‘Cicle Otto’

El cicle Otto.

El cicle Otto és el cicle termodinàmic ideal que s’aplica en els motors de combustió interna. Es caracteritza perquè tota la calor s’aporta a volum constant. El cicle consta de quatre processos:

1-2: compressió isentrópica
2.-3.: admissió, aportació de calor a volum constant. La pressió s’eleva ràpidament abans de començar el temps útil
3.-4.: força, adiabàtica o part del cicle que lliura treball
4.-1.: Escape, cessió de la calor residual a l’ambient a volum constant
Hi ha dos tipus de motors que es regeixen pel cicle de Otto, els motors de dos temps i els motors de quatre temps. Aquest, juntament amb el motor dièsel, és el més utilitzat en els automòbils ja que té un bon rendiment i contamina molt menys que el motor de dos temps.

L’eficiència dels motors  de cicle Otto.

L’eficiència dels motors Otto moderns es veu limitada per diversos factors, entre d’altres, la pèrdua d’energia per la fricció i la refrigeració.

En general, l’eficiència d’un motor d’aquest tipus depèn de la relació de compressió, proporció entre els volums màxim i mínim de la cambra de combustió. Aquesta proporció sol ser de 8 a 1 o 10 a 1 en la majoria dels motors Otto moderns. Es poden utilitzar proporcions més grans, com de 12 a 1, augmentant així l’eficiència del motor, però aquest disseny requereix la utilització de combustibles d’alt índex d’octà. Una relació de compressió baixa requereix un octanatge sota per fer que el combustible arribi al seu punt d’ignició. De la mateixa manera, una compressió alta requereix un combustible d’alt octanatge per evitar els efectes de detonació del combustible, és a dir, que es produeixi una autoignición del combustible abans de produir l’espurna a la bugia. L’eficiència mitjana d’un bon motor Otto és d’un 25 a un 30%, inferior al rendiment assolit amb motors dièsel, que arriben a rendiments del 30 al 45%. En el cicle otto els motors treballen en un rang de pressions de 5 a 10 bars, una relació de compressió de 7 a 10, on l’excés d’aire (factor lambda), pren valors de 0,9 a 1,1.

L’invenció del motor de combustió interna.

El primer inventor, cap a 1862, va ser el francès Alphonse Beau de Rochas. El segon, cap a 1875, va ser l’alemany doctor Nikolaus August Otto. Com a cap d’ells sabia de la patent de l’altre fins que es van fabricar motors en ambdós països, hi va haver un plet. De Rochas va guanyar certa suma de diners, però Otto es va quedar amb la fama: el principi termodinàmic del motor de quatre temps s’anomena encara cicle d’Otto.

Nikolaus August Otto: el 1866 l’especialista en maquinària i empresari alemany Nikolaus August Otto (1832-1891) va construir, juntament amb el seu compatriota Eugen Langen, un motor de gas que poc després va donar origen al motor de combustió interna de quatre temps. Otto va desenvolupar aquesta màquina, que després portaria el seu nom (motor cíclic Otto), en versions de quatre i dos temps.

Dins de la categoria Cicle Otto