El Diesel 2 Tiempos 🚗 🤯 Potente y Duradero. Como Funciona? / Repman22

Summary

El motor diésel de 2 tiempos no quema tanto lubricante como su equivalente de gasolina, lo que mejora sus emisiones. Es conocido por su confiabilidad y consumo de combustible, siendo esencial en el transporte marítimo. Aunque Renault trabajó en un automóvil de 800cc y 70 caballos de 2T, hoy en día no hay autos con estos motores, excepto antiguas camionetas y autobuses. Este motor utiliza un sistema de desvalvado unidirectional llamado 'uniflow scavenging'. A pesar de su eficiencia en grandes motores de bajos revoluciones, su uso en automóviles está limitado debido a su tamaño y necesidad de grandes revoluciones para generar potencia útil. Además, su uso de combustibles económicos y su menor emisión de CO2, aunque con más NOx, lo hacen adecuado para aplicaciones marítimas y pesadas, pero menos adecuado para vehículos urbanos.

Takeaways

• 🚢 Los motores diésel de 2 tiempos son más eficientes en el consumo de combustible y emisiones en comparación con sus equivalentes de gasolina.
• 💪 Estos motores son conocidos por su confiabilidad y eficiencia, siendo fundamentales en el transporte marítimo de contenedores.
• 🚗 Aunque Renault trabajó en un prototipo de automóvil de 2 tiempos diésel de 800cc, no se convirtió en un estándar en el sector automotriz.
• 🔧 Los motores de 2 tiempos diésel funcionan sin válvulas de admisión, utilizando en su lugar un orificio en la parte inferior del cilindro para la entrada de aire.
• ⚙️ La inyección de diésel y la combustión por compresión son fundamentales en el ciclo de funcionamiento, sin necesidad de una bujía.
• 🌀 Es esencial el uso de un soplador o superador, y en algunos casos un turbo, para mejorar la eficiencia en altas revoluciones.
• 🔄 El proceso de limpieza del cilindro se conoce como 'uniflow scavening', permitiendo un ciclo eficiente y limpio.
• 🛢️ Los motores de 2 tiempos pueden funcionar con combustibles de baja calidad, lo que reduce los costos de operación en aplicaciones pesadas.
• 🚧 A pesar de la eficiencia, los motores de 2 tiempos diésel tienen emisiones de NOx más altas que los motores de 4 tiempos, lo que limita su uso en vehículos de pasajeros.
• 🌐 Los motores de 2 tiempos diésel son más comunes en aplicaciones industriales y marítimas debido a su tamaño, potencia y eficiencia en revoluciones bajas.

Q & A

¿Por qué los motores diésel de 2 tiempos no queman tanto lubricante como sus equivalentes de gasolina?

Los motores diésel de 2 tiempos queman menos lubricante debido a que no necesitan mezclar combustible con aceite para el funcionamiento, lo que mejora las emisiones.

¿En qué tipo de vehículos se utilizan principalmente los motores diésel de 2 tiempos?

Los motores diésel de 2 tiempos son responsables de mover la mayoría del cargamento mundial en barcos de contenedores, que pueden tener más de 100,000 caballos de fuerza y girar a solo 100 revoluciones por minuto.

¿Qué es la principal diferencia entre un motor diésel de 2 tiempos y uno de gasolina de 2 tiempos?

La principal diferencia es que el motor diésel no requiere de un soplador para introducir la mezcla de aire y combustible, ya que utiliza la compresión y la temperatura del aire para la ignición, mientras que el motor de gasolina necesita un soplador para crear la vacío necesario para la entrada de la mezcla.

¿Qué es el uniflow scavenging y cómo se relaciona con los motores diésel de 2 tiempos?

El uniflow scavenging es una técnica de ventilación en la que el aire circula de abajo hacia arriba en el cilindro, dejando el aire limpio listo para la futura combustión. Este método es eficiente para expulsar los gases quemados y mantener el cilindro limpio.

¿Por qué los motores de 2 tiempos no son comunes en automóviles modernos?

