Otto

Desarrollo
1.- Ciclo de Otto y sus etapas.
El ciclo de Otto es el ciclo ideal que se asocia al motor de encendido por chispa, aunque difiere netamente del ciclo real, pero sirve para explicar el proceso bajo hipótesis sencillas.
Es una aproximación teórica al comportamiento de un motor de encendido por bujía o de explosión. Se representa en un diagrama p-V, que su fluido de trabajo es unamezcla de aire y gasolina que experimenta una serie de transformaciones termoquímicas, como lo son; Compresión adiabática, Aportación de calor a volumen constante, Expansión adiabática y Extracción de calor a volumen constante.
Los procesos termodinámicos que se producen son los siguientes:
a) 1-2 Compresión adiabática: compresión del fluido de trabajo, el pistón tiene que realizar el trabajo decompresión.
b) 2-3 Aportación de calor a volumen constante: introducción instantánea de calor aportado.
c) 3-4 Expansión adiabática: correspondiente al trabajo, realizado por el fluido de trabajo
d) 4-1 Extracción de calor a volumen constante: extracción instantánea de calor.
En realidad, en los motores de 4 tiempos la extracción de calor se produce en la fase de escape, desde la apertura dela válvula de escape, y además el fluido se introduce en el motor en la carrera de admisión.
Existen dos tipos de motores en cuanto al Ciclo de Otto se refiere
El motor de dos tiempos que generalmente no tienen válvulas, la entrada y la salida de gas del interior se realiza mediante una apertura en el cilindro que el pistón abre y cierra en su desplazamiento. Estas aperturas se denominanlumbreras
El motor Otto de cuatro tiempos es un motor alternativo con encendido por chispa en el que se quema una mezcla de aire y combustible
Durante la combustión se transforma la energía química del combustible en energía calorífica. En este motor el intercambio de gases para la combustión se controla mediante válvulas que abren y cierran los conductos de admisión y escape.
2.- MezclaGasolina-Aire
La gasolina es necesaria para mezclarla con aire y que se produzca inflamación de la mezcla gasolina-aire. La inflamación de la mezcla se produce casi instantáneamente al saltar la chispa, por lo que se puede decir que se trata de una explosión. Dentro de la cámara de combustión, la mezcla gasolina-aire debe estar en un estado gaseoso, es un estado parecido a un aerosol, y cuando mejor es lahomogeneidad de la mezcla mayor será el aprovechamiento de la energía del combustible.
3.- Combustión
La combustión en un motor de ciclo OTTO procede de la reacción química del combustible (gasolina) formado por Hidrógeno y carbono y el comburente (aire) formado en su mayor parte por oxígeno y nitrógeno. Se introduce en los cilindro la mezcla de aire y combustible finamente pulverizado y secomprime a gran presión, en ese momento se hace saltar una chispa que eleva la temperatura y el combustible se quema en presencia del oxígeno del aire, es decir, se oxida rápidamente combinándose el carbono del combustible con el oxígeno del comburente.
La energía química del combustible se libera en forma de calor cuando se quema, transformándose en el motor en energía mecánica. Se produce latransformación de la mezcla en vapor de agua H2O con el oxígeno del aire y el hidrógeno del combustible, y dióxido de carbono CO2, por la reacción del oxígeno del aire y el carbono del combustible. El nitrógeno del aire no interviene y queda como N2. La combustión en el motor de ciclo OTTO, aunque teóricamente no produciría productos nocivos, la combustión incompleta que se produce en la realidad silos crea.
Cuando tiene lugar una reacción química, los enlaces de las moléculas de los reactivos se rompen, y los átomos y electrones se reagrupan para formar los productos. En las reacciones de combustión, la oxidación rápida de los elementos reactivos del combustible trae como consecuencia la liberación de energía al formarse los productos de la combustión. Los tres elementos activos más...