Atmosférický motor

Atmosférický motor je spalovací motor, který plní své válce vzduchem pouze za pomoci atmosférického tlaku. Když se píst pohybuje při sacím zdvihu dolů, vytváří částečné podtlakové prostředí a okolní vzduch — při hladině moře zhruba o tlaku jednoho baru — vniká do válce, aby tento prostor zaplnil. Žádné turbodmychadlo ani kompresor do motoru nehrnou další vzduch, a proto se o takových motorech mluví i jako o motorech bez přeplňování.

Protože množství vzduchu, a tím i paliva, které lze do válce dostat, je omezeno atmosférickým tlakem a zdvihovým objemem motoru, vyprodukuje atmosférický motor obvykle z téhož objemu menší výkon než srovnatelná přeplňovaná jednotka. Inženýři tomu říkají objemová účinnost a atmosférické konstrukce se ji snaží maximalizovat pečlivě tvarovanými sacími trakty, časováním ventilů a vyplachováním výfukem, někdy s pomocí variabilního časování ventilů a proměnných sacích systémů, které rozšiřují použitelný rozsah otáček.

Trvalá přitažlivost těchto motorů spočívá v charakteru dodávky výkonu. Bez turbodmychadla, které se musí nejprve roztočit, než začne dofukovat, je reakce na plyn okamžitá a vztah mezi pedálem a výkonem lineární a předvídatelný. Výkon obvykle stoupá souběžně s otáčkami, což motor vybízí k točení, a vysokootáčkové atmosférické motory jsou ceněny pro ostrou odezvu i charakteristický zvuk. Tato průhlednost usnadňuje jejich dávkování, a právě proto zůstávají oblíbené ve sportovních a řidičsky orientovaných vozech.

Historicky byl atmosférický motor po většinu dvacátého století u zážehových automobilů standardem a přeplňování se omezovalo převážně na vznětové motory, sportovní modely a letecké jednotky. Tato pozice se ale výrazně proměnila. Zpřísňující se předpisy o spotřebě a emisích nahrály downsizingu, při kterém menší přeplňovaný motor nahrazuje větší atmosférický a poskytuje srovnatelný výkon z menšího objemu při nižší spotřebě v běžné jízdě. Atmosférické zážehové motory tak byly v hlavním proudu postupně vytlačovány.

Existují však praktické kompromisy, které stojí za zmínku. Atmosférické motory bývají jednodušší a mají méně tepelně namáhaných součástí než motory přeplňované, což může prospívat jejich životnosti a snižuje složitost, jenže platí za to nižším točivým momentem v nízkých otáčkách a obtížně se vyrovnávají pružnému průtahu turbodmychadlem ve středních otáčkách. Citelně rovněž ztrácejí výkon ve vysoké nadmořské výšce, kde řidší vzduch snižuje hmotnost nasávaného kyslíku — efekt, který přeplňování dokáže do značné míry kompenzovat.

Nejlépe se tento pojem chápe v protikladu k turbodmychadlu a kompresoru, jež vznikly právě proto, aby překonaly dechové meze atmosférického sání, a ve vztahu ke zdvihovému objemu motoru, neboť u atmosférického agregátu je objem hlavní páka pro získání většího výkonu.