CICLO OTTO
 

Como empezó todo o casi, casi la génesis (*)

Trato de relatar  el resultado de mis investigaciones, con los medios disponibles a mi  alcance. En muchos casos se trata de  recortes periodísticos o apuntes de relatos de quienes participaron por lo que pueden contener errores debido a que no siempre es posible chequear su exactitud. En caso de que el lector disponga de información ya sea ampliatoria o en contrario, con muchísimo gusto le agradeceré me lo hagan saber, lo mismo en lo que respecta a mis opiniones que son solo mi modo de ver o interpretar un acontecimiento, y que mas allá de la pasión por los autos no existe mas  que el deseo de compartirla con quienes tengan interés o sientan lo mismo.

En 1678 el abate Jean de Hautefeuille (físico, investigador francés) planteó que sería posible hacer mover un pistón dentro de un cilindro detonando pólvora.
En  1680 Christian Huygens (1629-1695) físico, matemático y astrónomo holandés  diseña y construye en Francia el motor a pólvora que enunciara Hautefeuille.  Es considerado precursor del motor de combustión interna por lograr  mover un pistón dentro de un cilindro mediante una explosión.

Christian Huygens
Tal vez ahora sabés porqué la sonda que fue a Júpiter y Saturno se llama Huygens, también era astrónomo y descubrió Titán uno de  los satélites del planeta de los anillos.
En 1806 Francois Isaac DE RIVAZ (1752-1828), político, empresario, inventor suizo   patenta un motor que funciona explotando mediante electricidad una mezcla de hidrógeno y oxígeno. En 1808 lo coloca en un carrito-automóvil modelo que sería el mas antiguo antecedente de un vehículo autopropulsado, aunque no tuvo utilidad ni llegó a producirse.

Joseph Nicéphore Niépce (1765-1833)  inventor francés el 20 de julio de 1807 recibió del Emperador Napoleón Bonaparte la patente de su invento del motor de combustión interna al que le da el nombre de Pyréolophore, luego lo montó en un barco para demostrar su utilidad.
Jean Joseph Etienne Lenoir (1822-1900) belga hijo de agricultores, patentó en 1860 un motor que se valía de la fuerza que generaba la expansión  de gas de alumbrado encendido por medio de la electricidad, con la idea de movilizar maquinarias fijas. Este motor utilizaba las dos caras del pistón, de manera que apovechaba el doble efecto.

Motor de Lenoir
En este caso ingresaba el gas aspirado al desplazarse el pistón en dirección al cigüeñal, a mitad de su carrera se cerraba la válvula de admisión y se encendía la mezcla con una chispa, aprovechando la sobrepresión que restaba sobre el fin de la carrera se efectuaba el escape, por lo que era muy bajo su rendimiento. Se puede decir que funcionaba en el ciclo de dos tiempos.
Aquellos investigadores venían con el concepto del motor a vapor que introducido a presión en el cilindro mueve el émbolo, por lo que intentaban que la expansión del gas combustible  encendido hiciera lo mismo y trataban que eso sucediera en cada vuelta de cigüeñal como en el de vapor.
La carrera era larga y en la primera fase aspiraban aire y combustible,  mas o menos por la mitad del recorrido se verificaba la explosión, sin haber comprimido la mezcla.
Algunos de estos primitivos motores  trabajaban  de forma que a cada lado del pistón se producían explosiones, impulsándolo hacia uno y otro lado alternativamente,   en cada extremo tenían un cigüeñal para convertir el movimiento alternativo en rotativo.
En Italia, Barsantti (1821-1864) y Mateucci (1808-1887) en 1853  patentaron un motor que funcionaba mas o menos con estos principios, registrado en la oficina de inventos de Londres con el N°1072.

Motor prototipo de Barzanti & Mateucci
Otros en cambio una vez empujado el pistón hacia el punto muerto inferior buscaban al fin de la carrera descendente, enfriar bruscamente el espacio donde se había producido la explosión  para que disminuyera la presión y absorbiera  el pistón arriba de vuelta, estos se llamaban motores atmosféricos.
En 1862 un ingeniero francés, Alphonse Beau de Rochas  (1815-1893) presentó en Paris un pedido de patente protegiendo en su descripción el sistema que mejoraba este aspecto encendiendo el  gas luego de comprimirlo, pero no pudo llevar a cabo la construcción de un motor que funcionara.
Nikolaus August Otto había nacido el 10 de junio de 1832 en Holzhausen en la región Alemana de Taunus y falleció en Colonia 26 de enero de 1891. Hijo del jefe de la oficina postal del lugar, en primera instancia se dedicó a vendedor viajante para empresas del sector alimenticio.

Nikolaus August Otto

En ese entonces Otto se interesó en aquellos  motores  que comenzaban a aparecer y empezó investigar, encontrando imperfecto el funcionamiento de esas máquinas que funcionaban aunque con válvulas, en modo mas parecido a los dos tiempos (si bien  la  concepción de este como lo conocemos ahora surgió después).
Ya el 2 de Enero de 1861, Otto solicitó  la patente de un dispositivo para gasificar combustibles líquidos.
Sus experimentos tratando de optimizar el rendimiento rondaban sobre el momento de apertura de las válvulas y la oportunidad  en que debía producirse el encendido, que no se realizaba sobre mezcla comprimida sino en la última fase de la admisión, como explicamos mas arriba.