Los motores de 2 tiempos no son comunes en automóviles debido a que requieren de una gran cantidad de espacio para instalar compresores auxiliares, tienen que girar a altas revoluciones para generar potencia útil y su eficiencia es mayor en motores de gran tamaño y baja rotación, como en barcos y locomotoras.

¿Cuál es la ventaja del uso de compresores eléctricos en motores diésel de 2 tiempos?

Los compresores eléctricos pueden operar independientemente del estado de la batería del vehículo, lo que elimina la barrera de la necesidad de un soplador auxiliar para el inicio del motor y mejora la eficiencia en altas revoluciones.

¿Por qué los motores de 2 tiempos diésel son adecuados para quemar combustibles de baja calidad?

Los motores de 2 tiempos diésel pueden quemar combustibles de baja calidad, como el aceite pesado, gracias a que tienen una mayor tolerancia a impurezas y pueden funcionar con tratamientos de combustible previo.

¿Cuál es la diferencia entre los motores de 2 tiempos con pistón opuesto y los convencionales?

Los motores de 2 tiempos con pistón opuesto, como los Acates, tienen una configuración sin cabeza de cilindro y sin válvulas, lo que reduce la complejidad y mejora la eficiencia. Además, tienen un mejor llenado y vaciado del cilindro gracias a la disposición de los puertos de entrada y escape.

¿Qué es el motor Deltic y en qué tipo de vehículos se ha utilizado?

El motor Deltic es una variante de motor de 2 tiempos con pistones opuestos en forma triangular. Se ha utilizado principalmente en locomotoras en Inglaterra, y tiene la particularidad de tener 3 ejes de cigüeñal, de los cuales dos giran en sentido horario y uno en sentido antihorario, que se unen en un eje de salida único.

¿Cómo afectan las normativas de emisiones a la utilización de motores diésel en automóviles?

Las normativas de emisiones, como las normas Euro, permiten que los motores diésel emitan más NOx que los de gasolina en el mismo nivel de regulación. Esto, junto con la preocupación por la salud pública y la contaminación urbana, ha llevado a considerar el uso restringido de motores diésel en áreas urbanas.

Outlines

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🚢 Funcionamiento y ventajas del motor diésel de 2 tiempos

El motor diésel de 2 tiempos es conocido por su bajo consumo de lubricante y mejores emisiones en comparación con su equivalente de gasolina. Este motor, que es fiable y eficiente en consumo de combustible, es ampliamente utilizado en los barcos de contenedores a nivel mundial, con potencias que superan los 100,000 caballos de fuerza y una velocidad de giro de solo 100 revoluciones por minuto. Aunque Renault ha mencionado el desarrollo de un automóvil con motor diésel de 800cc y 2 cilindros de 70 caballos de fuerza, hasta el momento no hay autos con este tipo de motor, excepto algunas camionetas y autobuses antiguos que usaban motores de Detroit Diesel. Este motor de 2 tiempos se diferencia de los motores de gasolina en que no tiene válvulas de admisión, sino que cuenta con un orificio en la parte inferior del cilindro para la entrada de aire, y un inyector de diesel en la parte superior. La combustión se produce por compresión y temperatura del aire, sin necesidad de una bujía. Es obligatorio utilizar una fuerza de aire, generalmente un soplador o superador, para mejorar la eficiencia a altas revoluciones. La combustión se inicia cuando la parte superior del pistón alcanza su punto máximo y el diesel se inyecta, quemando y expandiéndose para empujar el pistón. La válvula de escape se abre simultáneamente para expulsar los gases quemados. Este proceso de limpieza del cilindro se conoce como desvalvado unidirectional. La principal diferencia con un motor de gasolina de 2 tiempos es que no requiere de un soplador, ya que este último utiliza el vacío generado por el pistón para introducir la mezcla de aire, combustible y aceite en el bloque y luego en el cilindro. En los motores diésel, la mezcla de combustible nunca debe pasar por el cajón de biela, permitiendo rellenar el cajón con aceite como en un motor de 4 tiempos. El uso de un anillo deslizante en el pistón ayuda a reducir el consumo de aceite, que es aproximadamente tres veces el de un motor de 4 tiempos.

