Ciclu Otto

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Artìculu in LSC
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Ciclu Otto cun balores giustos

Su ciclu de Otto[1] o ciclu Beau de Rochas est su ciclu termodinàmicu ideale chi s'àplicat in sos motores a brujamentu internu de allughimentu provocadu (motores de benzina). Si caraterizat pro su fatu chi in nd'una prima incurtzadura teòrica, totu su calore si batit a volùmene costante.

Ciclu de bator tempos (4T)[modìfica | modìfica su còdighe de orìgine]

Ischema de unu ciclu Otto de 4 tempus in unu diagramma PV

Su ciclu cunsistet de ses protzessos, duos de sos cales non partètzipant a su ciclu termodinàmicu de su flùidu operadore, ma sunt fundamentales pro su rennoamentu de sa càrriga de su issu:

  • EA: ammissione a pressione costante (rennoamentu de sa càrriga)
  • AB: cumpressione isentrópica
  • BC: combustione, agiudu de calore a volùmene costante. Sa pressione s'àrtziat a lestru in antis de imbetzare su tempus ùtile
  • CD: fortza, espansione isentrópica o parte de su ciclu chi faghet traballu
  • DA: Fuo, tzessione de su calore avantzadu a s'ambiente a volùmene costante
  • AE: Fuo, buidatge de sa camera a pressione costante (rennoamentu de sa càrriga)

B'at duos tipos de motores chi si reghent pro su ciclu de Otto, sos motores de duos tempos e sos motores de bator tempos. Custu ùrtimu, paris cun su motore dièsel, est su prus utilizadu in sas automòbiles, dae chi tenet unu bonu rendimentu e impestat meda prus pagu de su motore de duos tempos.

Ciclu de duos tempos (2T)[modìfica | modìfica su còdighe de orìgine]

Motore de duos tempos
  1. (Ammissione - Cumpressione). Cando su pistone arribat a su PMI (Puntu Mortu Inferiore) cumintzat a s'iscostiare finas a su PMS (Puntu Mortu Superiore), creende una diferèntzia de pressione chi aspirat s'ammisturu de àera e benzina pro s'abertura de ammissione conca a su càrter de pre-compressione. (Custu non cheret nàrrere chi intrat in forma Gasosa). Cando su pistone tapat s'abertura, dassat de intrare ammisturu, e durante su restu de su corsa discendente su pistone l'incarcat a su càrter inferiore, finas a cando s'iscoberit sa abertura de trasferimentu chi lu comùnicat cun sa camera de cumpressione, de manera chi su misturu friscu pre-incarcadu agiudat a catzare sos gas brusiados dae s'iscapamentu (rennoamentu de sa càrriga)
  2. (Espansione - Iscapamentu de gas). Cando su pistone est arribadu a su PMS e su misturu est incarcadu, li l'allughet pro un'istinchidda intre sos duos elètrodos de sa candela, lìberende energia e cunsighende artas pressiones e temperaduras in su tzilindru. Su pistone s'iscòstiat conca a giosso, faghende traballu finas a cando s'iscoberit s'abertura de iscapamentu. A s'èssere in artas pressiones, sos gas brusiados essint pro custu istampu.

Su rendimentu de custu motore est inferiore rispetu a su motore a 4 tempus, ca tenet unu rendimentu volumètricu minore e sa fuida de gas est demancu eficatze. Sunt fintzas prus contaminadores. Dae s'àtera banda, costumant dare prus còppia motore (torque in inglesu) in  s'unidade de tempus (potèntzia) pro sa matessi tzilindrada, ca custu faghet un'esplosione in cada rivolutzione, mentras su motore de 4 tempus faghet un'esplosione pro cada 2 rivolutziones, e contat cun prus partes mòbiles. In su passadu sunt istados summamente populares pro sas artas prestatziones issoro in sas mototzicletas finas a una tzerta tzilindrada, ca in s'aumentare de custa su consumu fiat istravanadu.

Custu tipu de motores s'utilizant pro sa majoria in motores de minuja tzilindrada (ciclomotore, desbrossadores, fresa, motoserra, etz), ca est prus baratu e simpre de costrùere, e s'emissione sua de contaminadores artos est bassa meda in balore assolutu.

