Motor aspirat natural

Motorul aspirat natural este un motor cu ardere internă care își umple cilindrii cu aer folosind doar presiunea atmosferică. Pe măsură ce fiecare piston coboară în cursa de admisie, creează o depresiune parțială, iar aerul din jur, aflat la aproximativ un bar la nivelul mării, năvălește pentru a umple spațiul. Nu există niciun turbocompresor sau compresor mecanic care să forțeze aer suplimentar în motor, motiv pentru care astfel de motoare sunt descrise și ca fiind fără supraalimentare.

Întrucât cantitatea de aer și, implicit, de combustibil care poate fi îndesată în fiecare cilindru este limitată de presiunea atmosferică și de cilindreea motorului, un motor aspirat natural produce în general mai puțină putere pentru o capacitate dată decât o unitate comparabilă cu supraalimentare. Inginerii numesc acest aspect eficiență volumetrică, iar construcțiile aspirate natural sunt acordate pentru a o maximiza prin trasee de admisie atent profilate, distribuție a supapelor și evacuarea gazelor arse, uneori sprijinite de sisteme de distribuție și de admisie variabilă care lărgesc plaja utilă de turații.

Farmecul durabil al acestor motoare stă în caracterul livrării puterii. Fără un turbocompresor care trebuie mai întâi să se ambaleze înainte de a oferi presiune, răspunsul la accelerație este imediat, iar legătura dintre pedală și putere este liniară și previzibilă. Puterea urcă de regulă în pas cu turația motorului, încurajând ambalarea, iar motoarele aspirate natural cu turații înalte sunt prețuite pentru răspunsul lor prompt și pentru sonoritatea distinctă. Această transparență le face ușor de dozat, fiind unul dintre motivele pentru care rămân populare în aplicațiile orientate spre plăcerea de a conduce și spre performanță.

Din punct de vedere istoric, motorul aspirat natural a fost soluția implicită pentru mașinile pe benzină de-a lungul celei mai mari părți a secolului XX, supraalimentarea fiind rezervată în mare măsură motoarelor diesel, modelelor de performanță și aviației. Această poziție s-a schimbat radical. Înăsprirea normelor de economie de combustibil și de emisii a favorizat reducerea cilindreei, prin care un motor mai mic, turbo, înlocuiește unul mai mare aspirat natural, oferind o putere asemănătoare dintr-o capacitate mai mică și consumând mai puțin la o conducere blândă. Drept consecință, motoarele pe benzină aspirate natural au fost treptat înlocuite în mașinile de serie.

Există compromisuri practice demne de luat în seamă. Motoarele aspirate natural tind să fie mai simple și să aibă mai puține componente solicitate termic decât cele turbo, ceea ce le poate spori fiabilitatea și le reduce complexitatea, însă plătesc un preț la cuplul de la turații joase și nu pot egala forța flexibilă din zona mediană a unui turbo. De asemenea, pierd vizibil putere la altitudine mare, unde aerul rarefiat reduce masa de oxigen aspirată, efect pe care supraalimentarea îl poate compensa în mare măsură.

Termenul se înțelege cel mai bine prin contrast cu turbocompresorul și cu compresorul mecanic, care există tocmai pentru a depăși limitele de respirație ale aspirației atmosferice, precum și în raport cu cilindreea, întrucât, pentru o unitate aspirată natural, capacitatea este principala pârghie de obținere a unei puteri mai mari.