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Il Ciclo Otto rappresenta il cuore dei motori a quattro tempi, utilizzati in automobili e mezzi di trasporto. Descrive le fasi di aspirazione, compressione, combustione ed espansione, che generano lavoro meccanico. Il rendimento di questi motori, influenzato dal rapporto di compressione e da inefficienze reali, è cruciale per l'efficienza energetica e l'impatto ambientale. Le tecnologie avanzate, come l'ibridazione, stanno migliorando queste prestazioni.
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Il Ciclo Otto è composto da quattro fasi principali: aspirazione, compressione, combustione ed espansione, seguite da due fasi di scarico
Processi adiabatici reversibili
Il Ciclo Otto comprende due processi adiabatici reversibili, senza scambio di calore con l'esterno
Processi isocorici
Il Ciclo Otto comprende anche due processi isocorici, a volume costante
Il Ciclo Otto produce lavoro meccanico attraverso le quattro fasi del ciclo, che è dato dalla differenza tra il lavoro e il calore forniti al sistema e il calore espulso
Il Ciclo Otto è intitolato a Nikolaus August Otto, che nel 1876 costruì il primo motore a quattro tempi efficiente
Nel 1862, Alphonse Beau de Rochas teorizzò un motore a quattro tempi, introducendo il concetto di compressione prima dell'accensione
I progressi del Ciclo Otto hanno gettato le fondamenta per i motori a combustione interna moderni, che sono stati costantemente migliorati per incrementare l'efficienza e minimizzare l'impatto ambientale
Il Ciclo Otto ideale è rappresentato nel diagramma pressione-volume e comprende quattro fasi principali: aspirazione, compressione adiabatica, combustione a volume costante e espansione adiabatica
Il rendimento del Ciclo Otto dipende dal rapporto di compressione volumetrico, che è un fattore chiave nell'efficienza del motore
Il Ciclo Otto reale si differenzia da quello ideale a causa di inefficienze intrinseche al processo reale, come perdite di carico, scambio termico non ideale e combustione non ottimale
00
Ciclo Otto: processi adiabatici reversibili
Due fasi del ciclo senza scambio di calore: compressione e espansione del gas.
01
Ciclo Otto: processi isocorici
Due fasi a volume costante: scambio di calore durante combustione e scarico.
02
Lavoro meccanico netto nel Ciclo Otto
Differenza tra lavoro e calore forniti al sistema e calore espulso.