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🛠 Razones por las que los motores de 2 tiempos diésel no son comunes en automóviles

Los motores de 2 tiempos diésel, aunque eficientes en grandes aplicaciones como barcos y locomotoras, tienen desafíos para su uso en automóviles. Primero, los barcos tienen espacio para instalar compresores auxiliares que proporcionan aire durante el inicio del motor y luego operan con turbo de alta eficiencia. Sin embargo, con la aparición de turbos eléctricos, que están en desarrollo, este problema podría superarse, ya que estos turbos pueden funcionar independientemente del estado del automóvil. Segundo, un motor diésel pequeño de automóvil de solo 0.8 litros y 2 cilindros necesita girar entre 1000 y 4000 revoluciones para generar potencia útil, mientras que un motor de barco, debido al espacio disponible, puede ser de 25,000 litros, pesar 2 millones de kilos y girar a solo 100 revoluciones, produciendo una gran cantidad de potencia. La baja rotación hace que los tiempos de expansión sean más largos y, por lo tanto, la combustión de la combustible dura más tiempo. En estas bajas RPM, el motor diésel de 2 tiempos es más eficiente que uno de 4 tiempos, logrando una eficiencia térmica del 55%. Además, los barcos a menudo utilizan un cabezal en el punto medio con un vástago fijo, lo que reduce el consumo de aceite en la zona del cilindro debido a la absorción de las fuerzas laterales. Finalmente, los motores de 2 tiempos diésel son adecuados para quemar combustibles muy baratos, como el aceite pesado de mala calidad, aunque los barcos también tienen plantas de tratamiento para mejorar la calidad antes de enviarla al motor. Sin embargo, las emisiones de estos barcos son varias veces más altas que las de automóviles diésel equivalentes, aunque las regulaciones anticontaminación en alta mar no son tan exigentes y no hay personas cercanas para inhalar los gases, como ocurre en una ciudad.

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🔧 Otros tipos de motores de 2 tiempos y su futuro

Existen otros tipos de motores de 2 tiempos, como el motor opuesto de pistón, utilizado desde 1900 en muchos barcos e incluso submarinos. Este motor no tiene techo de cilindro, biela, válvulas, resortes de válvula u otras piezas que reducen la eficiencia. También utilizan un segundo anillo deslizante para mejorar la entrada y salida de gases. Debido a que la combustión de combustibles ocurre dos veces más a menudo que en un motor de 4 tiempos, la potencia a la misma desplazamiento es un 50% mayor, lo que resulta en un motor más ligero y, por lo tanto, una reducción en el peso total del vehículo, contribuyendo al consumo de combustible. Acates utiliza estos motores en camiones modernos, donde afirma una eficiencia térmica del 55%. Otro variante es el motor Deltic, con pistones opuestos de forma triangular, utilizado durante mucho tiempo en locomotoras en Inglaterra. Este motor tiene 3 cigüeñales, 2 giran en sentido horario y el otro en sentido antihorario, que se unen a través de más engranajes en un solo eje de salida. El futuro de estos motores podría verse influenciado por el desarrollo de tecnologías como los turbos eléctricos, que podrían permitir su uso más común en automóviles.

Keywords

💡Máquina de dos tiempos diesel

Una máquina de dos tiempos diesel es un tipo de motor de combustión interna que opera en un ciclo de dos tiempos, lo que significa que completa un ciclo de combustión por cada revolución del cigüeñal. En el video, se destaca que estos motores son más eficientes en grandes aplicaciones como barcos de contenedores, donde pueden tener más de 100,000 caballos de fuerza y girar a solo 100 revoluciones por minuto.

💡Lubricante

El lubricante es un fluido que se utiliza para reducir el desgaste y la resistencia entre superficies en movimiento. En el contexto del video, se menciona que los motores de dos tiempos diesel queiman menos lubricante que sus equivalentes de gasolina, lo que contribuye a emisiones más limpias.

