O que é Ciclo Otto?

O Ciclo de Otto é um ciclo termodinâmico, que idealiza o funcionamento de motores de combustão interna de ignição por centelha. Foi definido por Beau de Rochas e implementado com sucesso pelo engenheiro alemão Nikolaus Otto em 1876, e posteriormente por Étienne Lenoir e Rudolf Diesel.

Motores baseados neste ciclo equipam a maioria dos automóveis de passeio atualmente. Para esta aplicação, é possível construir motores a quatro tempos mais eficientes e menos poluentes em comparação aos motores a dois tempos, apesar do maior número de partes móveis, maior complexidade, peso e volume, comparando motores de mesma potência.
O ciclo ideal se constitui dos seguintes processos:

Admissão isobárica 0-1.
Compressão adiabática 1-2.
Combustão isocórica 2-3, expansão adiabática 3-4.
Abertura de válvula 4-5, exaustão isobárica 5-0.
A taxa de compressão volumétrica é definida por: \alpha=\frac{V_2}{V_1}.

O rendimento térmico do ciclo reversível é definido por: \mu=1-\frac{T_1}{T_2}.

Então: \mu=1-\frac{1}{\alpha^{\gamma-1}}.

\gamma representa a razão entre a capacidade térmica à pressão e volume constantes.
Ciclos reais[editar | editar código-fonte]

Ciclo a quatro tempos
Os ciclos termodinâmicos associados às máquinas reais se diferem sensivelmente da idealização, já que os processos ocorrem apenas de forma aproximada à maneira descrita e que os motores estão sucetíveis a fenômenos não reversíveis como o atrito.

Ciclo mecânico
Considerando o uso de apenas duas válvulas que são comandadas pelos ressaltos de árvore de cames, uma designada por válvula de admissão (à direita na animação), que permite a introdução no cilindro de uma mistura gasosa composta por ar e combustível e outra designada como válvula de escape (à esquerda na animação), que permite a expulsão para a atmosfera dos gases queimados, o ciclo de funcionamento de um motor de combustão a 4 tempos é o seguinte:

Com o êmbolo (também designado por pistão) no PMS (ponto morto superior) é aberta