Ciclo Otto

Ciclo OTTO

Definición:

Es un ciclo termodinámico, basado principalmente en el diseño de un comportamiento de un motor que requiera una explosión, la cual se da en motores de gasolina, etanol, gases derivados del petróleo u otras sustancias volátiles. El nombre se atribuye a los estudios de Nicolaus Otto en 1876.El ciclo está formado  por seis pasos, los cuales se explica a continuación:

[pic 1]

0-1: admisión

1-2: compresión

2-3: combustión (explosión)

3-4: combustión (expansión)

4-1 y 1-0: escape

Su eficiencia esta expresada por la siguiente formula [pic 2]

Descripción de los procesos

Un ciclo Otto ideal es una aproximación teórica al comportamiento de un motor de explosión. Las fases de operación de este motor son las siguientes:

• Admisión (0-1):

Como podemos observar en la gráfica, en este proceso ingresa el aire, lo que permite la mezcla del gas y aire

• Compresión (1-2):

La mezcla de aire y el gas se comprime, sin intercambiar calor con el exterior, el trabajo en esta etapa es negativo, ya que se comprime.

• Combustión (2-3):

Salta una chispa y la mezcla se enciende, en esta etapa la presión es constante.

• Expansión (3-4):

La mezcla se expande adiabáticamente, en esta etapa la energía que se produce en la combustión, se transforma en energía mecánica.

• Escape (4-1):

Durante esta etapa la presión disminuye, lo que hace q se libere el calor.

• Escape (1-0):

Se abre la válvula de escape y expulsa el producto de la combustión, de ahí vuelve a empezar todo.

Comparación con elemento real

Ciclo Otto de 4 tiempos

Para explicar esto nos situaremos en 1861 donde el alemán Otto experimentó con su primer motor a gas de 4 tiempos que tuvo que abandonar debido a dificultades técnicas. En 1867 los alemanes Otto y Langen idearon un motor de gasolina de 4 tiempos, con la ignición de la mezcla comprimida, que presentaron el año siguiente en París. El gran acierto de Otto fue provocar la chispa en la mezcla comprimida en lugar de solo aspirada, lo que aumentó tanto la eficiencia como el rendimiento del motor.

Si buscaríamos mejor la eficiencia de este experimento que realizo Nicolaus Otto seria haciendo lo más adiabático posible el motor, o en otras palabras, desperdiciando menos energía en forma de calor, relacionando a nuestra grafica inicial, esto quiere decir aumentar la compresión y la expansión.

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