Motor 2 Tempos

Os motores 2 Tempos (2T) são motores muito interessantes, sua simplicidade e alta potência agradam muitos fãs de automobilismo. Estes motores contam muitas histórias de vitorias tanto em corridas de motos quanto de carros, com sua simplicidade a manutenção durante os campeonatos eram facilitada e ao mesmo tempo demostravam confiabilidade por sua durabilidade.

Esses motores não só faziam sucessos nas pistas, mas nas ruas muitos automóveis e motos eram equipados com eles, como por exemplo o DKW e as motos Yamarra DT 200, DT 180, etc.

Hoje em dia estes motores sofrem muito com falta de investimentos e também com preconceito dos fabricantes de motores. A razão de tudo isso é o alto consumo de combustível e óleo lubrificante, e a alta produção de poluentes por conta da queima do óleo lubrificante junto com o combustível.

Hoje em dia com a alta tecnologia empregada em motores 4 Tempos, os motores 2T tem sua aplicação muito restrita, sendo inviável sua aplicação nas faixas de potência superiores a 50 CV para motores com ignição por centelha. Esta convenção existe não só por conta da alta emissão de poluente mas sim principalmente pelo consumo. Como pode ser visto na figura acima, a configuração dos motores 2T são diferentes dos 4T, as válvulas de admissão e escape são janelas alojadas nas laterais dos cilindros, sendo que a janela de escape tem um diâmetro um pouco maior do que a de admissão, a razão disto é que os gases queimados necessitam sair antes que os gases novos entrem no cilindro e a pressão interna do cilindro necessita ser aliviada para que os gases novos entrem nos cilindros, portanto a nova mistura ar-combustível também ajuda a fazer a lavagem dos gases queimados, e por conta disto parte do combustível sai pela janela de escape durante a lavagem, diminuindo o rendimento térmico e aumentando o consumo especifico. 

Nos motores de ignição espontânea (Diesel), a situação é diferente, por sua relação peso/potência ser inferior aos motores Diesel equivalentes 4T, isso significa que são motores de mesma potência mas os 2T são menores e mais leves que os 4T, sua faixa de aplicação restringe-se a motores grandes (exemplo motor de navio), vide foto abaixo, tudo por conta de serem mais compactos. Mas o consumo de combustível ainda é mais elevado que seu equivalente 4T, isso não é por conta de que parte do combustível sai pelo escape, mas por que os 2T Diesel necessitam de um compressor na admissão para prover o ar de entrada, e esse compressores são acionados pelo próprio motor o que rouba potência do mesmo, elevando assim seu consumo especifico. Na figura abaixo retirada do site http://www.joseclaudio.eng.br/grupos_geradores_1.html isso pode ser observado com mais detalhes.

Motor 2T Diesel Wärtsilä-Sulzer RTA96-C

 

 

Caracteristicas do motor 2T

Nos motores 2T os tempos de motor são os mesmos que ocorre nos 4T: Admissão, Compressão, Explosão e Escape, mas o que diferencia 2 e 4 Tempos é a maneira de como eles trabalham. Enquanto o 4T trabalha 1 tempo de cada vez, necessitando 2 voltas do virabrequim para completar um ciclo. O 2T trabalha com (Admissão e Escape) sendo um tempo, (Compressão e Explosão) sendo outro tempo, totalizando 2 tempos, isso tudo em uma volta do virabrequim.

 

Portanto em resumo ocorre produção de trabalho (Explosão) em todas as rotações, produzindo assim mais potência que seu equivalente a 4T, sem perda de bombagem que ocorre no tempo de admissão do motor 4T e perda de compressão, que ocorre no tempo de compressão, Mas com um consumo de combustível que não chega a ser o dobro dos motores 4T, mas pode chegar perto disto.

 

http://www.xpeedclub.com.br/xtechlib/animacao_motor/twostroke.gif 
 

 Tentativas de inovações

Durante as décadas de 70, 80 e 90 muitos engenheiros e inventores tentaram modificar o motor 2T para adequa-lo às novas leis de emissões que começaram a vigorar nos Estados Unidos e Europa a partir da década de 70. Algumas invenções conseguiram sobreviver por alguns anos, com por exemplo a adição de uma válvula na entrada de ar do motor, controlando melhor o fluxo de ar na camara de combustão e no cárter.

 

Mas conforme os anos foram passando, as leis foram apertando, e mais modificações teriam que serem feitas para que o velho 2T continuasse a ser produzido, perdendo assim sua maior virtude, ser simples e barato.

 

Mas na década de 80 e 90 novas idéias começaram a surgir, e modificações simples para separar o óleo lubrificante da misturas começaram a aparecer; um exemplo era embulos externos á camara de combustão que subiam e desciam pela diferença de pressão que ocorriam dentro do motor; mas o que realmente interessou foi instalar um sistema de injeção direta de combustível e um compressor na admissão para prover o ar, como nos motores 2T Diesel. Mas este sistema era muito caro para a época e ficou somente na ideia. Uma empresa australiana (Orbital) comprou a ideia e esta produzindo este motor com estas modificações, mas com aplicação somente náutica, onde as leis de emissões ainda não é tão rígida.

 

Por fim, hoje em 2012 para um motor 2T chegar a ser produzido dentro das leis as modificações seriam:

 

1. Separar o óleo lubrificante da mistura ar-combustível, não deixando a mistura passar pelo cárter, instalando um supercharger na admissão para prover o ar, pois o 2T não tem a sucção de ar como o 4T.
2. Implantar sistema de lubrificação com cárter úmido com os sistemas por salpico ou pressão. Os motores 2T usam o sistema de cárter seco. Com isso adiciona-se; bomba de óleo, filtros, um bloco de motor mais elaborado com galerias de óleo, pescador e mangueiras.
3. Válvula de escape no cabeçote, isso é necessário para melhorar a turbulência o swirl dentro da câmara de combustão, provendo melhor queima de todo combustível. Com isso adiciona-se; eixo comando no cabeçote, molas, válvulas, incertos de válvulas, polias e correias.
4. Sistema de refrigeração a água, com este sistema a temperatura de combustão e do motor em geral é mais controlada, melhorando e muito o consumo, a combustão e o rendimento térmico do motor. Os motores 2T usam em geral sistema de refrigeração a ar. Com isso adiciona-se; bomba d'água, válvula termostática, radiador, mangueiras, reservatorio expansor, bloco do motor com galerias de água.
5. Injeção direta de combustível, com este sistema o controle da combustão é muito superior aos carburadores e sistemas de injeção indireta, além de uma redução no consumo de combustível muito consideravel. Com isso adiciona-se; todos os sensores, atuadores e módulo do sistema eletrônico.
6. Calibração do módulo do motor.

Como pode-se observar a maior virtude o motor que é a simplicidade desapareceu, e mesmo com toda esta modificação, o motor 2T iria consumir mais combustível que seu equivalente 4T.