Ciclo Otto
O ciclo Otto inicia no ponto morto inferior - estado 1 - quando o pistão inicia a compressão da mistura gás/combustível e termina no ponto morto superior - estado 2. Neste ponto, a mistura é detonada e a pressão aumenta subitamente e o ciclo passa para o estado 3. Este aumento de pressão força o pistão na direção do ponto morto inferior - estado 4- produzindo trabalho. A partir do momento em que as válvulas de exaustão são abertas, os gases de exaustão são liberados para a atmosfera.
O trabalho realizado pelo pistão é dado pelo produto do volume de deslocamento pela pressão média efetiva do ciclo (mean effective pressure) - Pmep.
O rendimento do ciclo Otto pode ser calculado, a partir do Ciclo de Carnot, da seguinte maneira:
Considerando a expansão e a compressão como sendo processos isentrópicos, que V1=V4 e que V3=V2, teremos que:
Onde:
k é a relação de calor específico = Cp/Cv