¿Cómo funciona un motor otto de cuatro tiempos?

En primer lugar, gracias por A2A. En segundo lugar, el funcionamiento del motor de ciclo de 4 tiempos es muy simple. Funciona en Ideal Otto Cycle. Con la siguiente figura será fácil de entender:

Hay un total de seis etapas de un motor de 4 tiempos, que son las siguientes:

  1. La etapa 1 comienza en el accidente cerebrovascular de admisión.
  2. La etapa 2 comienza en el accidente cerebrovascular de compresión.
  3. La etapa 3 comienza en la combustión.
  4. La etapa 4 es Power Stroke.
  5. La etapa 5 es el rechazo de calor.
  6. Y, por último, la etapa 6 comienza en Exhaust Stroke.

Para comprender mejor una imagen más:

Más allá de lo que su nombre indica … tiene 4 trazos:

  1. Carrera de succión

2. Accidente cerebrovascular de compresión

3. Carrera de expansión o carrera de potencia

4. Y, finalmente, purga de escape seguido de golpe de escape

Espero que esto ayude. 🙂

Como todos sabemos, el ciclo otto está asociado con el motor SI de motor de gasolina y cuatro tiempos significa que hay cuatro tiempos y estos son: –

a) succión en esta carrera en disposición de cilindro de pistón, el pistón se mueve desde el punto muerto superior (TDC) al punto muerto inferior (BDC) durante esta carrera, se aspira una mezcla de aire y combustible. Este proceso tiene lugar de 0 a 180 grados términos del ángulo del cigüeñal. en esta carrera, la válvula de entrada está abierta y el calce de escape está cerrado.

B) compresión: en este paso, nuestro pistón se mueve de bdc a tdc y el volumen del cilindro comienza a disminuir y debido a que se genera presión dentro del recipiente ya que la mezcla de aire y combustible comienza a calentarse a medida que se comprime. 180 a 360 grados de ángulo de manivela. En esta carrera, las válvulas de entrada y de escape están cerradas.

Encendido: no se considera en 4 pasos del ciclo de trabajo de un motor, pero en este proceso, cuando la mezcla de sir y combustible se comprime por completo en la porción de volumen barrido, la bujía en el centro del cilindro chispea y enciende la mezcla y debido a toda la mezcla comienza a quemarse. La ignición se produce en el tdc.

C) golpe de potencia o expansión: en este golpe cuando la mezcla se quema produce una potencia que tiende a que el pistón se mueva de TDC a BDC .360 a 540 grados en términos de ángulo de manivela. Básicamente, como sabemos que en un motor de 4 tiempos, solo un golpe es un golpe de potencia, por lo que debido a este factor las fluctuaciones en la velocidad pueden ser un problema, por lo que para contrarrestarlo se usa un volante, ya que en el golpe de potencia se produce una potencia excesiva que puede ser almacenado dentro del volante y luego utilizado en el resto tres golpes que no generan energía. En esta carrera también se cierran las válvulas de entrada y de escape.

Nota: en el caso del ciclo otto, tanto la mezcla de aire como la de combustible se succionan y comprimen, pero en el caso del motor diesel, solo se aspira y comprime el aire y se inyecta en el momento del encendido. Y no hay ninguna bujía en el motor CI, la mezcla se quema por su temperatura de autoignición.

D) carrera de escape: en esta carrera, los gases usados ​​sobre la cabeza del pistón dentro del cilindro tienden a abandonar el cilindro a medida que el pistón se mueve de BDC a TDC. Durante esta carrera, todos los gases quemados casi salen del cilindro y la disposición está lista para funcionar La misma operación de nuevo. En esta carrera, la válvula de escape está abierta y la válvula de entrada está cerrada.

También hay un momento en que se derrumba la carrera de escape y de succión, y en ese momento los gases quemados restantes salen del cilindro con la ayuda de una nueva carga que ingresa al cilindro y la expulsión de gases quemados por una nueva carga se denomina proceso de desprendimiento.

