los motores de 2 tiempos tienen una mala reputación debido a sus deficiencias históricas, como cuando la gente piensa que un motor diesel no se puede usar en un automóvil de alto rendimiento. Las mejoras a los motores de 2 tiempos han sido sugeridas a lo largo de los años e incluso recientemente por compañías como Honda, pero incluso si un fabricante logra hacer un motor domesticado de 2 tiempos, no será menos que una pesadilla evitar las regulaciones contra 2 -motores de carrera.

La razón por la que me gustan los motores de 2 tiempos es porque tienen muchas menos piezas móviles que están sujetas a desgaste y son muy fáciles de desmontar y volver a armar, incluso para un niño. No me sorprendería si esto es un mal negocio para algunos.

Los motores también son mucho más ligeros y producen más potencia por litro que los motores de 4 tiempos con aspiración natural. No es correcto decir que son mucho más ruidosos que los motores de 4 tiempos porque la mayoría de las veces, las personas comparan motores de capacidades similares en lugar de igual potencia. Un silenciador sintonizado en un 2 tiempos reduce los niveles de ruido al de un 4 tiempos que produce la misma cantidad de potencia.

Y escucha esta música … No he escuchado un 4 tiempos que suene tan bien:

Gracias por el A2A.

Los motores de dos ciclos se han utilizado en automóviles, especialmente por Saab en los años 60. Si bien un motor de dos tiempos tiene una mejor relación potencia / peso, presenta desafíos de control de emisiones. Es por eso que no se usan en motores pequeños. Los motores diesel grandes son frecuentemente motores de dos ciclos. De hecho, los motores diesel más grandes que se utilizan en los barcos son motores de dos tiempos con turbocompresor.

Los motores de dos tiempos cuando funcionan correctamente queman aceite. Esto significa que no pueden alcanzar los estándares de baja contaminación requeridos para los automóviles modernos. Se fabricaron los últimos dos coches de carrera, pero nunca fueron muy populares.

Emisiones y longevidad.

Las motos de nieve todavía usan 2 tiempos avanzados, obtienen una mejor economía de combustible que las piezas de 4 tiempos y los escapes sintonizados modernos son muy silenciosos. La gente pone gases de escape fuertes, pero eso se aplica a ambos tipos de motores.

2 tiempos también hacen más potencia por desplazamiento que un 4 tiempos y son mucho más ligeros, por lo que el HP necesario sería manejable para un 2 tiempos.

Debido a la contaminación causada por ellos. También son mucho más ruidosos y a algunas personas tampoco les gusta el ruido de un automóvil.

Esas son las dos razones principales. Los autos de 2 tiempos tampoco serían capaces de pasar emisiones en la mayoría de los países.

Mi Saab de 1965 tenía un motor de tres tiempos de 750 cc y tres cilindros que fue un buen motivador para ese automóvil. El auto en sí parecía una avioneta sin alas y siendo ligero, el pequeño motor era todo lo que necesitaba. Desde entonces, las regulaciones de contaminación del aire harían que dos golpes necesiten controles para cumplir con los estándares actuales. Un motor más grande de dos tiempos tiende a necesitar más capacidad de enfriamiento que uno de cuatro tiempos también. El desarrollo del motor es un gran esfuerzo y desarrollar un motor de dos tiempos para un automóvil tendría pocos beneficios y grandes obstáculos.

Por lo general, el motor es de 4 tiempos para un generador diesel, sin importar si es para uso doméstico o industrial.

Tuve uno. Sé de muchos.

Este era de mi propiedad, motor muy suave.

Muy bonito Saab de 2 tiempos.

La razón por la cual los motores de dos tiempos ya no se usan en los automóviles es porque no pueden pasar las pruebas de emisiones.