Ciclo Otto

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Ciclo Otto 
O ciclo Otto é o ciclo termodinâmico aplicado em motores de combustão interna acionados por 
faísca elétrica (motores a gasolina, etanol, gases de petróleo ou outras substâncias altamente 
voláteis e inflamáveis). Inventado por Nicolaus Otto em 1876, é caracterizado pelo fato de que 
em uma primeira aproximação teórica, todo o calor é fornecido a um volume constante. 
 
Ciclo-4 AVC (2 voltas cambota) 
Existem dois tipos de motores que são regidos pelo ciclo Otto criado pelo IO, os motores de 
dois tempos e os motores de quatro tempos. Este último, junto com o motor diesel, é o mais 
utilizado nos automóveis por ter um bom desempenho e poluir muito menos que o motor de 
dois tempos. 
 
O ciclo de 4 tempos consiste em seis processos, dois dos quais (EA e AE) não participam do 
ciclo termodinâmico do fluido operacional, mas são fundamentais para a renovação de sua 
carga: 
• EA: admissão de pressão constante (renovação de carga). 
• AB: compressão de gases e isentrópica. 
• BC: combustão, entrada de calor em volume constante. A pressão aumenta 
rapidamente antes do início do tempo de preparação. 
• CD: força, expansão isentrópica ou parte do ciclo que entrega o trabalho. 
• DA: Escape, transferência de calor residual para o ambiente em volume constante. 
• AE: Escape, esvaziando a câmara com pressão constante (renovação da carga.) 
(Isobárico). 
Durante a primeira fase, o pistão se desloca para o PMI (Centro Morto Inferior) e a válvula de 
admissão permanece aberta, permitindo que a mistura combustível / ar seja puxada para o 
cilindro (isso não significa que o gás entre). 
Durante a segunda fase, as válvulas permanecem fechadas e o pistão se move em direção ao 
TDC, comprimindo a mistura ar- combustível. Quando o pistão chega ao fim dessa fase, uma 
faísca na vela de ignição acende a mistura. 
Na terceira fase, ocorre a combustão da mistura, liberando energia que provoca a expansão dos 
gases e o movimento do pistão em direção ao PMI. A energia química contida no combustível é 
transformada em energia mecânica transmitida ao pistão, que a transmite para a biela, e esta 
transmite ao virabrequim, de onde é retirada para uso. 
Na quarta fase, a válvula de exaustão se abre e o pistão se move em direção ao TDC (Top Dead 
Centre), expelindo os gases produzidos na combustão e ficando pronto para iniciar um novo 
ciclo (renovação da carga). 
Para melhorar o enchimento do cilindro, sistemas de sobre alimentação também são usados, 
seja por turbocompressor ou por compressores volumétricos ou também chamados de 
compressores de deslocamento positivo. 
 
Eficiência 
A eficiência ou desempenho térmico de um motor deste tipo depende da relação de 
compressão, a relação entre os volumes máximo e mínimo da câmara de combustão. Essa 
proporção é geralmente de 8 para 1 a 10 para 1 na maioria dos motores Otto modernos. Razões 
mais altas, como 12 para 1, podem ser usadas, aumentando assim a eficiência do motor, mas 
esse projeto requer o uso de combustíveis de alta octanagem para evitar a detonação. 
Uma taxa de compressão baixa não requer combustível de alta octanagem para evitar esse 
fenômeno; da mesma forma, uma alta compressão requer um combustível com alto índice de 
octanagem, para evitar os efeitos da detonação, ou seja, uma autoignição do combustível ocorre 
antes de ocorrer a faísca na vela. 
 
O desempenho médio de um bom motor Otto 4 tempos é de 25 a 30%, inferior ao desempenho 
obtido com os motores diesel, que alcançam eficiências de 30 a 45%, justamente por sua maior 
taxa de compressão. 
Quase todos os motores deste tipo são construídos para transporte e devem funcionar com uma 
entrega de potência constantemente variável. Por conta disso, seu desempenho cai 
drasticamente ao trabalhar com carga parcial (quanto menos carga em porcentagem, pior 
desempenho), pois, quando isso acontece, a câmara de compressão mantém seu volume dando 
uma baixa compressão real e transformando grande parte da energia. no calor.