💡Uniflow scavenging

El uniflow scavenging es un método de limpieza de cilindros en motores de combustión interna donde el aire de escape se reemplaza por aire fresco de una manera que fluye en una sola dirección, generalmente de abajo hacia arriba. En el video, se explica cómo este proceso es eficiente para limpiar el cilindro y prepararlo para la siguiente combustión.

💡Compresor

Un compresor es un dispositivo que aumenta la presión de un fluido, generalmente el aire, para mejorar el rendimiento del motor. En el video, se discute cómo el uso de un compresor, y en ocasiones un turbo, es esencial para la operación de los motores de dos tiempos diesel, especialmente a altas revoluciones.

💡Inyector de diesel

Un inyector de diesel es un dispositivo que introduce la combustible en el cilindro del motor a la presión correcta y en el momento adecuado para la combustión. En el video, se menciona que en los motores de dos tiempos diesel, el inyector está ubicado en la parte superior del cilindro y es fundamental para la combustión.

💡Cilindro

El cilindro es la parte central de un motor de combustión interna donde ocurre la combustión. En el video, se describe cómo en los motores de dos tiempos diesel, el cilindro tiene un puerto en la parte inferior para la entrada de aire y un inyector de diesel en la parte superior.

💡Crankcase

El crankcase es la caja que contiene el cigüeñal y otros componentes del motor. En el video, se menciona que en los motores de dos tiempos diesel, el crankcase puede estar lleno de aceite, similar a los motores de cuatro tiempos, debido a que la mezcla de combustible no pasa por él.

💡Anillo de desgrasante

Un anillo de desgrasante es un componente del piston que ayuda a mantener el aceite fuera del cilindro de combustión. En el video, se discute cómo en los motores de dos tiempos, el uso de anillos de desgrasante en la parte inferior del piston es esencial para reducir el consumo de aceite.

💡Turbo

Un turbo, o turbocompresor, es un dispositivo que utiliza la energía del gases de escape para comprimir el aire de entrada, mejorando la eficiencia del motor. En el video, se explica cómo el uso de un turbo en combinación con un compresor puede mejorar la eficiencia de los motores de dos tiempos diesel a altas revoluciones.

💡Emissions

Las emisiones son las sustancias liberadas al ambiente por los motores durante la combustión. En el video, se discute cómo los motores de dos tiempos diesel pueden tener emisiones más limpias que sus equivalentes de gasolina, pero también se menciona que las emisiones de NOx pueden ser un problema, especialmente en entornos urbanos.

💡Máquina de dos tiempos opuesta

Una máquina de dos tiempos opuesta es una variante de motor de dos tiempos donde los pistones se mueven en direcciones opuestas. En el video, se menciona cómo esta configuración puede mejorar la eficiencia del motor y reducir el peso, lo que es beneficioso para el consumo de combustible.

Highlights

2-stroke diesel engines are more efficient and produce less emissions than their gasoline counterparts.

These engines are reliable and fuel-efficient, powering large cargo ships with over 100,000 horsepower at low RPMs.

Renault's attempt to develop a compact 800cc 2-stroke diesel car engine has not yet materialized in the market.

Old trucks and buses used Detroit Diesel engines with low-pressure air blowers and sometimes turbochargers.

The simplified 2-stroke diesel engine operates without intake valves, using a port for air intake and a diesel injector at the top.

Compression ignition in diesel engines replaces the need for a spark plug, relying on air temperature for ignition.

An air force, typically a blower or supercharger, is necessary to prevent exhaust gases from blocking the intake port.

Uniflow scavenging is the bottom-up air circulation method used in 2-stroke diesel engines for efficient cylinder cleaning.

2-stroke diesel engines do not mix fuel with air in the crankcase, allowing for oil filling similar to 4-stroke engines.

Oil scraper rings on the piston reduce oil consumption, which is about three times that of a 4-stroke engine.

The blower must supply air from very low RPM, impacting the engine's performance at high RPM.

Turbochargers cannot replace blowers alone due to their inactivity at low RPM, affecting engine startup.