En esta andaba  don Otto cuando tropezó con que siguiendo el giro sin encenderse, con las válvulas cerradas el gas se comprimía al volver a subir el pistón y si  en ese momento se producía la ignición  en esas condiciones, suministraba  mucha mas fuerza.

Hasta ese entonces Otto no fabricaba los motores con que investigaba, que encargaba a un mecánico de Colonia de apellido Zons.

Corría el año 1862 cuando verificó por casualidad ese detalle clave, pero erró el camino y el motor en el que intentó aplicar su descubrimiento no funcionó bien, tanto que en 1963 con Eugen Langen (1833-1895) fundan una fábrica de motores del tipo atmosféricos que no se valían aquel descubrimiento,       la Deutz Gasmotoren Fabrik radicada en Colonia que  presenta en la exposición de País en 1867 un  motor de su desarrollo denominado Langen-Otto, que mereció la distinción de  Medalla de Oro.

En 1875 Gottlieb Daimler(1834-1900) y Wilhem Maybach (1846-1929) entran a trabajar en esa fábrica reemprendiendo la investigación,  son ellos quienes construyen el motor que funciona en 4 tiempos, usando el principio de comprimir la mezcla y detonarla por algun medio (calor, llama o chispa), que Otto había descubierto.
Fue en 1877 en Alemania, cuando Nikolaus August Otto  registró su descubrimiento, que con las modificaciones  Daimler y Maybach  si pudieron hacer funcionar a partir del   9 de mayo de 1876.

Motor Otto

La patente famosa se otorgó con el Nº 532, en Alemania, y  se
refiere a encender la mezcla comprimida, y no a los 4 tiempos en si.  En USA está registrado bajo el  N° 194.047, el 14 de Agosto de 1877.

Evidentemente fue la clave del desarrollo del motor a explosión y el origen del paso que abrió camino a   los famosos cuatro tiempos o fases: ADMISIÓN-COMPRESION-EXPLOSION-ESCAPE, aprovechando el principio de comprimir el gas tal como lo enunciara Beau de Rochas.

En la actualidad se suele mencionar  a Otto como descubridor del ciclo de cuatro tiempos, en realidad no es así exactamente, porque en verdad lo que diferencia al motor de Otto de los anteriores es que comprimía la mezcla antes de la ignición.  No se mencionan cuatro tiempos en la patente.

Se debe denominar universalmente CICLO OTTO al sistema de funcionamiento de motores de combustión interna por encendido  de mezcla comprimida (Otto la encendía con una llama), ya sean de dos o cuatro tiempos, así entonces los Diesel no son ciclo OTTO. Los dos tiempos, este servidor diría que si, aunque todo el mundo piensa lo contrario.
Este descubrimiento pósibilitó el desarrollo de los motores, el aumento de su potencia específica,  reducción del volúmen y peso de los mismos, funcionen en dos o cuatro tiempos.

Tenemos los motores que tenemos porque Daimler y Maybach  siguieron investigando un camino que otros creyeron erróneo: una sola explosión o ciclo útil cada cuatro vueltas de cigüeñal y ahí nacieron los cuatro tiempos, aunque perecía un desperdicio.
Original papel membretado Otto Argentina por 1925 Colección Historias de Hombres y Autos

Ahora que está todo hecho parece fácil, pero estos tipos , algunos ni ingenieros eran, tenían que imaginarse todo, desde el largo de las bielas,  volteo del cigüeñal,  dimensión de las válvulas,  tiempo y duración de la apertura,  relación de compresión,  velocidad de giro, como encender la mezcla, en fin un cúmulo de problemas que resolver.
Permítanme decirles que pienso que si esta gente llegó adonde llegó con los medios que tenían, cada uno de nosotros debiéramos estar en condiciones de despachar un cohete al espacio desde nuestra casa.

Otto murió en 1891 sin saber que había sentado las bases para el funcionamiento de los motores que después de tanto tiempo siguen vigentes y de tanto en tanto a algunos irrespetuosos se nos ocurre  considerarlos anacrónicos. Tal vez lo sean, pero nunca se encontró nada mejor para reemplazarlos, pese al paso de los años y la  mucha guita invertida.
No te enganches en esa estupidez de los fracasados  que quieren hacerte creer en una mano negra que pone plata para que no se impongan geniales soluciones milagrosas que son tan buenas que el resto se fundiría...

Alabado sea Nikolaus August Otto! Cada vez que girás la llave y se produce el milagro acordate de este tío, y todos los demás  que tienen mucho que ver con que hoy puedas disfrutar de esta maravilla, y si tenés una idea mejor que funciona, dale, proponela! No va a haber mano negra que te pare!. Ponele la firma.

(*) 1.f. Origen o principio de algo. (femenino, según R.A.E.)

Fuentes consultadas:  Autorama,  Enciclopedia Salvat del Automóvil, Mecánica Popular, Quatroruote.
www. en.wikipedia.org

 

                                                               Bocha Balboni
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