Ciclo Otto

Ciclo teórico del motor de gasolina (motor Otto de cuatro tiempos)

En los motores alternativos, el pistón se desplaza desde la parte más alta, denominada punto muerto superior (PMS) y la parte más baja, punto muerto inferior (PMI). Entre el PMS y el PMI, el cigüeñal realiza un giro de 180º, por lo que un ciclo de trabajo se realiza en cuatro fases o tiempos en dos vueltas de cigüeñal.

Los cuatro tiempos del ciclo en el motor de gasolina son:

a. Primer tiempo: admisión de gases frescos (mezcla de aire y combustible).

b. Segundo tiempo: compresión de la mezcla de aire y combustible.

c. Tercer tiempo: explosión (combustión de la mezcla de aire y combustible).

d. Cuarto tiempo: escape de los gases quemados.

Figura Ciclo de trabajo del motor de Otto de cuatro tiempos.

a. Admisión: en el primer tiempo, el pistón se encuentra en el punto muerto superior (PMS) y se desplaza hasta el punto muerto inferior (PMI), en este desplazamiento se genera una depresión en el cilindro, la válvula de admisión permanece abierta y la de escape cerrada, permitiendo la entrada de la mezcla aire-combustible.

b. Compresión: el pistón se encuentra en el punto muerto inferior (PMI). Todo el volumen del cilindro se encuentra lleno de mezcla de aire y gasolina, la válvula de admisión se cierra y la de escape continúa cerrada.

El pistón se desplaza desde el punto muerto inferior (PMI) al punto muerto superior (PMS). En la carrera ascendente del pistón, con las dos válvulas cerradas, la mezcla de aire y combustible se comprime en la cámara de compresión.

c. Explosión: el pistón se encuentra en el punto muerto superior (PMS) con la mezcla comprimida. El circuito de encendido manda una corriente eléctrica a la bujía (encendido por chispa), generándose la combustión de la mezcla en el interior de la cámara de combustión.

La mezcla al combustionarse eleva la presión de los gases y aumentan de temperatura, los gases a presión empujan la cabeza del pistón y lo desplazan del punto muerto superior al punto muerto inferior generándose la fase de trabajo. Las válvulas en este tiempo permanecen cerradas.

d. Escape: el pistón se encuentra en el punto muerto inferior con todo su volumen lleno de gases quemados. El motor necesita expulsar al exterior los gases para iniciar nuevamente el ciclo.

El pistón se desplaza en una carrera ascendente desde el PMI al PMS. La válvula de escape se abre, y los gases son expulsados por el tubo de escape al exterior.

El instante en que las dos válvulas están abiertas se denomina cruce o solapamiento de válvulas.

El motor dispone de los elementos constructivos que permiten la apertura y cierre de las válvulas y del mecanismo de biela manivela que transforma el movimiento lineal del pistón en rotatorio del cigüeñal.

Las cotas del diagrama de la distribución del ciclo real son:

• AAA: adelanto a la apertura de la válvula de admisión.

• RCA: retraso al cierre de la válvula de admisión.

• AE: adelanto al encendido.

• AAE: adelanto a la apertura de la válvula de escape.

• RCE: retraso al cierre de la válvula de escape.

Diagrama teórico del motor de cuatro tiempos

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