CICLO DE OTTO

Responsvel pelo projeto do motor a 4 tempos em 1876, Nikolaus August Otto (1832-1891),

engenheiro alemo, teve sua patente revogada em 1886 porque algum j tinha tido essa idia. Porm Otto e seus dois irmos no se deram por satisfeitos e construram os primeiros prottipos do seu motor, onde obtiveram grande aceitao por ter uma eficincia maior e ser mais silencioso que os modelos concorrentes. Curiosamente os primeiros modelos eram movidos a gs e somente depois de alguns anos foram aperfeioados aos modelos de gasolina com admisso de ar. O ciclo terico mostrado na figura 1 passou a ser denominado ciclo de Otto. Basicamente esse ciclo constitudo de quatro processos:

AB - Processo de Compresso Adiabtica; BC - Processo de Aquecimento Isomtrico de Calor; CD - Processo de Expanso Adiabtica; DA - Processo de Rejeio Isomtrica de Calor;

Figura 1: Diagrama pV do ciclo de Otto (motor exploso) O motor de combusto interna, a lcool ou a gasolina, um exemplo tpico do distanciamento

entre a prtica e a teoria, ou entre a tecnologia e a cincia. Dentre os elementos que compe o motor, destacam-se necessrios ao funcionamento as vlvulas (que controlam a entrada e sada de ar ou produto da exploso), a vela que emite a fasca que d incio exploso e no interior do motor o virabrequim que controla vrias funes do motor como o acionamento das vlvulas, a sincronia dos pistes e a transmisso de energia mecnica para a caixa de cmbio. Veja a seguir a relao de algumas partes do motor:

Figura 2: Partes de um motor ciclo Otto

A seguir est um corte lateral e a relao do processo detalhado no ciclo de Otto.

Figura 3: Relao das etapas do ciclo Otto

importante salientar as diferenas entre o ciclo terico e o ciclo prtico: veja as diferenas entre a figura 1 e a figura 4. A figura 4 representa graficamente o que acontece em cada processo de Otto.

Figura 4: Representao grfica real do ciclo Otto

Veja como acontecem os processos no interior do motor de combusto e observe cuidadosamente como acontecem as etapas. D uma ateno especial s barras verticais que demonstram como variam o volume, a presso e a temperatura durante o ciclo. Em caso de dvidas os processos detalhados esto explcitos aqui.

Os motores desse tipo no tem fontes quentes e frias explcitas. A fonte quente resulta do calor

gerado na exploso do combustvel enquanto a fria da substituio de uma frao do fluido de combustvel quente e queimado por outra fria, a ser queimada e explodida.

Alm disso, simplificando a Equao 4, onde a taxa de compresso :

Equao 5:

Tambm, note que

onde a taxa especfica.

Invertendo a Equao 4 e aplicando na Equao 2 a eficincia trmica final pode

ser expressa como:2

Equao 6: