Kas yra Otto ciklas?

Otto ciklas ir Otto variklis yra įprasti terminai, vartojami pakaitomis, apibūdinantys keturtaktį vidaus degimo variklį, kaip matyti daugelyje automobilių. Terminas kilo iš originalaus variklio išradėjo Nikolaus Otto. Jis sukūrė variklį, kuris išsivystytų į keturtakčių variklių masę, gaminamą daugumai transporto priemonių. Idealios būsenos variklis turi būti termiškai efektyvus, o tai reiškia, kad proporcingai sunaudojamai medžiagai jis gamina mažai šilumos ir atliekų. Pagrindinės Otto variklių charakteristikos yra cilindrų ir uždegimo žvakių naudojimas, siekiant uždegti dujinį mišinį, kuris varys transporto priemonę į priekį.

1862 m. žmogus, vardu Alphonse’as Beau de Rochas, užsitarnavo patentą už keturtakčio variklio išradimą. Jis turėjo tam idėjų ir dizaino, bet niekada nesukūrė tikro veikiančio variklio. Vokiečių išradėjas Nikolausas Otto pradėjo plėsti Alphonse’o Beau de Rochas idėjas ir po 14 metų, 1876 m., kartu su dviem džentelmenais, vardu Wilhelm Maybach ir Gottlieb Daimler, surinko pirmąjį keturtaktį vidaus degimo variklį. Originaliame Otto variklyje buvo naudojamas tik vienas cilindras, o kelios dalys buvo sumontuotos variklio išorėje, o tai sukėlė problemų dėl susikaupusių nešvarumų ir nešvarumų, trukdančių variklio darbui.

Otto ciklą ypatingu daro tai, kad jo maitinimui naudojamas vidaus degimas. Variklis veikia sklandžiau nei ankstesni varikliai, efektyviai konvertuoja energiją ir nenutrūksta uždegimo bei nenutrūksta, kaip dažnai darė ankstesnių tipų varikliai. Otto ciklas susideda iš keturių žingsnių, iš kurių kilęs terminas „keturtaktis“. Pirmasis etapas yra įsiurbimo etapas, kai oras ir benzinas užpildo variklio cilindrus. Toliau, suspaudimo fazėje, dujiniam mišiniui taikomas slėgis.

Kita fazė, uždegimo fazė, išskiria Otto ciklą nuo dyzelinio ciklo. Uždegimo fazėje iš uždegimo žvakės išsklidusi kibirkštis priverčia užsiliepsnoti oro ir degalų mišinį ir pasukti ratus stumia transporto priemonę į priekį. Galiausiai išmetimo fazėje cilindras atsidaro ir išleidžia likusį mišinį per transporto priemonės išmetimo sistemą.

Dyzelino ciklai yra panašūs į Otto ciklą, nes jame taip pat naudojamas panašus keturių pakopų ciklas, tačiau dyzeliniai varikliai naudoja kompresiją, o ne kibirkštį, kad sukurtų transporto priemonę varantį sprogimą. Variklis suspaudžia orą dyzelinio variklio cilindre ir prideda šilumos. Degalų deginimas sukuria šilumą cilindre, o esant intensyviam slėgiui mišinys pradeda degti ir verčia cilindrą atgal, o tai savo ruožtu sukasi transporto priemonės ratus. Nors ir panašus, pagrindinis skirtumas yra dyzelinio ciklo kibirkšties trūkumas, išskiriantis jį nuo Otto ciklo.