Motorul Otto

Motorul Otto

Este un motor in 4 timpi cu aprindere prin scanteie cu ardere interna.Arderea combustibilului se face deci in interiorul cilindrului motorului,iar ciclul de functionare este reprezentat de o transformare ciclica formata din doua izocore si 2 adiabate.

Pistonul cilindrului permite in deplasarea sa comprimarea si destinderea amestecului carburant prin deplasarea sa alternativa intre punctele de volum maxim,respectiv minim numite punctul mort inferior si punctul mort superior.

In deplasarea sa pistonul antreneaza mecanismele care trebuiesc puse in miscare prin actiunea motorului printr-un sistem biela-manivela.

Este un motor cu aprindere prin scanteie,scanteia fiind obtinuta intre electrozii bujiei alimentati cu o tensiune foarte mare preluata de la bobina de inductie.

Timpii de functionare

Timpul I-Admisia

Supapa de admisie se deschide,supapa de evacuare fiind inchisa si pistonul se deplaseaza de la punctul mort superior la cel inferior pe masura ce in cilindru patrunde un amestec de vapori de benzina si aer,amestec realizat in carburator.Admisia se face la presiune constanta egala cu presiunea atmosferica normala.

Timpul II-Compresia

Cand cilindrul s-a umplut cu amestec carburant pistonul isi schimba sensul de deplasare catre punctul mort superior ,iar supapa de admisie se inchide.

Compresia se produce suficient de rapid astfel incat sistemul nu are timp sa interactioneze termic cu mediul exterior ,putand fi considerata ca o transformare adiabatica ,in urma careia se produce cresterea temperaturii si presiunii.

Cu putin inainte de atingerea punctului mort superior se aplica electrozilor bujiei o tensiune,se produce o scanteie care aprinde brusc combustibilul aflat la temperatura foarte mare.

Timpul III-Arderea si detenta

Arderea combustibilului determina cresterea brusca a temperaturii si presiunii si datorita inertiei pistonului acesta nu se deplaseaza in timpul aprinderii,procesul 2-3 fiind izocor.Explozia gazelor provenite din arderea combustibilului care ajunge la T=20000C si o p=25 atm arunca pistonul spre punctul mort inferior,o data cu punerea in miscare a sistemului biela-manivela.Acest proces de destindere a gazelor de ardere se produce intr-un timp scurt putand fi considerat adiabatic.

Timpul IV-Evacarea gazelor de ardere

Cand pistonul ajunge in punctul mort inferior(IV) se deschide supapa de evacuare si gazele sunt eliminate prin teava de esapament in mediul inconjurator la o presiune mai mica decat cea din cilindru.Transformarea se produce la volum constant.Dupa care pistonul se deplaseaza catre punctul mort superior si impinge in afara prin supapa de evacuare toate gazele arse aflate in cilindru.

Randamentul motorului Otto poate fi dedus pe baza relatiilor de transformare dintre parametrii gazului in cele patru transformari ale ciclului termodinamic.

η= 1-

ε= (raport de compresie)

Dintre cei 4 timpi ,singurul timp motor adica in care se produce lucru mecanic este timpul III.

Pentru ca functionarea unui motor sa nu fie discontinua cu trei timpi morti si unul motor se folosesc patru cilindri,fuctionarea fiecaruia fiind decalata cu cate un timp fata de cilindrul precedent.