Los motores de dos y cuatro tiempos son motores que combinan elementos tanto de los motores de dos tiempos como de los de cuatro tiempos . Suelen incorporar dos pistones .
El motor M4+2 , también conocido como motor de combustión interna de doble pistón , es un tipo de motor de combustión interna inventado por el titular de la patente polaco Piotr Mężyk. [1]
El motor M4+2 debe su nombre a la combinación de motores de dos tiempos y de cuatro tiempos . El motor de combustión de dos tiempos se caracteriza por una construcción sencilla y un sistema de cambio de carga de aire, así como por un mayor índice de potencia de salida. Los cilindros de ambos módulos del motor de dos pistones se han unido a lo largo de un eje con una culata común en forma de anillo. Los pistones se mueven a diferentes velocidades y con el desplazamiento de etapas adecuado. Los dos cigüeñales están conectados con una transmisión especial que hace girar el cigüeñal de cuatro tiempos al doble de velocidad que el cigüeñal de dos tiempos. En el M4+2, las ventajas de que ambos motores estén conectados son obvias; los pistones del motor que trabaja en un cilindro de combustión están colocados uno frente al otro, pero en modos diferentes. Los motores de pistones opuestos se han probado antes tanto en 2 tiempos como en 4 tiempos, la combinación de los dos ciclos diferentes es única en este motor. El motor tiene una eficiencia mucho mayor que el valor de equilibrio conocido para los motores de combustión (alrededor del 35%) y más cercana al asociado con las turbinas de vapor o los motores eléctricos (alrededor del 70%). [ cita requerida ]
Ventajas:
La idea fue desarrollada en la Universidad Tecnológica de Silesia , Polonia, bajo la dirección de Adam Ciesiołkiewicz. [4] La Oficina de Patentes de Polonia le concedió el número de patente 195052. [5] El trabajo con el nuevo motor de combustión ha sido realizado por la empresa IZOLING PW en cooperación con la Universidad Tecnológica de Silesia en Gliwice. También se celebraron consultas con investigadores de la Universidad Técnica de Cracovia. Hasta ahora, se han realizado dos modelos de motor en funcionamiento. El modelo preliminar se basa en dos motores existentes (un motor de motocicleta de dos tiempos y un motor de máquina pequeña de cuatro tiempos). Este modelo confirma el concepto de conexión de los motores de dos y cuatro tiempos. El segundo modelo es el modelo funcional. La nueva solución para un motor de combustión fue presentada durante conferencias científicas (KONES '2002, Seminario de biocombustibles 2003, etc.) y en los medios de comunicación (revistas, periódicos, TVP, radio).
Las etapas del ciclo de trabajo:
El proceso de llenado se realiza en la fase de sobrepresión , utilizándose un compresor de gas mecánico y un acelerador para su regulación.
El cambio de carga es asistido por un pistón de cuatro tiempos, que funciona como un sistema de refuerzo dinámico y permite un buen aprovechamiento del espacio de trabajo.
Existe la posibilidad de cambiar la posición relativa de los pistones durante el funcionamiento del motor, lo que permite modificar la relación de compresión en función del nivel de carga temporal. Esto sugiere la posibilidad de utilizar diferentes combustibles para la combustión (gasolina de bajo octanaje, biocombustibles con un alto contenido de componentes vegetales).
El ciclo de trabajo se caracteriza por una característica de combustión casi constante del volumen del espacio de trabajo que aumenta durante la etapa de expansión. [6] [7]
El motor se caracteriza por:
Los cálculos demuestran que el nuevo motor tiene parámetros e indicadores de trabajo más favorables:
En la actualidad, Ricardo Consulting Engineers, en el Reino Unido , está investigando el modo de dos tiempos . El concepto consiste en cambiar de un modo a otro en función del valor de las revoluciones . El motor de cuatro tiempos es más eficiente cuando funciona a plena potencia, mientras que ocurre lo contrario con el motor de dos tiempos. Cuando un coche pequeño con carga pesada funciona a la mitad de la velocidad, el motor cambia automáticamente al modo de dos tiempos, que es entonces más eficiente. La investigación al respecto mostró una reducción del 27% en el consumo de combustible. [8] [9]
El motor M4+2 tiene un pistón de cuatro tiempos y un pistón de dos tiempos. El eje del pistón de cuatro tiempos gira el doble de rápido que el eje del pistón de dos tiempos, y la parte de dos tiempos siempre funciona a la mitad de velocidad. Esto garantiza que ambas partes funcionen de manera óptima en lo que respecta al consumo de combustible en todo momento. Los mismos principios se aplican a los dos motores distintos, pero el diseño del M4+2 es mucho más simple.