Первый такой цикл предложил в 1862 г.
французский инженер Бо де Роша. Этот цикл и сегодня используется в карбюраторных двигателях. А построил первый такой двигатель в 1871 г. немецкий инженер Отто, по имени которого и назван цикл, что, конечно, не совсем справедливо. Правда, в двигателе Отто никакого карбюратора не было, но, повторяю, нас интересуют не технические детали, а термодинамические циклы.
Рассмотрение цикла Отто логично было бы начать с такта впуска горючего, но по причине, которая станет ясна чуть позже, мы начнем со второго такта — такта сжатия. Во время этого такта впускной клапан уже закрыт и поршень движется вверх за счет инерции маховика. Движется очень быстро, даже при самых малых оборотах двигателя такт сжатия длится несколько сотых долей секунды. При столь быстром уменьшении объема и, соответственно, увеличении давления, горючая смесь нагревается, но передать сколько-нибудь заметное количество теплоты цилиндру и окружающей среде (чаще всего это так называемая водяная рубашка) не успевает. Поэтому процесс можно считать адиабатным и на р—V-диаграмме он изобразится адиабатой ab (рис. 25). В идеальном цикле в верхней мертвой точке, а в реальном чуть раньше, электрическая искра воспламеняет смесь. Смесь сгорает так быстро, что за это время поршень, несмотря на большую скорость движения, не успевает заметно изменить свое положение, т. е. процесс сгорания смеси можно считать изохорным и изобразить изохорой be. Именно в течение этого очень короткого по времени процесса двигатель и получает энергию от "нагревателя», только «нагреватель» теперь находится внутри двигателя. Нагревание рабочего тела происходит за счет энергии его собственного сгорания. Давление образовавшихся газов велико и они толкают поршень вниз, заставляя вращаться маховик. Этот такт, называемый рабочим ходом, совершается за такое же короткое время, как и такт сжатия (вообще все такты совершаются за одинаковое время) и процесс расширения продуктов сгорания можно считать адиабатным и изобразить его кривой cd. В этом процессе и совершается полезная работа, причем, как и во всяком адиабатном процессе, за счет внутренней энергии рабочего тела. После прохождения нижней мертвой точки поршень снова начинает двигаться вверх благодаря инерции маховика и через открывшийся выпускной клапан выталкивает отработанные газы в атмосферу (такт выпуска). Затем, когда поршень достигнет верхней мертвой точки, выпускной клапан закрывается, открывается впускной клапан и в цилиндр засасывается новая порция горючей смеси (такт впуска). Эти два такта имеют довольно сложный характер, но с хорошим приближением его можно изобразить на p-V-диаграмме изохорой da. Именно в этом процессе происходит отвод тепла холодильнику, т. е. рубашке охлаждения или прямо атмосфере, как в автомобиле «Запорожец».