2. Nicolaus Otto:
Nacimiento: 10 de junio de 1832, Holzhausen an der Haide, Alemania
Fallecimiento: 26 de enero de 1891, Colonia, Alemania
Nombre en alemán: Nicolaus August Otto
Cónyuge: Anna Gossi (m. 1868–1891)
Hijos: Gustav Otto
Nikolaus August Otto fue un ingeniero alemán reconocido mundialmente por haber creado
en 1876 el primer motor de gasolina de cuatro tiempos con carga comprimida que fue la
base para todos los motores posteriores de combustión interna.
Primer motor de Nicolaus Otto
3. Ciclo Otto:
El ciclo Otto es un ciclo cerrado, que utiliza una mezcla de aire y gasolina o aire y gas y para su
ignición tiene la ayuda de una chispa eléctrica producida por el sistema de encendido. Este
ciclo consta de 4 etapas o tiempos. Aspiración, compresión, combustión y expansión. El flujo
del fluido en su interior sería el siguiente:
https://prezi.com/v/dnr1lpmd2r3g/ciclo-otto-4-tiempos/
4. Tiempo Nombre Descripción del proceso
Válvulas
Admisión Escape
1 Admisión (Isobárico)
Con el pistón (émbolo) en el PMS (punto
muerto superior) el árbol de levas abre la
válvula de admisión, la inercia del cigüeñal -
eje de manivelas- mueve la biela que mueve
el pistón hacia el PMI (Punto muerto inferior),
al moverse el pistón reduce la presión en el
interior del cilindro y, el vacío creado, aspira
la mezcla aire-combustible prácticamente sin
cambio de presión. El volumen del cilindro se
llena con la mezcla de aire-combustible con
presión aproximada de una atmósfera de
presión.
Abierta Cerrada
5. Tiempo Nombre Descripcion del proceso
Valvulas
Admision Escape
2
Inicio del Ciclo
Otto Compresión
(Adiabático)
Con el pistón en el PMI, la válvula de admisión se cierra y el cigüeñal, que
continúa girando, empuja el pistón camino al PMS, comprimiendo la mezcla aire-
combustible en la cámara de combustíón, sin hacer intercambio de energía
térmica con el medio. Algunos grados de rotación del cigüeñal antes de que el
pistón alcance el PMS, la mezcla de aire-combustible es encendido por la chispa
creada por la bujía. El proceso químico de la combustión de la mezcla aire-
combustible requiere algún tiempo, constante, por lo cual esta sucede al final del
segundo tiempo y se adelanta cuando la rotación del motor aumenta -RPM.
Cerrada Cerrada
6. Admision Escape
3
solamente
el
suministro
de energía
mecánica
Expanción
(Adiabatico)
La combustión es rápida e intensa, una explosión, y de forma instantánea aumenta la presión y la
temperatura dentro de la cámara de combustión; haciendo una analogía, da un martillazo en la cabeza
del pistón; empujándolo al PMI, forzando el giro del cigüeñal, para proporcionar potencia, en el único
tiempo del motor del ciclo.
Cerrada Cerrada
Transferencia de
masa; (Isocorico)
Con el pistón acercándose al PMI, la válvula de escape comienza a abrirse, los gases resultantes de
la combustión, que están a presión y temperatura mayor que la atmosférica, escapan rápidamente al
colector de escape y la presión dentro del cilindro cae a una (01) atmósfera, de hecho, esto es lo que
escuchamos en un motor bien regulado. El tercer tiempo es el único que proporciona energía
mecánica al ciclo del motor.
Inicio de
apertura
Tiempo Nombre Descripcion del proceso
Valvulas
7. Admision Escape
Con el pistón en el PMI, y la válvula de escape abierta, el pistón, movido por la inercia del cigüeñal,
reanuda su camino al PMS, expulsando del cilindro los gases resultantes de la combustión,
prácticamente sin ningún cambio en la presión.
Cerrada Abertura
Justo antes que el cilindro alcance el PMS, la válvula de admisión comienza a abrirse, la diferencia en
la temperatura y la densidad entre los gases de admisión y los de escape, y la inercia de los gases,
llevan el remanente de los gases quemados al colector de escape y la válvula de escape se cierra, en
preparación para la reanudación del ciclo de cuatro tiempos.