El ciclo Otto es un ciclo de energía de gas que se utiliza en el motor de combustión interna de encendido por chispa. Este ciclo fue presentado por el Dr. Nikolaus August Otto, un ingeniero alemán.

Un ciclo Otto consta de cuatro procesos:

  1. Dos procesos isentrópicos (adiabáticos reversibles)
  2. Dos procesos isocróricos (volumen constante)

Estos procesos pueden entenderse fácilmente si entendemos los diagramas pV (Presión-Volumen) y Ts (Temperatura-Entropía) del ciclo de Otto.

Diagramas pV y Ts del ciclo Otto:

  • Diagrama pV

  • Diagrama Ts

Procesos en el ciclo de Otto

Proceso 1-2: compresión isentrópica

En este proceso, el pistón se mueve desde el punto muerto inferior (BDC) a la posición del punto muerto superior (TDC). El aire sufre compresión reversible adiabática (isentrópica). Sabemos que la compresión es un proceso en el cual el volumen disminuye y la presión aumenta. Por lo tanto, en este proceso, el volumen de aire disminuye de V1 a V2 y la presión aumenta de p1 a p2. La temperatura aumenta de T1 a T2. Como este es un proceso isentrópico, la entropía permanece constante.

Proceso 2-3: Adición de calor de volumen constante:

El proceso 2-3 es un proceso de adición de calor isocrórico (volumen constante). Aquí, el pistón permanece en el punto muerto superior por un momento. Se agrega calor a volumen constante (V2 = V3

) de una fuente de calor externa. La temperatura aumenta de T2 a T3, la presión aumenta de p2 a p3 y la entropía aumenta de s2 a s3.

En este proceso,

Suministro de calor = mCv (T3 – T2)

Proceso 3-4: expansión isentrópica

En este proceso, el aire sufre una expansión isentrópica (adiabática reversible). El pistón se empuja desde el punto muerto superior (TDC) a la posición del punto muerto inferior (BDC). Aquí, la presión disminuye de p3 a p4, el volumen aumenta de v3 a v4, la temperatura cae de T3 a T4 y la entropía permanece constante (s3 = s4).

Proceso 4-1: rechazo de calor de volumen constante

El pistón descansa en BDC por un momento y el calor se rechaza a volumen constante (V4 = V1). En este proceso, la presión cae de p4 a p1, la temperatura disminuye de T4 a T1 y la entropía cae de s4 a s1.

En el proceso 4-1, calor rechazado = mCv (T4 – T1)

Eficiencia térmica (eficiencia estándar del aire) de Otto Cycle,

Hay cuatro tiempos en el motor de gasolina que funciona en el ciclo Otto.

Succión

Cuando el motor arranca, el pistón desciende al fondo del cilindro desde la parte superior. Por lo tanto, la presión dentro del cilindro se reduce. Simultáneamente, la válvula de admisión se abre y la mezcla de aire y combustible ingresa al cilindro.

En la carrera de compresión, ambas válvulas están cerradas y la carga se comprime a medida que el pistón se mueve de bdc a tdc. Como resultado de la compresión, la presión y la temperatura de carga aumentan a un valor alto.

Poder

Muy pronto, cuando el pistón alcanza el PMS durante la carrera de compresión, la bujía enciende la mezcla de aire y combustible. De repente aumenta la presión y la temperatura del producto de la combustión.

Debido al aumento de la presión, el pistón se mueve hacia abajo con gran fuerza y ​​los gases calientes se expanden. Por lo tanto, los gases de combustión realizan un trabajo en el pistón y parte del calor se convierte en trabajo mecánico durante este proceso.

Cansada

A medida que el pistón se mueve de BDC a TDC, la válvula de escape se abre y el pistón expulsa el producto de la combustión del cilindro del motor a la atmósfera. Esto completa el ciclo y el cilindro del motor está nuevamente listo para aspirar la carga.

Puedes ver este video para una explicación completa