Ciclo otto

Introducción
Nicolaus August Otto creó en 1876, un producto y una industria que cambió la forma de vida de la humanidad. Este producto surgió de la inquietud que despertó en él J.E. Lenoir quién diseñó en 1860 un motor sin compresión Con una eficiencia térmica de sólo 4%. .
La primera máquina comercial con motor Otto funcionó a presión atmosférica y fue desarrollada en colaboración Con EugenLangen.
Simultáneamente a N.A. Otto, el francés Alphonse Beau de Rochas descubrió el ciclo de 4 tiempos (no lo publicó).
En su trabajo describe con precisión el motor de gas de 4 tiempos aunque nunca lo construyó.
Después de 1876 se desarrollaron los refinamientos a los motores, siendo las máquinas estacionarias las que recibieron los beneficios iniciales. Tratando principalmente de incrementarla relación de compresión, que en aquellos tiempos era menor de 4:1 para así obtener mayores eficiencias.
El concepto de Rudolf Diesel de inyectar un combustible líquido dentro de una cámara con aire comprimido, hizo posible incrementar al doble las eficiencias del motor de combustión interna, con lo que se logró una máxima compresión sin detonación.
En 1905 se establecieron los estándares de lasdimensiones de las tolerancias de las partes de los vehículos para así permitir la intercambiabilidad de las mismas, el cual fue un factor vital para el crecimiento de la industria automotriz.
En 1919 cambió la situación de los hidrocarburos al producirse la gasolina por desintegración catalítica, con lo surge el motor de gasolina que requiere de un sistema de ignición eléctrico perfeccionado,debido al incremento de la temperatura de “ignición” de las gasolinas, respecto a las kerosinas.
Los avances en metalurgia, ignición, carburación y en métodos de manufactura pusieron al mundo sobre ruedas. En 1920 al lograr un entendimiento del fenómeno y causas de la detonación durante la combustión, se obtuvo también una solución a dicho problema.
La combinación de estudios de la combustión enmotores de cabeza L y el descubrimiento de Midgley acerca de las cualidades del Tetra-etilo de plomo para inhibir la detonación, originaron el desarrollo exitoso del motor de gasolina para los siguientes 25 años. La relación de compresión se aumentó alcanzando valores hasta de 7:1 por el año de 1940.
Por 1947 se logró mejorar el rendimiento del combustible hasta en un 40%. Por los 1950’s elmotor de gasolina empezó a ser controlado en el sentido de la conservación de la energía y contaminación ambiental. Excepto por los primeros días de la historia del automóvil, los últimos 15 años han sido los más intensos de todos. Se han logrado diseños que eliminan el 90% de los componentes tóxicos de los gases residuales. Ahora, con la necesidad de mejorar la economía mundial, se requiere deldiseño de nuevos métodos de transporte que no utilizan recursos naturales no renovables como agente energético.
La ingeniería automotriz enfrenta así el mayor de los retos a que ha sido sometida.
Clasificación general de los motores de combustión interna
a. Según el ciclo utilizado
-Otto
-Diesel
-Brayton

b. Por la posición del cilindro con respecto al cigüeñal
-Horizontal
-Vertical-Inclinado

c. Por la disposición de los cilindros dentro del motor
-En línea
-En V
-Radial
-En X

d. Por la forma de encendido
-Chispa
-Compresión
-Cabeza ardiente

e. Por el tipo de enfriamiento
-Aire
-Líquido

f. Por el tipo de lubricación
-Cárter húmedo
-Cárter seco

g. Por la forma de alimentación
-Aspiración natural
-Sobrealimentación

Descripción del ciclo Otto
Aúncuando el motor de combustión interna no funciona de acuerdo con un ciclo termodinámico teórico, el concepto de ciclo es muy útil para mostrar los efectos de los cambios en las condiciones de operación, mostrar el rendimiento máximo y comparar un motor con otro.
Figura. 9. 1
Para facilitar el estudio se supone que el aire es el fluido de trabajo y se considera como un gas ideal o sea que sus...