Ciclo de Otto: diferenças entre revisões

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O '''Ciclo de Otto''' é um [[ciclo termodinâmico]], de quatro fases que idealizateoriza o funcionamento de [[motor de combustão interna|motores de combustão interna]] de [[ignição]] por [[centelhaVela (eletricidade)de ignição|centelhavelas]]. Foi definido por [[Beau de Rochas]] e implementado com sucesso pelo engenheiro [[Alemanha|alemão]] [[Nikolaus Otto]] em [[1876]], e posteriormente por [[Étienne Lenoir]] e [[Rudolf Diesel]]. {{Carece de fontes|cod1|cod2|codN|data=fevereiro de 2017}}
 
MotoresA maioria dos motores a combustão interna são baseados neste ciclo equipame asão encontrado na maioria dos [[automóvel|automóveis]] atuais. ParaEste estaciclo aplicação,pode éser aplicado para a possívelfabricação construirde motores a quatro tempos mais eficientes e menos poluentes em comparação aos [[motor a dois tempos|motores a dois tempos]], apesar do maior número de partes móveis, maior complexidade, peso e volume, comparando motores de mesma potência.
 
== O modelo ideal ==
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o estágio de admissão (0-1) é realizado por um processo [[Transformação_isobárica|isobárico]] de expansão, seguido por processo [[Transformação_adiabática|adiabático]] de
<span style="margin:1px; background:#ffae21;">&nbsp;compressão&nbsp;</span>. Através da combustão do combustível, calor é adicionado em um processo [[Transformação_isocórica|isocórico]], seguido por um processo adiabático de expansão, caracterizando o ciclo de <span style="margin:1px; background:#f00;">&nbsp;força&nbsp;</span>. O ciclo é fechado pela <span style="margin:1px; background:#2060ff;">&nbsp;exaustão&nbsp;</span>, caracterizada por processo de refrigeração isocórica e compressão isobárica.]]
O ciclo ideal sede constituiOtto dospode ser representado pelas seguintes processosetapas:
 
# Admissão [[Transformação isobárica|isobárica]] 0-1.
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# Abertura de válvula 4-5, exaustão [[Transformação isobárica|isobárica]] 5-0.
 
A [[Taxa de compressão|taxa de compressão volumétrica]] é definida por: <math>\alpha=\frac{V_2}{V_1}</math>.
 
Onde:
O rendimento térmico do ciclo [[reversibilidade|reversível]] é definido por:
<math>\mu=1-\frac{T_1}{T_2}</math>.
 
<math>0<\alpha<1</math> pois <math>{V_2}</math> é sempre maior que <math>{V_1}</math>
Então: <math>\mu=1-\frac{1}{\alpha^{\gamma-1}}</math>.
 
<math>\gamma{V_2}</math> representaé ao razãovolume entrefinal após a [[capacidadecompressão térmica]]na à [[pressão]] e volumeetapa constantes.1-2
 
<math>{V_1}</math>é o volume inicial antes da compressão na etapa 1-2
 
O rendimento térmico teórico de um motor térmico pode ser pensado como a quantidade de calor transmitida pela fonte quente que é necessário para realizar um determinado trabalho sendo que a fonte fria é um subproduto não aproveitado.
 
Temos então:
 
<math>Q=\Delta.W </math> - Equação (1) Primeira Lei da Termodinâmica
 
<math>\mu=\frac{W}{Q_1}</math> - Equacão (2) Onde <math>{Q_1}</math> é a quantidade de calor da fonte quente e <math>{W}</math> o trabalho realizado pelo motor
 
Realizando a substituição da eq.1 em 2, tem-se:
 
<math>\mu=\frac{Q_1 - Q_2}{Q_1} = 1 - \frac{Q_2}{Q_1}</math> - Eficiência Teórica de um motor térmico
 
Onde:
 
<math>{Q_1}</math> é o calor cedido ao sistema para a realização do trabalho
 
<math>{Q_2}</math> é o calor perdido pelo sistema na realização do trabalho
 
Para cada ciclo térmico, temos que o calor cedido e perdido pelo sistema vai depender de qual é o processo térmico realizado. No ciclo de Otto, seguindo o diagrama Temperatura-Entropia (segunda figura ao lado direito), o calor entra na etapa 2-3 (transformação isocórica) e sai na etapa 4-1 também isocórica. Mais abaixo no tópico '''Análise do Ciclo''' os cálculos serão detalhados'''.'''
 
Por momento, a eficiência do Ciclo de Otto é dada por:
 
<math>\mu=1-\frac{T_11}{T_2\alpha^{\gamma-1}}</math>.
 
Onde <math>\gamma</math> é o [[Coeficiente de expansão adiabática]].
 
== Ciclos reais ==