2-stroke diesel engines are primarily used in ships, locomotives, and heavy vehicles due to their efficiency at low RPMs.

Electric turbos are in development and could potentially overcome the need for auxiliary compressors in smaller vehicles.

Small car diesel engines require high RPM for power, unlike large ship engines that operate efficiently at low RPM.

2-stroke diesel engines can achieve thermal efficiencies of up to 55%, making them more efficient at low RPMs.

Ship engines often use a crosshead mechanism to reduce oil consumption and lateral forces on the piston.

2-stroke diesel engines can burn low-quality fuels with the help of onboard treatment plants.

Emissions from 2-stroke diesel ships are less regulated and have a lower impact on human populations.

Diesel engines emit slightly less carbon but more NOx compared to gasoline engines, even with modern emissions controls.

Opposed piston 2-stroke diesel engines have been in use since 1900, offering high power output and efficiency.

The Deltic engine, a 2-stroke variant with triangular-shaped opposed pistons, was used in British locomotives.

Transcripts

The 2-stroke diesel engine does not burn as much lubricant as its gasoline equivalent,

which makes its emissions better. Proven for reliability and fuel consumption,

2-stroke diesel engines are responsible for moving the world's cargo in container ships

with more than 100,000 horsepower and turning at only 100 revolutions per minute.

Although Renault claimed to be working on an 800cc 2t diesel car with a compressor and

2 cylinders of 70 horsepower, to date there are no cars with these

engines except for somewhat old trucks and buses that used engines from the manufacturer

Detroit Diesel in aspirated versions, which actually have a low pressure

air blower , and sometimes also turbo. First we will see how this simplified

version works, which differs from the 2T version of gasoline or gasoline.

We have a piston, a connecting rod, and exhaust valves. There are no intake valves,

but there is a port. The port is a simple hole in the bottom of the cylinder

through which air enters. The diesel injector is at the top. There is no

spark plug since the mixture ignites by compression and air temperature as in a normal diesel.

It should be noted the obligation to use an air force. It is usually a blower

or supercharger to which the help of a turbo can be added to improve efficiency

at high revs. If this blower did not exist, the exhaust

gases would come out through the intake port and the cycle could not continue.

When top dead center of the piston is reached, diesel is injected into the cylinder

and ignites, burning and expanding, pushing down on the piston.

Upon reaching the position of the port at the bottom, the exhaust valve opens

simultaneously. Compressed air from the compressor

enters and pushes the burned gases out of the cylinder.

This produces an efficient sweep of the cylinder leaving clean air, ready for future

burning. This bottom-up air circulation is called uniflow scavening. It

can be seen that a certain amount of clean air goes through the exhaust, but since the air is

not fuel-blended, there is no waste.

The piston begins to rise blocking the port. and At the same time the exhaust valve is closed

. The piston continues to rise and compress

the air. Upon reaching the top, the diesel is injected again completing the 2-stroke cycle

. While we continue with the video, tell me in

the comments what you think of this type of engine and if you already know it.

The main difference with a 2 t gasoline engine is that there is no blower since the gasoline

uses the vacuum generated by the piston when it goes up and thus introduces the mixture

of: air, fuel and oil into the block and then when the piston it descends,

pushes it into the cylinder, where it is then compressed and burned.

In diesel, at no time should the fuel mixture pass through the crankcase,

therefore, the crankcase can be filled with oil as in a 4-stroke engine.

You will have noticed the existence of an oil scraper ring at the bottom of the piston.

This is due to the intake ports. As the piston lowered, the oil would enter through

the ports into the intake duct and then into the combustion chamber along

with the air. In this way, in modern 2t engines,

oil consumption is reduced to a minimum, being approximately three times the oil

consumed by a 4-stroke engine and, as you know, 4-stroke engines usually have

an almost imperceptible oil consumption. The disadvantage of using ports is that when

the piston is at the bottom, the rings do not wear in this area, favoring

uneven wear. Another con of this motor is that the blower

must supply air from very low RPM for the motor to start. This means

that at high RPM, the compressor does not have as much performance and that is where the combination

with a turbo comes in. You cannot use a turbo without a blower because

the turbo does not rotate at low rpm and therefore the engine could not be started.

