Ciclo Otto

Esquema de un ciclo Otto de 4 tiempos en un diagrama PV
Ciclo Otto con valores exactos

El ciclo Otto es el ciclo termodinámico que se aplica en los motores de combustión interna de encendido provocado (motores de gasolina). Inventado por Nicolaus Otto en 1876. Se caracteriza porque en una primera aproximación teórica, todo el calor se aporta a volumen constante.

Ciclo de 4 tiempos (2 vueltas de cigüeñal)

Hay dos tipos de motores que se rigen por el ciclo de Otto, los motores de dos tiempos y los motores de cuatro tiempos. Este último, junto con el motor diésel, es el más utilizado en los automóviles ya que tiene un buen rendimiento y contamina mucho menos que el motor de dos tiempos.

El ciclo de 4 tiempos consta de seis procesos, dos de los cuales (E-A y A-E) no participan en el ciclo termodinámico del fluido operante pero son fundamentales para la renovación de la carga del mismo:

  1. E-A: admisión a presión constante ( renovación de la carga).
  2. A-B: compresión de los gases e isoentrópica.
  3. B-C: combustión, aporte de calor a volumen constante. La presión se eleva rápidamente antes de comenzar el tiempo útil.
  4. C-D: fuerza, expansión isoentrópica o parte del ciclo que entrega trabajo.
  5. D-A: Escape, cesión del calor residual al ambiente a volumen constante.
  6. A-E: Escape, vaciado de la cámara a presión constante ( renovación de la carga.)(isocónica).


Motor de cuatro tiempos
  1. Durante la primera fase, el pistón se desplaza hasta el PMI (Punto Muerto Inferior) y la válvula de admisión permanece abierta, permitiendo que se aspire la mezcla de combustible y aire hacia dentro del cilindro (esto no significa que entre de forma gaseosa).
  2. Durante la segunda fase las válvulas permanecen cerradas y el pistón se mueve hacia el PMS, comprimiendo la mezcla de aire y combustible. Cuando el pistón llega al final de esta fase, una chispa en la bujía enciende la mezcla.
  3. Durante la tercera fase el pistón que se encuentra en el PMS(Parte muerta Superior) hace una explosión por medio de la bujía que suelta una chispa empujando el pistón del PMS al PMI. La explosión es devida a que la mezcla de aire+gasolina a temperatura muy elevada produce una explosión que al entrar en contacto con la bujía produce la chispa que hace que el pistón se mueva del PMS al PMI.
  4. En la cuarta fase se abre la válvula de escape y el pistón se mueve hacia el PMS (Punto Muerto Superior), expulsando los gases producidos durante la combustión y quedando preparado para empezar un nuevo ciclo ( renovación de la carga).

Para mejorar el llenado del cilindro, también se utilizan sistemas de sobrealimentación, ya sea mediante empleo del turbocompresor o mediante compresores volumétricos o también llamados compresores de desplazamiento positivo.

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