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Biografías HANGAR-1: Nikolaus August Otto

Fue un ingeniero alemán reconocido mundialmente por haber creado el primer motor de gasolina de cuatro tiempos con carga comprimida que fue la base para todos los motores posteriores de combustión interna.

En 1861, patentó un motor de dos tiempos a gas. En 1867 construyó su primera maquinaria. En 1869, fundó con el industrial alemán Eugen Langen la empresa Otto & Cie en Colonia, que fue la primera en el mundo dedicada exclusivamente al diseño y producción de motores de combustión interna. Siete años después inauguró una fábrica en Deutz.

En 1876 perfeccionó aquel modelo aplicando el ciclo de cuatro tiempos que había patentado Alphonse Beau de Rochas seis años antes; desde entonces se llama ciclo de Otto al ciclo de cuatro tiempos (admisión, compresión, explosión y escape) que desarrollan los cilindros de estos motores durante dos vueltas completas del cigüeñal, pues fue Nikolaus Otto el primero en ponerlo en práctica construyendo un motor de cuatro tiempos como los que constituyen la base de los motores de los automóviles modernos.

Al hacerlo proporcionó el primer motor eficaz alternativo a la máquina de vapor, abriendo una nueva era en la industria: el abandono de la máquina de vapor en beneficio del motor de explosión es uno de los hitos que señala el paso de la primera a la segunda etapa de la revolución industrial. A pesar del éxito económico inicial de sus motores, Nikolaus Otto perdió la patente en 1886, al descubrirse la anterioridad del invento de Alphonse Beau de Rochas.

El ciclo Otto

El cilindro de un motor es un espacio que efectivamente tiene esta forma. Está abierto por sus dos extremos: en uno de ellos lo tapa una pieza fija (la cabeza) y en el motor una móvil (el pistón). Cuando el pistón se mueve, varía el volumen del cilindro, como lo hace el émbolo de una jeringa. El pistón está unido a una pieza metálica (biela) que, a su vez, abraza a otra llamada cigüeñal. A través de la biela, el movimiento alternativo del pistón se transforma en un movimiento rotativo. Cada vez que el pistón sube y baja una vez, el cigüeñal da una vuelta completa.

Cada recorrido del pistón en un sentido u otro se conoce como “carrera”; una carrera del pistón corresponde a media vuelta de cigüeñal. Entre carrera y carrera hay un momento en que el pistón está parado; es el instante en que el pistón deja de moverse en un sentido para empezar a moverse en el contrario. Hay dos momentos como ese – el final de la carrera en cada sentido- y se conocen como punto muerto superior y punto muerto inferior. Las carreras tienen el nombre de los cuatro tiempos del motor; por tanto, hay carreras de admisión, compresión, explosión y escape, los cuatro tiempos del ciclo.

Los cuatros Tiempos de motor

Motor Otto DOHC de 4 tiempos.

  1. Admisión: En la carrera de admisión, el pistón se aleja de la culata; normalmente se dice que “baja”, aunque realmente sólo lo hace si el motor está colocado verticalmente (que es lo más común). Al alejarse de la cabeza, el volumen del cilindro aumenta. Como en la cabeza hay una válvula abierta (la de admisión), el motor aspira  aire en ese momento. Si es un motor de gasolina de inyección indirecta, ese aire está mezclado con gasolina; Si es un Diesel o una gasolina de inyección directa, es aire solamente.
  2. Compresión: El pistón ha llegado al punto muerto inferior y el aire ha entrado en el cilindro. Con las válvulas de la cabeza cerrada, el pistón empieza a subir. En consecuencia, el volumen del cilindro se reduce y el aire que contiene se comprime. La compresión que efectivamente hay en el cilindro depende de dos variables: una, la relación de compresión, que es la diferencia relativa entre el volumen máximo y el mínimo que hay en el cilindro. Dos, la cantidad de aire que haya aspirado el motor; cuanto más haya aspirado, mayor será la compresión.
  3. Explosión: El pistón está cerca del punto muerto superior y se produce una explosión, ya sea por la chispa de una bujía (gasolina) o espontáneamente por efecto de la presión Diesel. El aumento de temperatura que hay en el cilindro hace que el gas que contiene se expanda. En consecuencia, el pistón es fuertemente empujado lejos de la culata. A diferencia de los otros cuatro tiempos, el pistón no se mueve por la propia inercia del motor, sino por la fuerza de la combustión. Es en este momento cuando el motor hace la fuerza capaz de mover al coche.
  4. Escape: En este tiempo los gases calientes y el combustible quemado salen del cilindro. Para ello se abren las válvulas de escape en la cabeza y el pistón, al subir, lo expulsa. Como en los otros cuatro tiempos, la apertura y cierre de las válvulas puede no estar sincronizada con el inicio de cada carrera. La inercia del aire al entrar y salir hace valioso un cierto avance o retraso en la apertura y cierre de las válvulas con respecto al punto muerto del pistón.

 

 

Fuentes

https://www.buscabiografias.com/biografia/verDetalle/10425/Nicolaus%20Otto

https://www.ecured.cu/Nikolaus_August_Otto