Ciclo Diesel
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El motor Otto fue un gran motor estacionario de combustión interna de un solo cilindro y cuatro tiempos diseñado por el alemán Nicolaus Otto. Era una máquina de bajas revoluciones, y sólo se encendía cada dos tiempos debido al ciclo Otto, también diseñado por Otto.
Los inventores alemanes Nicolaus Otto y su socio Eugen Langen diseñaron tres tipos de motores de combustión interna. Los modelos fueron un motor de compresión de 1862, que fracasó, un motor atmosférico de 1864 y el motor de ciclo Otto de 1876, conocido hoy como motor de gasolina. Los motores se utilizaron inicialmente para instalaciones fijas, ya que Otto no tenía interés en el transporte. Otros fabricantes, como Daimler, perfeccionaron el motor Otto para su uso en el transporte[1][2][3].
Historia de los motores diésel
Diagrama de temperatura-entropía Los diagramas idealizados de un ciclo Otto de cuatro tiempos Ambos diagramas: la carrera de admisión (A) se realiza mediante una expansión isobárica, seguida de una carrera de compresión adiabática (B). Mediante la combustión del combustible, se añade calor en un proceso de volumen constante (proceso isocórico), seguido de una carrera de potencia (C) de proceso de expansión adiabática. El ciclo se cierra con la carrera de escape (D), caracterizada por procesos de enfriamiento isocórico y compresión isobárica.
Un ciclo Otto es un ciclo termodinámico idealizado que describe el funcionamiento de un típico motor de pistón de encendido por chispa. Es el ciclo termodinámico más comúnmente encontrado en los motores de automóviles[1].
El ciclo Otto es una descripción de lo que le ocurre a una masa de gas cuando se somete a cambios de presión, temperatura, volumen, adición de calor y eliminación de calor. La masa de gas que se somete a esos cambios se llama sistema. El sistema, en este caso, se define como el fluido (gas) dentro del cilindro. Al describir los cambios que se producen dentro del sistema, también se describirá, de forma inversa, el efecto del sistema sobre el entorno. En el caso del ciclo Otto, el efecto será producir suficiente trabajo neto del sistema para propulsar un automóvil y sus ocupantes en el entorno.
Eficiencia del ciclo otto
A pesar de su falta de formación técnica, Nikolaus August Otto (1832-1891) tuvo el ingenio de fabricar el primer motor práctico de combustión interna. Más tarde ideó el motor de cuatro tiempos, conocido como ciclo Otto, que se utilizó ampliamente para los automóviles y otros motores. Nikolaus Otto nació en Holzhausen auf der Heide, un pequeño pueblo a orillas del río Rin en Alemania. Aunque su padre, el jefe de correos del pueblo, murió poco después de que Otto naciera, su madre lo educó bien. El joven Otto destacó en la escuela, y su madre planeó que continuara con una educación técnica, pero la fallida revolución alemana de 1848 y el declive de las condiciones económicas hicieron que su madre creyera que estaría mejor como comerciante.
Otto dejó el instituto y consiguió un trabajo como dependiente en una tienda de comestibles. Pronto trabajó como dependiente en la cercana ciudad de Fráncfort. Su hermano mayor, Wilhelm, tenía un negocio textil en Colonia, y ayudó a Otto a conseguir un trabajo como representante de ventas. Otto vendía té, azúcar y utensilios de cocina a las tiendas de comestibles de la frontera occidental de Alemania.
Combustión interna
Ciclo OttoEl ciclo Otto, describe cómo los motores térmicos convierten la gasolina en movimiento. Al igual que otros ciclos termodinámicos, este ciclo convierte la energía química en energía térmica y luego en movimiento. El ciclo Otto describe cómo funcionan los motores de combustión interna (que utilizan gasolina), como los automóviles y los cortacéspedes.
El ciclo Otto proporciona la energía para la mayoría de los transportes y fue esencial para el mundo moderno. En concreto, la gran mayoría de los automóviles que circulan hoy en día utilizan el ciclo Otto para convertir la gasolina en movimiento. Cualquier máquina (la lista[1] sería interminable) que utilice gasolina se dividirá en dos categorías de motores como se ve a continuación.
El diagrama PV (diagrama presión-volumen) del ciclo Otto ideal se muestra en la Figura 3. Este diagrama modela cómo cambian los cambios de presión y volumen del fluido de trabajo (gasolina y aire combustible) debido a la combustión de hidrocarburos que impulsa los movimientos de un pistón, creando calor, para proporcionar movimiento a un vehículo. Hay movimientos del pistón de expansión (aumento de la cámara de volumen), causados cuando la energía térmica se libera de la combustión, induciendo el trabajo realizado por el gas y en el pistón. En cambio, cuando el pistón realiza trabajo sobre el gas, la cámara del motor se comprime (disminuye de volumen)[5].