Motor de aspiração natural

Um motor de aspiração natural é um motor de combustão interna que enche os cilindros de ar usando apenas a pressão atmosférica. À medida que cada pistão desce no curso de admissão, cria um vácuo parcial, e o ar envolvente, a cerca de um bar ao nível do mar, precipita-se para ocupar esse espaço. Não há turbocompressor nem compressor volumétrico a forçar ar adicional para dentro do motor, razão pela qual se diz também que estes motores não têm sobrealimentação.

Como a quantidade de ar, e por consequência de combustível, que se consegue introduzir em cada cilindro está limitada pela pressão atmosférica e pela cilindrada do motor, um motor de aspiração natural produz, em regra, menos potência para uma dada capacidade do que uma unidade sobrealimentada equivalente. Os engenheiros designam esta característica por eficiência volumétrica, e os motores de aspiração natural são afinados para a maximizar através de condutas de admissão cuidadosamente desenhadas, da distribuição das válvulas e da limpeza dos gases de escape, por vezes com o apoio de sistemas de admissão e de válvulas variáveis que alargam a gama de rotações útil.

O atrativo duradouro destes motores reside no carácter da entrega de potência. Sem um turbocompressor que tem primeiro de ganhar rotação antes de fornecer sobrepressão, a resposta ao acelerador é imediata e a relação entre pedal e potência é linear e previsível. A potência sobe normalmente a par das rotações, o que convida a esticar o motor, e os motores de aspiração natural de regime elevado são apreciados pela resposta nítida e pelo som característico. Esta transparência torna-os fáceis de dosear, o que ajuda a explicar a sua persistente popularidade em aplicações desportivas e orientadas para o prazer de condução.

Historicamente, o motor de aspiração natural foi a opção predominante nos automóveis a gasolina durante quase todo o século XX, ficando a sobrealimentação confinada sobretudo aos diesel, aos modelos desportivos e à aviação. Essa posição alterou-se de forma acentuada. O aperto das regras de economia de combustível e de emissões favoreceu o downsizing, processo pelo qual um motor turbo de menor cilindrada substitui um maior de aspiração natural, oferecendo potência semelhante a partir de menos cilindrada e consumindo menos em condução suave. Em consequência, os motores a gasolina de aspiração natural foram sendo progressivamente afastados dos automóveis de grande série.

Existem compromissos práticos a ter em conta. Os motores de aspiração natural tendem a ser mais simples e a ter menos componentes sujeitos a esforço térmico do que os turbo, o que pode favorecer a durabilidade e reduzir a complexidade, mas pagam um preço em binário a baixas rotações e dificilmente igualam a flexível força a meio regime de um turbo. Perdem ainda potência de forma notória em altitude, onde o ar mais rarefeito reduz a massa de oxigénio admitida, um efeito que a sobrealimentação consegue, em grande medida, compensar.

O termo entende-se melhor por contraste com o turbocompressor e o compressor volumétrico, que existem precisamente para vencer os limites de respiração da admissão atmosférica, e em relação à cilindrada, já que, num motor de aspiração natural, a capacidade é a principal alavanca para produzir mais potência.