Iniciode
apertura
Iniciode
Cierre
4
Escape
(Isobarico)
Tiempo Nombre Descripciondel proceso
Valvulas
8. Diferencia entre los ciclos reales y los teóricos
Las causas de estas diferencias son:
Perdida de calor
En el ciclo teórico son nulas pero bastantes sensibles en el real. Dado que el cilindro esta
refrigerado (condición imprescindible para lograr un buen funcionamiento).
• Una cierta parte del calor se transmite a las paredes. Por cuya causa existe una perdida
de trabajo útil, que corresponde al diagrama de la superficie A, siendo el diagrama de trazos
discontinuos el teórico y el trazos continuo el real.
Combustión no instantánea
En el ciclo real la combustión dura un cierto tiempo, si el encendido tuviese lugar en P.M.S
la combustión se realizaría mientras baja el pistón con lo que el valor de la presion resultaría
inferior al previsto, por lo tanto perdida de trabajo útil.
Tiempo de apertura de la válvula de escape
En el ciclo real la válvula de escape debe abrirse un poco antes de que el pistón alcance el
P.M.S para que la presión descienda y no presente dificultades en su movimiento ascendente
posterior.
9. Carreras de escape y de admisión:
En el ciclo real, durante la carrera de
escape la presión se mantiene por encima de la
atmosférica, mientras en la de admisión resulta
inferior a ella. Se crea por lo tanto una superficie
negativa D, que corresponde al trabajo perdido
realizado por el pistón en estas dos carreras, llamado
trabajo de bombeo
10. Frotamientos internos del motor, especialmente a nivel de los segmentos del pistón, apoyos del
cigüeñal y mecanismos de mando de la distribución.
Arrastre de bombas de agua y aceite, así como de mecanismos auxiliares ,como compresores
alternadores ,ventiladores ,etc.
Los ciclos negativos de trabajo de un motor
Los motores trabajan al contrario de lo habitual ,es decir ,al freno ,cuando se corta la alimentación de
combustible ,se produce un gasto, en lugar de producción de energía debido a las siguientes causas:
11. MOTORES DE 2 TIEMPOS
1° tiempo:
En esta parte del proceso se realiza la compresión y
aspiración, en donde el pistón ascendente comprime en el cilindro la
mezcla de aire, combustible y un poco de aceite. Simultáneamente
crea un vacío al final del pistón, dejando libre la lumbrera de
aspiración para que sea llenada con la mezcla carburada de gasolina.
2º tiempo En esta última parte se genera la explosión y escape
de gases gracias a una chispa provocada por la bujía que incendia la
mezcla comprimida, creando una explosión que empuja el pistón con
gran fuerza hacia abajo. En el cárter la mezcla es pre-comprimida por
el pistón descendente, preparándose para en el momento preciso
dejar libre el canal de escape para que la mezcla pre-comprimida
expulse los últimos restos de gases.
12. MOTOR 2 TIEMPOS MOTOR 4 TIEMPOS
VENTAJAS *No requiere eje de levas
*Su construcción es más sencilla
*Desarrolla mayor potencia por cilindrada
*Puede ubicarse en cualquier orientación,
ya que el cárter no almacena aceite.
*Mayor potencia con menos peso
*Mejor pique
*Reparación mas económica
*Menor consumo de combustible.
*Otorga mayor autonomía
*Motor más confiable
*Las emisiones contaminantes se pueden
controlar
*Tiene menor vibración
*Mejor torque
DESVENTAJAS *Es un motor contaminante
*No se aprovecha todo el combustible que
ingresa
*Menor rendimiento
*Requiere combustible y aceite de 2t.
*Genera mayores vibraciones.
*Mayor peso
*Reparación más costosa
*Menor potencia.
OTRAS DIFERENCIAS El motor dos tiempos se utiliza en motores
de baja potencia, como motocicletas,
podadoras, karts.
*Las operaciones (admisión, compresión,
expansión, escape) en el motor de cuatro
tiempos se ordenan de manera
independiente. La distribución se puede
reglar cambiando el perfil de la leva.
*En un motor de cuatro tiempos se separa
la zona de lubricación de la de
combustión de forma que se introducen la
gasolina y el aceite por separado.
