Funcionamento de um motor de 2 Tempos
O motor de 2 tempos também é conhecido como motor de ciclo de Otto, em homenagem ao seu inventor, o engenheiro alemão Nicolaus August Otto, que desenvolveu o motor de combustão interna em conjunto com Etienne Lenoir.
O motor de ciclo de Otto é um motor de combustão interna que realiza as quatro fases do ciclo termodinâmico (admissão – compressão – explosão – exaustão) em dois movimentos lineares do pistão ou numa volta completa da cambota. Distingue-se do motor de 4 tempos que realiza este processo em 4 movimentos do pistão ou duas voltas da cambota.
A grande diferença entre os motores de 2 e 4 tempos é a produção de uma explosão por cada duas voltas da cambota no motor de 4 tempos e uma explosão por cada volta da cambota no motor de 2 tempos.
A vantagem do motor de 2 tempos é o facto de esta diferença produzir uma maior potência de saída da cambota, mas por outro lado tem a desvantagem de um maior consumo de combustível.
FASE ADMISSÃO – COMPRESSÃO
O pistão desliza para cima desde o PMI (Ponto Morto Inferior), deixando a janela de admissão aberta durante o processo. Na parte superior o pistão realiza a compressão e na parte inferior a mistura de ar e combustível é absorvida através da janela de admissão.
FASE EXPLOSÃO – EXAUSTÃO
Quando o pistão atinge o seu PMS (Ponto Morto Superior) produz-se a máxima compressão da mistura de gases e dá-se uma explosão produzida pela faísca elétrica da vela de ignição. A ignição produz uma expansão dos gases, empurrando o pistão para baixo e cujo o movimento é comunicado à cambota através da biela.
No movimento descendente, o pistão abre a janela de escape, que permite a saída dos gases de combustão. Ao mesmo tempo, abre-se a janela de transferência, pela qual volta a entrar no cilindro a mistura de ar e combustível, ocupando o espaço que foi deixado pela saída dos gases.
Quando o pistão volta ao seu PMI, o cilindro volta a encher-se de gases e o ciclo repete-se.
Na fase de explosão – exaustão é fundamental o correcto funcionamento do sistema de escape, já que uma parte importante do seu funcionamento é manter a compressão dos gases dentro da câmara, favorecendo uma correcta explosão. Paralelamente, um sistema de escape correcto favorece a rápida evacuação dos gases, otimizando o começo de um novo ciclo.
Uma vez finalizado o ciclo, os gases procedentes da explosão devem ser expelidos para permitir a entrada de uma nova mistura, processo conhecido como eliminação em loop. O circuito de limpeza é também conhecido como sistema Schnuele ou limpeza de loop.
PARTES DE UM MOTOR
PARTES FIXAS
COLAÇA: Tampa que cobre o cilindro, suporta a vela de ignição e forma parte da câmara de combustão.
VELA DE IGNIÇÃO: Dispositivo que ativa a faísca elétrica da ignição.
CILINDRO: Peça em ferro fundido ou alumínio, em cujo interior se movimenta o pistão.
CARTER: Caixa estrutural mecânica que aloja os mecanismos operacionais do motor.
PARTES MÓVEIS
PISTÃO: Peça cilíndrica em liga de alumínio que se desloca alternadamente dentro do cilindro para comprimir o fluido e para realizar o movimento.
BIELA: Elemento mecânico submetido a esforços de tração e compressão que transmite o movimento articulado à cambota,
CAMBOTA: Eixo em camadas com contrapesos (para capturar a inércia) que transforma o movimento retilíneo em circular ou vice-versa.
EXPLICAÇÃO DETALHADA DO FUNCIONAMENTO DO MOTOR
ADMISSÃO – COMPRESSÃO – Primeiro tempo (Movimento de PMI a PMS)
⦁ Começa o período de admissão, todas as janelas estão abertas.
⦁ O pistão cria uma depressão e absorve gases novos através da entrada no cárter (câmara de pré-compressão).
⦁ Quando atinge metade do percurso ascendente, o pistão fecha todas as janelas. Nesse momento começa o período de compressão e o período de admissão contínua.
⦁ O pistão atinge o PMS (fim do percurso ascendente), o período de compressão termina. O período de admissão contínua, já que o fluido tem uma certa inércia.
EXPLOSÃO – EXAUSTÃO – Segundo tempo (Movimento PMS a PMI)
⦁ Antes de o pistão atingir o PMS dá-se um avanço da ignição (instantâneo) e começa o período de combustão (gradual).
⦁ A aproximadamente 10 graus de atingir o PMS, a chama alcança o pistão e dá-se o início da expansão (único período de trabalho).
⦁ O pistão é empurrado energeticamente em direção ao PMI e a pressão atinge os valores máximos.
⦁ A meio do percurso descendente o pistão destapa a janela de escape e liberta tanto os gases queimados como calor e poderosas ondas acústicas. Inicia-se o período de exaustão ao mesmo tempo que a expansão entra em declínio).
⦁ À medida que o pistão baixa vai perdendo pressão superior na câmara de combustão, que é compensado com ganhos no cárter, onde a mistura é sujeita a pré-compressão.
⦁ Passados alguns graus dA colaça, as janelas de transferência são abertas e a pressão acumulada no cárter (superior à pressão no cilindro) força os gases novos a sair. Estes gases enchem o cilindro com um loop envolvente que não só facilita a remoção dos poucos gases queimados que permanecem, mas que também deixa sair gases novos, assistidos pelas ondas que viajam a grande velocidade pelo escape e que facilita o enchimento do cilindro (melhora a transferência).
⦁ O pistão atinge o PMI e a expansão termina, mas a exaustão e transferência continuam. Antes do pistão fechar as janelas de transferência, o ressalto das ondas de escape devolve ao cilindro grande parte dos gases novos perdidos.
