La ventaja de un motor de 2T es la simpleza mecanica, por lo que tiene menos perdidas por rozamientos mecanicos (las tiene por otras fuentes termodinamicas...)
¿Porque no un motor de 2T diesel? pues simplemente por eso mismo. ya que tienes valvulas de escape movidas por un arbol de levas, aprovechas y metes una mas de admision y te quitas el problema de perdidas de gases frescos por el escape debido al barrido, ademas de que ganas ciclo termodinamico, ya que aprovechas toda la carrera de expansion (en el 2T solo aprovechas la mitad, aunque tambien es verdad que es la que concentra el 80% de la energia.
Vamos a ver lo que es el principio de un turbo.
Un ciclo OTTO ideal, es un proceso por el cual, la compresion y la expansion, son procesos isoentropicos de paredes adiabáticas, es decir, no hay transferencia de calor. Eso es en un ciclo ideal, en la realidad, como todos sabemos, hay transferencias de calor, por tanto perdidas de energia.
La entropia, para el que no lo sepa es digamos la cantidad de energia que no puede usarse como trabajo.
Si miramos el siguiente grafico:
Observamos un ciclo OTTO ideal en un diagrama Presion volumen.
EL proceso de 1 a 2 es el proceso de compresión, por lo que la presion aumenta y el volumen disminuye.
EL proceso de 2 a 3 es un proceso a volumen constante (no olvidaros que es un diagrama ideal) de explosion, digamos que el piston siempre esta en el PMS y aumenta mucho la presion debido a la expansion del gas.
El proceso de 3 a 4 es un proceso de expansion, liberamos la energia del gas a la vez que se pierde presion y se aumenta el volumen, hasta llegar al:
proceso de 4 a 1, que es el de escape, que de forma ideal seria que con el mismo volumen perdemos toda la presion restante.
Aqui entra en juego el papel del turbo, justo en el punto 4, tenemos una cantidad de energia que proviene de la combustion almacenada en forma de presion en el gas superior a la presion atmosferica, presion que no ha sido capaz de ceder totalmente al piston. EL turbo "recoge" esa presion y la invierte en introducir mas gas, por lo que la combustion sera mas energica. De nuevo aprovecharemos la energia sobrante de la siguiente combustion, y asi sucesivamente.
Por lo que vemos, un turbo es un sistema benefisioso para el motor. Simplemente hace aumentar el rendimiento termodicamico,
¿porque usar un turbo y no un compresor?
EL turbo aumenta el rendimiento termodinamico aprovechando esa energia. EL compresor roba energia del motor para meter mas mezcla. En el caso del compresor, disminuye el rendimiento, pero aumenta la potencia... ¿como es esto?
Pues hay mas potencia porque hay mas mezcla, pero el rendimiento termodinamico es peor por las perdidas por rozamiento que tiene.
Repitiendo el comentario anterior, en un motor de 2T, si por ejemplo introducimos un turbo, el rendimiento no aumenta, ya que el turbo no mete mas gas en el cilindro.
Un motor de 2T tiene SIEMPRE conectado el escape con la admision, cuando ésta está abierta. Por tanto, por mucho que el turbo intente meter mas mezcla en el cilindro, en cuanto la presion del cilindro sea mayor que la del exterior (tubo de escape) los gases frescos se escaparan.
Asi nos estamos cargando el fundamento de los 2T, su escape, por el cual viajan ondas de presion que hacen que en un momento determinado, la presion en la boca de escape sea mayor que en el cilindro, por lo que no salen gases frescos y el rendimiento es mayor en ese punto. ¿Cuantas veces habeis dicho: mi escape esta optimizado a 10.000 rpm...? pues es en ese momento en el que el rendimiento del motor es mayor debido a que una mayor cantidad de gases frescos se quedan en el cilindro. Es el momento en el que tenemos el escape en resonancia.
EL otro inconveniente es el siguiente. El piston sube,y cierra la admision. El turbo sigue soplando e introduce una presion en el carter mayor que la atmosferica. En el caso de un motor normal, toda la carrera ascendente del piston tiene una presion negativa en el carter, y en el momento que el piston se para en el PMS la presion es 0, o sea, la misma que la atmosferica.
Es en ese momento, cuando el motor de 2T turboalimentado incluye negativamente, ya que por poner un ejemplo, la presion es 5 veces mayor que la atmosferica, por lo que cuando la mezcla explote, a la presion resultante hay que restarle esa presion que tenemos en el carter que hace que el piston se frene, por lo que la fase de explosion pierde rendimiento.
En el caso de usar un compresor mecanico, todo se agrava, ya que el movimiento de éste no lo conseguimos a partir de una potencia perdida, sino de un movimiento mecanico del motor induciendo unas perdidas por rozamiento.
Si alguna vez alguien construye alguno, que lo dudo... se podria intentar medir el rendimiento y saldrá muchisimo menor...
SI un motor normal tiene un rendimiento de un 25% (ojo, no lo se seguro...), con el turbo el rendimiento seria de un 10%
Por poder en un 2T diesel se puede, es mas, el diseño mas perfeccionado de estos motores es asi, introduciendo aire a traves de un compresor, pero a la hora de la verdad, el rendimiento que ganas por tener una carrera de potencia cada giro del cigüeñal, lo pierdes en mover el compresor y en la carrera mas corta que utilizas para comprimir el aire (no e slo mismo comprimir el gas teniendo toda la carrera disponible que solo teniendo la mitad...)
Resumiendo... un motor de 2T con turbo puede funcionar, pero el rendimiento es siempre menor que el de un motor normal. En el caso de un compresor, el rendimiento es aun menor debido a las perdidas mecanicas