La domanda è un po’ tecnica e per rispondere bisogna usare qualche concetto di termodinamica (per intenderci, il ciclo Otto è quello tipico dei motori a benzina delle automobili).
Il ciclo Otto ideale è fondato sulle trasformazioni teoriche di un gas perfetto: la compressione e l’espansione avvengono senza scambio di calore con l’esterno (adiabatiche), l’introduzione e la sottrazione del calore avvengono in modo istantaneo e a volume costante (isocore), mentre l’aspirazione e lo scarico sono istantanee e a pressione costante (isobare).
Nella realtà è impossibile ottenere queste condizioni ideali, a causa della presenza di attriti, dell’impossibilità di isolare perfettamente il cilindro, delle differenze tra gas perfetti e gas reali, eccetera. In particolare:
-    sia durante la compressione sia durante l’aspirazione il fluido scambia calore con le pareti del cilindro;
-    la combustione, cioè l’introduzione di calore nel sistema, non è istantanea, ma richiede un certo tempo, e per questa ragione viene anticipata rispetto all’istante in cui avverrebbe nel ciclo teorico;
-    anche lo scarico, cioè la sottrazione di calore dal sistema, richiede un certo tempo e così come la combustione viene anticipato;
-    il calore specifico aumenta all’aumentare della temperatura, quindi la pressione e la temperatura massima raggiungibili sono più basse di quelle teoriche;
-    durante la combustione avvengono reazioni chimiche di dissociazione che assorbono calore e quindi contribuiscono a ridurre la temperatura massima effettivamente raggiungibile;
-    a causa degli attriti e delle cadute di pressione, la pressione durante l’aspirazione è inferiore a quella durante lo scarico.

Se rappresentiamo il ciclo su un diagramma pressione/volume, la differenza tra il diagramma ideale e il diagramma reale mostra la differenza tra il lavoro ottenibile nei due casi. Nel ciclo ideale, il lavoro utile compiuto dal fluido è rappresentato dall’area del ciclo, colorata in giallo; nel ciclo reale, il lavoro utile è rappresentato dalla differenza tra l’area in giallo (che già è inferiore a quella del caso precedente), e l’area in azzurro, che rappresenta il lavoro da compiere per vincere le resistenze durante l’aspirazione e lo scarico.

Di conseguenza, il lavoro ottenibile da un ciclo Otto reale (chiamato “indicato”) è inferiore a quello teoricamente ottenibile da un ciclo ideale e quindi il suo rendimento è minore. Inoltre, non tutto il lavoro sviluppato nel cilindro viene trasformato in lavoro utile, a causa degli attriti: di conseguenza, il rendimento complessivo è ancora inferiore.


In pratica, anche se il rendimento di un ciclo Otto ideale potrebbe essere ben superiore al 50% nelle condizioni migliori, il rendimento tipico di un ciclo Otto reale è intorno al 30%; in altre parole, circa il 30% dell’energia fornita al sistema viene trasformato in lavoro; il resto viene trasformato in calore.