Motor a dois tempos

Motor a dois tempos é um tipo de motor de combustão interna de mecanismo simples. Ou seja, ocorre um ciclo de admissão, compressão, expansão e exaustão de gases a cada volta do eixo. Diferente dos motores de quatro tempos, as etapas de funcionamento não ocorrem de forma bem demarcada, havendo admissão e exaustão de gases simultaneamente, por exemplo.

Um tempo de funcionamento do motor é percurso do ponto morto inferior ao ponto morto superior da tragetória do pistão. Assim, um tempo equivale a meia volta do eixo de manivelas. No caso, chama-se o primeiro tempo de compressão e admissão, o segundo, de escape e transferência de calor.

Em termos tecnológicos há dois extremos. Existem os motores de pequeno porte, que equipam motosserras, algumas motos, aeromodelos e pequenos geradores elétricos, por exemplo. E existem motores de grande porte, principalmente de ciclo Diesel, para propulsão naval, como o maior motor de combustão interna do mundo, o Wärstsilä-Sulzer RT-flex96C. Os princípios, as formas e desempenhos de cada um destes grupos são tão extremamente distintos como as aplicação, devendo-se trata-los de maneira separada.

Mecanismo

Motor a dois tempos, sem válvulas, de ignição por faísca.

Motores de pequenino porte, a 2 tempos, não utilizam o cárter como depósito de óleo. A lubrificação obtém-se adicionando óleo diretamente ao combustível, na proporção típica de 1 volume de óleo para 40 de combustível, ou com a utilização de algum dispositivo de lubrificação automática, como o Lubrimat dos automóveis DKW ou o Autolub de algumas motocicletas. Durante a combustão, o óleo contido no combustível deposita-se nas superficies metálicas lubrificando os elementos a medida em que passa da câmara de combustão para o cárter.

Estes motores freqüentemente não possuem válvulas propriamente ditas, têm duas janelas na parede da câmara de combustão, para comunica-la com o exterior e o cárter:

• A janela de admissão, por onde vai ser introduzida a mistura gasosa formada pelo ar e pelo combustível.
• A janela de comunicação entre o cilindro e o cárter, à qual também se dá o nome de "transfere";
• A janela de escape, colocada na parte superior do cilindro e que faz a comunicação deste com o exterior, permitindo a saída dos gases queimados provenientes da combustão;

O funcionamento ocorre conforme a seguinte seqüencia:

1. À medida em que ocorre o movimento ascendente do êmbolo, o mesmo obstrui as janelas, e em seguida comprime a mistura gasosa existente na parte superior do cilindro.
2. Ao mesmo tempo cria-se um vácuo no cárter, que força a admissão de ar atmosférico no interior do mesmo.
3. Quando o êmbolo atinge o ponto morto superior dá-se a ignição, devido à libertação da faísca na vela. Os gases pressionam o pistão em direcção ao ponto morto inferior, produzindo assim trabalho, movimentando a cambota. Durante esta etapa, o êmbolo libera a janela de escape possibilitando a saída dos produtos de combustão.
4. Próximo ao ponto morto inferior, o pistão abre a janela de transferência. Ao mesmo tempo, seu movimento descendente pressuriza o carter, forçando a nova mistura a penetrar na câmara o que támbem contribui na exaustão de gases de combustão. Ao término desta fase o motor fica nas condições iniciais permitindo que o ciclo se repita.

Desempenho

Comparando motores de mesmo porte (capacidade volumétrica e velocidade de rotação), motores de dois tempos têm maior potência em relação a motores de quatro tempos. Nas máquinas de dois tempos, como descrito a cima, ocorre um tempo de combustão por cilindro a cada volta da árvore de manivelas, enquanto nas máquinas de quatro tempos, ocorre um tempo de combustão a cada duas voltas.

Por outro lado, motores de dois tempos de pequeno porte operam com menor eficiência térmica em decorrência da baixa qualidade de queima devida a deficiente mistura entre ar e combustível e conexão direta entre janelas de admissão e exaustão. Com isto, não é correto concluir que os mesmos têm o dobro da potência comparados aos de quatro tempos.

Estas limitações provocam emissão de combustíveis não queimados através dos gases de exaustão como monóxido de carbono, fuligem e hidrocarbonetos, elevando o consumo (em cerca de 30%) e emissões atmosféricas.

A concepcão mais simples e a maior densidade de potência tornam os motores de dois tempos uma máquina leve dentre os motores a pistão o que leva-os a equipar aviões e máquinas portáteis de baixo custo.