Sari la conținut
Nr. 16 · Vocea F1 în România

Ciclul Otto

Paginile 9–10 din revistă

În edițiile trecute am vorbit despre motor și cum el crează rotație pentru a învârti roțile, dar despre cum face asta nu am discutat. Așadar, în această ediție vom învăța despre ciclul Otto. Acum e timpul pentru recapitulare; cu siguranță ați învățat deja asta în clasa a X- a la fizică (dacă n-ați făcut cu doamna de serviciu). Dar pentru a ne aminti, vom vorbi pe scurt și aici. Pistonul e cel care creează o forță liniră care cu ajutorul bielei e transformată în forța rotatativă în camera de ardere, și face asta prin intermediul ciclului Otto. Pistonul are un punct de maximă și de minimă înălțime în camera de ardere. Pistonul se mișcă de la maxim la minim, astfel rotind biela care la rândul ei învârte arborele cotit care conduce (în mod indirect) roțile spre învârtire. Ciclul este împărțit în patru procese. Procesul întâi începe cu pistonul în punctul de maxim. Valva de admisie se deschide. Prin ea aerul intră în mod natural sau forțat (precum în F1) cu ajutorul turbinelor. Pistonul se duce spre punctul de minim. Asta crează o presiune mică a aerului și precum am învățat în edițiile anterioare, aerul merge de la presiune mai mare la presiune mai mică. Valva de admisie se închide și astfel se termină procesul întâi.

Procesul doi începe de la punctul de minim. Cu valva acum închisă, datorită momentomului bielei, ea împinge pistonul înspre punctul de maxim. Acum toate valvele sunt închise, deci camera de ardere este total închisă și aerul nu are pe unde ieși, așa că el se comprimă și aerul se încalzeste. De asemenea, la motoarele cu injecție directă, ca a celor de F1, combustibilul este injectat în camera de ardere spre sfârsitul acestui proces. Temperatura aerului doar din compresie nu este destul de mare pentru a crea combustia benzinei (nu e cazul și la motorină). Pistonul ajunge la punctul de maxim și aici se termină și procesul al doilea. Procesul al treilea e singurul proces care creează putere și nu doar folosește. Am zis mai sus că doar prin compresie nu e îndeajuns pentru a crea combustia, așa încât, cu ajutorul bujiei care primește energie de la motor, creează o scânteie. Această scânteie ridică temperatura la nivelul necesar pentru ardere, împingând pistonul spre punctul de minim așa dându-i momentum și pentru celelalte trei procese. Pistonul ajunge la punctul de minim și se încheie procesul al treilea.

Procesul al patrulea începe de unde se încheie al treilea, firește. Valva de evacuare este deschisă și pistonul împinge toate gazele rămase în afară, în timp ce se miscă spre punctul de maxim. Când ajunge la maxim valva de evacuare se închide. De aici se repetă cu procesul întâi (doar este un ciclu). De reținut că pistoanele nu sunt sicronizate toate în procese (nu sunt toate la același proces simultan), ci doar unele. Diferă de ciclul diesel prin faptul că cel diesel nu are bujie. Proporțiile pentru ciclul diesel sunt mult mai mari, deci punctul maxim este mult mai sus. Asta are niste avantaje, precum o eficiență termică mai mare, dar și dezavantaje precum o nevoie de materiale mai rezistente pentru motor (deci mai grele) și nu poate atinge același nivel de turații precum se poate pe ciclul Otto.

S-a încercat înlocuirea ciclului Otto, deoarece are eficiență redusă din cauza compresiei foarte mari, dar nici un alt ciclu, precum Akyson, nu a reușit să fie la fel de puternic și de încredere ca ciclul Otto.