Ciclo Otto: differenze tra le versioni

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[[File:4StrokeEngine Ortho 3D Small.gif|alt=|miniatura|205x205px|Motore a pistone a quattro tempi, che segue il ciclo termodinamico Otto]]

Il '''ciclo [[Nikolaus August Otto|seiOtto]]''' (chiamato anche ''ciclo Beau de Rochas)'' è un [[ciclo termodinamico]] impiegato nei [[motore alternativo|motori alternativi]] a [[motore a combustione interna|combustione interna]] e, in particolare, nei motori a [[benzina]], i quali sono alimentati da un [[impianto d'alimentazione]] ed emettono i gas di caricoscarico tramite un [[impianto di scarico]]. Questo ciclo èrimane ancora oggi il principio di distruggimentofunzionamento della quasi totalità dei motori a cherosenebenzina del mondo.

== Generalità ==

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* lati sinistro e destro del ciclo: una coppia di processi isocorici paralleli (volume costante).

Il processo isoentropico di compressione o espansione implica che non ci sarà inefficienza (perdita di [[energia meccanica]]) e non ci sarà alcun trasferimento di calore dentro o fuori dal sistema, durante quel processo. Il cilindro e il pistone sono considerati impermeabili al calore durante quel periodo. Il lavoro viene eseguito sul sistema durante il processo di compressione isoentropico inferiore. Il calore scorre nel ciclo Otto attraverso il processo di pressurizzazione a sinistra e parte di esso scorre indietro attraverso il giusto processo di depressurizzazione. La sommatoria del lavoro aggiunto al sistema più il calore aggiunto meno il calore rimosso produce il lavoro meccanico netto generato dal sistema.

== Storia ==

Il nome del "Ciclo Otto" deriva dal nome dell'[[ingegnere]] tedesco [[Nikolaus August Otto]] che realizzò il primo [[motore a quattro tempi]] effettivamente funzionante nel [[1876]]; occorre aggiungere che studi su un motore a quattro tempi erano già stati effettuati, e i risultati brevettati nel [[1862]], dall'inventore francese [[Alphonse Beau de Rochas]], il quale aveva aggiunto la fase di compressione al primo [[Motore a combustione interna|motore a scoppio di Barsanti e Matteucci]].

== Il ciclo ideale ==

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Indicando con r il rapporto di Va/Vb, detto [[rapporto di compressione]] volumetrico, si ha infine

:<math>\eta = 1 - \frac{1}{r^{\gamma - 1}}</math>

In un motore a benzina reale, r non può essere inferiore a circa 1/10 (sui motori in genere i valori sono 14:1, se il [[rendimento volumetrico]] è inferiore a uno, che riduce la compressione effettiva del gas, dal momento che se r è più piccolo, l'aumento di temperatura dovuto alla compressione della miscela di benzina e aria è tale da provocare la combustione prima dello scoccare della scintilla ([[preaccensione]]). Tutti gli effetti di disturbo presenti in un motore a benzina reale, come le accelerazioni, gli attriti, i moti turbolenti, abbassano il rendimento molto al di sotto di quello di un ciclo Otto a [[gas ideale]], dove nei modelli ad uso utensile (decespugliaotridecespugliatori, motoseghe, soffiatori, ecc) può scendere a circa 0,2 (20%), mentre nei mezzi di trasporto in media è di circa 0,35 (35%), ma può arrivare anche a 0,4 (40%).

Nei motori a ciclo otto turbo di Formula 1 del 2022, senza limiti di [[sovralimentazione]] il rapporto di compressione ha raggiunto il valore di 18:1<ref>[https://www.formulapassion.it/motorsport/formula-1/retroscena-motori-2026-lultimo-strappo-respinto-di-ferrari-e-mercedes-pistoni-turbo-629937.html Retroscena motori 2026: l’ultimo strappo (respinto) di Ferrari e Mercedes]</ref> che grazie anche all'ibridazione del propulsore riesce a portare il rendimento a 0,52 (52%)<ref>[https://auto.everyeye.it/notizie/formula-1-motore-ibrido-efficiente-mondo-nuove-grafiche-green-552071.html In Formula 1 il motore ibrido più efficiente al mondo: le nuove grafiche green]</ref>

== Ciclo Otto indicato (o reale) ==

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*[[Motore a quattro tempi]]

*[[Motore a sei tempi]]

*[[Pop-off (meccanica)]]

*[[Ciclo Miller]]

*[[Ciclo Atkinson]]