As a consequence, when the turbo engine runs at high rpm, the compressor remains connected

by the belt and reduces efficiency.

But back to the initial question. Why is it currently only used in

ships, locomotives or heavy vehicles? That is, if they are efficient in those areas,

why not in cars?

1- The boats are large and have space to install auxiliary compressors to

supply the air during the engine start, and then to run the high-

efficiency turbo . However, with the appearance of electric turbos

which are still in development, this would no longer be an obstacle.

Electric turbos can run the car battery regardless if it is

on or off.

2- A small car diesel engine of only 0.8 liters and 2 cylinders must rotate between

1000 and 4000 revolutions to generate useful power.

A container ship engine, due to the large space available, can be 25

thousand liters, weigh 2 million kilos and rotate at only 100 revolutions producing a lot of

power. The low rotation makes the expansion times last longer and therefore,

the burning of fuel takes longer. At these low RPM the 2-stroke diesel engine ends up

being more efficient than a 4-stroke. Being able to reach a thermal efficiency of 55%.

In summary, at very low revolutions the 2-stroke is more efficient. But with so few

bursts per minute, it must be big to have usable power.

Another point is that boats also often use a crosshead at the midpoint with a

fixed piston rod. This is because the piston stroke is extremely long, and above

all, the crosshead absorbs all the lateral forces that occur in a conventional engine.

In this way, the oil required in the cylinder area is very low. Reducing

the oil consumption caused by the ports. Of course, conventional oil

is used in the crosshead area . It should also be noted that the optimal propeller rotation

speed is just 100 revolutions per minute. By rotating at the

same speed as the engine, a gearbox is not required, which prevents losses

and increases efficiency.

3- 2T diesel engines are good for burning very cheap fuels such as

poor quality heavy fuel oil. The same ship has a treatment plant to improve

quality before being sent to the engine. However, the emissions that these boats

produce , compared to equivalent 4-stroke diesel cars, ends up being several times

higher. The difference is that being on the high seas, the

anti-pollution regulations are not so demanding and there are no people around to breathe in the gases

as if it occurs in a city. However, if Premium diesel fuel were used

, emissions would go down. There are 2 classes of emissions. Those that produce

global warming such as CO2, and those that cause diseases such as NOx.

Diesel emits slightly less carbon than gasoline, but emits slightly more NOx even when

particle filters and adblue are used. The problem with NOx is that it is heavy and

stays down where people are breathing and causing cancer. For this reason it

was wanted to ban the use of diesel vehicles before gasoline or gasoline in cities.

I also want to clarify that in the euro standards that regulate the permitted pollution

of an engine, at the same level, for example euro 6, it allows diesel to generate more

NOx than gasoline. Therefore, if we had a diesel and gasoline engine, both euro 6, the

diesel will produce more nox and less carbon. There is also the

opposite piston 2-stroke diesel engine that has been used since 1900 in many ships and even submarines.

The engine has no cylinder head, no camshaft, valves, valve springs,

and other parts that reduce efficiency. Note that they also use the second

oil scraper ring . The intake and exhaust ports are

perfectly positioned and being one up and one down improves the emptying

and filling of the cylinder to extreme levels.

Because the burning of fuels is done twice as often as in a 4-stroke engine,

the power at the same displacement ends up being 50% greater and therefore, giving a

lighter engine which reduces the total weight of the vehicle. Which ends up contributing to fuel

consumption . Acates uses these engines for

modern trucks where he claims a thermal efficiency of 55% although these values ​​are really

high for such small and high revving engines compared to the 100rpm

of ships. There is another 2-stroke variant

with triangular-shaped opposed pistons called the Deltic engine. This engine was used in locomotives

in England for a long time. It has 3 crankshafts, 2 rotate clockwise

while the remaining counterclockwise. These are then joined by more gears ending

in a single output shaft. Share the video with your friends and let your

like it helps me a lot. comment what you think and follow

me on instagram as Repman22 underscore. See you next time.