Motore de bator tempos
  1. Durante sa de unas fase su pistone s'iscòstiat finas a su PMI e sa vàlvula de ammissione est aberta, permitende chi s'aspiret su misturu de combustìbile e àera conca a intro de su tzilindru (Custu non cheret nàrrere chi intro de forma gasosa).
  2. Durante sa de duas fase sas vàlvulas abbarrant tancadas e su pistone si moet conca a su PMS, incarchende su misturu de àera e combustìbile. Cando su pistone arribat a sa fine de custa fase, sa candela s'ativat e allughet su misturu.
  3. Durante sa de tres fases si produit sa combustione de su misturu, lìberende energia chi pròvocat s'espansione de sos gas e su movimentu de su pistone conca a su PMI. Si produit sa trasformatzione de s'energia chimica cuntenta in su combustìbile a energia mecànica trasmìtida a su pistone, chi la trasmitet a sa biela, custa la trasmitet a s'arvore a cuidales, de ue si pigat pro s'impreu suo.
  4. In sa de bator fases s'aberit sa vàlvula de iscapamentu e su pistone si moet conca a su PMS, catzende sos gas produidos durante sa combustione e restende preparadu pro faghere unu ciclu nou (rennoamentu de sa càrriga)

Pro megiorare sa prenadura-noa de su tzilindru, puru s'utilizant sistemas de sobrealimentatzione, giai siat mediante usu de su turbocompressore o mediante cumpressores volumètricos o puru mentovados cumpressores de iscostiada positiva.

Atòliu[modìfica | modìfica su còdighe de orìgine]

S'atòliu o rendimentu tèrmicu de unu motore de custu tipu dipendet dae sa relatzione de cumpressione, proportzione intre sos volùmenes màssimu e mìnimu de sa camera de combustione. Custa proportzione costumat èssere de 8 a 1 finas a 10 a 1 in sa majoria de sos motores Otto modernos. Si podent utilizare proportziones majores, comente de 12 a 1, aumentende aici s'atòliu de su motore, ma custu disignu rechedet s'impreu de combustìbiles de artu ìnditze de octans pro evitare sa detonatzione.

Una relatzione de cumpressione bassa non rechedet combustìbile cun artu nùmeru de ottano pro evitare custu fenòmenu, a sa matessi manera, una cumpressione arta rechedet unu combustìbile de artu nùmeru de ottano, pro evitare sos efetos de sa detonatzione, est a nàrrere, chi si produat un'autoignitzione de su combustìbile in antis de produire s'istinchidda in sa candela. Su rendimentu mesu de unu bonu motore Otto de 4 tempus est de unu 25 a unu 30%, inferiore a su rendimentu cunsighidu cun motores dièsel, chi arribant a rendimentos de su 30 a su 45%, a càusa pretzisamente de sa majore relatzione sua de cumpressione.

Proportzione de àera e combustìbile[modìfica | modìfica su còdighe de orìgine]

Sa proportzione de àera e combustìbile depet abbarrare sa prus divisa possìbile, intro de unos istrintos oros de variatzione, si nùmenat fatore lambda e si sìtuat a inghìriu de 14-15 partes de àera in pesu pro cada parte de benzina in pesu.

Controllu de sa coppia motore (torque)[modìfica | modìfica su còdighe de orìgine]

Su controllu de sa coppia motore si faghet controllende sa cantidade de àera o su carburu de ammisturu chi intrat in su motore, mediante s'atzeleradore. De custa manera s'autista acontzat sa coppia a sa càrriga motore.

S'atòliu o rendimentu de sos motores Otto modernos si bidet limitada dae diversos fatores, intre àteros, sa pèrdida de prenadura-noa in su protzessu de rennoamentu de s'energia de sa càrriga  pro sa fritzione e sa refrigeratzione.

In su ciclu Otto sos motores traballant in unu rangu de pressiones de combustione de 25 a 30 bars, partinde de una relatzione de cumpressione de 9 a 10, e in sos chi sa relatzione de àera/combustìbile (fatore lambda), pigat balores de 0,9 a 1,1.


Imbentu de su motore a brujamentu internu[modìfica | modìfica su còdighe de orìgine]

Su primu imbentore, conca a 1862, est istadu su frantzesu Alphonse Beau de Rochas. Su segundu, conca a su 1875, est istadu su tedescu dotore Nikolaus August Otto. Sigomente neune de issos ischiat de sa patente de s'àteru finas a cando s'ant fraigadu motores in ambos paisos, nch'at àpidu unu protzessu. De Rochas at bintu tzerta summa de dinares, ma Otto s'est restadu cun sa fama: su printzìpiu termodinàmicu de su motore de bator tempos si narat galu ciclu Otto.[2]

Otto costrùit su motore suo in su 1866 paris cun su cumpatriota suo Eugen Langen. Si trataiat de unu motore de gas chi pagu poi at dadu orìgine a su motore a brujamentu internu de bator tempos. Otto at disvilupadu custa màchina, chi poi diat batire su nùmene suo (motore tzìclicu Otto), in versiones de bator e duos tempos.

Bidide puru[modìfica | modìfica su còdighe de orìgine]

Riferimentos[modìfica | modìfica su còdighe de orìgine]

  1. Termcat
  2. (anglès) Cutler J. Cleveland, Dictionary of energy

Ligàmenes esternos[modìfica | modìfica su còdighe de orìgine]