دارة أوتو Otto Cycle  

 دارة أوتو :Otto Cycle

هي دارة المحركات رباعية الشوط المبينة في الشكل التالي ذات الاشتعال بالشرارة (SI) والسحب الطبيعي.

يبدأ شوط امتصاص دارة أوتو عندما يكون المكبس عند النقطة الميتة العليا TDC، يلي ذلك حركة المكبس نحو النقطة الميتة السفلى BDC (العملية 1←6 ​ بثبوت الضغط، البالغ 1 ضغط جوي، ويعد هذا تقريباً جيداً للعملية الفعلية في المحرك التي يتم في الواقع عند ضغط أدنى بقليل من الضغط الجوي بفعل ضياع الضغط في مجرى هواء الدخول، درجة حرارة الهواء أثناء شوط الامتصاص ترتفع لدى مرورها على مجاري سحب الهواء، درجة الحرارة عند النقطة 1 ستكون أعلى بمقدار °25 إلى °35 من درجة حرارة الوسط الخارجي.

الشوط الثاني في هذه الدارة شوط الانضغاط حيث ينتقل المكبس بعملية أيزونتروبية من BDC إلى TDC (العملية من 1 إلى 2) وهو تقريب جيد لعملية الانضغاط في المحرك الفعلي ما عدا موقعي البداية والنهاية للعملية، في المحرك الفعلي تتأثر بداية الشوط بكون صمام الامتصاص لا يغلق تماماً إلا بعد تجاوز BDC بقليل ونهاية علمية الانضغاط تتأثر بحدوث الاشتعال بسبب شمعة الاشتعال قبل وصول المكبس إلى TDC، ليس الضغط هو وحده الذي يزداد أثناء شوط الانضغاط بل تزداد كذلك درجة الحرارة ضمن الأسطوانة خلال هذا الشوط.

يلي الانضغاط علمية إضافة حرارة بثبات الحجم عند TDC بين 2 و3 وهذا يعوض عن عملية الاحتراق في المحرك الفعلي التي تتم بثبوت الحجم، يبدأ الاشتعال في المحرك الفعلي قبل TDC بقليل ويبلغ سرعته القصوى قرب TDC ويمتد قليلاً إلى ما بعد TDC، خلال الاحتراق أو عملية إضافة الحرارة فإن كمية كبيرة من الطاقة تضاف إلى الهواء ضمن الأسطوانة وهذه الطاقة ترفع درجة الهواء إلى قيم عالية جداً بشكل يصنع ذروة لدرجة الحرارة عند النقطة 3.

​

هذا الارتفاع في درجة الحرارة عند ثبوت الحجم يؤدي إلى ارتفاع شديد للضغط فتنشأ عند النقطة 3 ذروة للضغط كذلك الضغط العالي جداً والقيم المرتفعة للإنتالبي ضمن حدود الجملة المدروسة عند النقطة TDC، كل هذا يولد شوط تقديم القدرة (أو شوط التمدد) الذي يلي الاحتراق (العملية من 3إلى 4) والضغط العالي على سطح المكبس يجبر المكبس على العودة إلى BDC وينتج العمل والقدرة المسحوبة من المحرك.

شوط القدرة في المحرك الفعلي يعتبر عملية ايزونتروبية في دارة أوتو وهذا تقريب جيد يمكن تبريره بنفس الطريقة السابقة في شوط الانضغاط (بلا احتكاك ولا تبادل حراري).

تتأثر بداية شوط القدرة بالجزء الأخير من عملية الاحتراق وتتأثر بنهاية شوط القدرة بانفتاح صمام التصريف قبل BDC، أثناء شوط القدرة تنخفض قيمة درجة الحرارة والضغط ضمن الأسطوانة بسبب ازدياد حجم الأسطوانة لدى حركة المكبس من إلى BDC، قرب نهاية شوط القدرة في دارة المحرك الفعلي يفتح صمام التصريف وتطرح محتويات الأسطوانة من نواتج الاحتراق، فينخفض الضغط فيها إلى