¿Qué es el ciclo Otto real e ideal? – Definición

Comparación de los ciclos reales e ideales de Otto

En esta sección, se muestra un ciclo ideal de Otto en el que hay muchos supuestos que difieren del ciclo real de Otto . Las principales diferencias entre el motor Otto real e ideal aparecen en la figura. En realidad, el ciclo ideal no ocurre y hay muchas pérdidas asociadas con cada proceso. Para un ciclo real, la forma del diagrama pV es similar al ideal, pero el área (trabajo) encerrada por el diagrama pV es siempre menor que el valor ideal. El ciclo ideal de Otto se basa en los siguientes supuestos:

• Ciclo cerrado.  La mayor diferencia entre los dos diagramas es la simplificación de las carreras de admisión y escape en el ciclo ideal. En la carrera de escape, el calor Q _{a cabo} se expulsa al medio ambiente, en un motor real, el gas sale del motor y se sustituye por una nueva mezcla de aire y combustible.
• Adición de calor instantánea (adición de calor isocrórica). En motores reales, la adición de calor no es instantánea, por lo tanto, la presión máxima no está en TDC, sino justo después de TDC.
• Sin transferencia de calor (adiabático)
  • Compresión: el gas (mezcla de combustible y aire) se comprime adiabáticamente del estado 1 al estado 2. En los motores reales, siempre hay algunas ineficiencias que reducen la eficiencia térmica.
  • Expansión. El gas (mezcla de combustible y aire) se expande adiabáticamente del estado 3 al estado 4.
• Combustión completa de la mezcla de combustible y aire.
• Sin trabajo de bombeo . El trabajo de bombeo es la diferencia entre el trabajo realizado durante la carrera de escape y el trabajo realizado durante la carrera de admisión. En ciclos reales, hay una diferencia de presión entre las presiones de escape y de entrada.
• Sin pérdida por purga . La pérdida por purga es causada por la apertura temprana de las válvulas de escape. Esto da como resultado una pérdida de producción de trabajo durante la carrera de expansión.
• Sin pérdidas por golpe . La pérdida por soplado es causada por la fuga de gases comprimidos a través de anillos de pistón y otras grietas.
• Sin pérdidas por fricción .

Estas suposiciones y pérdidas simplificadoras conducen al hecho de que el área cerrada (trabajo) del diagrama pV para un motor real es significativamente menor que el tamaño del área (trabajo) encerrada en el diagrama pV del ciclo ideal. En otras palabras, el ciclo ideal del motor sobreestimará el trabajo neto y, si los motores funcionan a la misma velocidad, una mayor potencia producida por el motor real en aproximadamente un 20%.