Atmosferski motor (slobodno usisavanje)

Atmosferski motor jeste motor sa unutrašnjim sagorevanjem koji puni cilindre vazduhom koristeći jedino atmosferski pritisak. Dok svaki klip silazi u taktu usisavanja, stvara delimični vakuum, a okolni vazduh, pod pritiskom od približno jednog bara na nivou mora, nahrupi da popuni nastali prostor. Nijedan turbopunjač niti kompresor ne utiskuje dodatni vazduh u motor, zbog čega se za ovakve motore kaže i da nemaju prednabijanje.

Pošto je količina vazduha, a time i goriva, koja se može sabiti u svaki cilindar ograničena atmosferskim pritiskom i radnom zapreminom motora, atmosferski motor po pravilu razvija manju snagu za datu zapreminu od uporedivog motora sa prednabijanjem. Inženjeri ovo nazivaju zapreminskim stepenom punjenja, a atmosferske izvedbe podešavaju se tako da ga maksimalno povećaju kroz pažljivo oblikovane usisne kanale, vremensko podešavanje ventila i izduvno pražnjenje, ponekad potpomognuto promenljivim sistemima ventila i usisa koji proširuju upotrebljiv opseg obrtaja.

Trajna privlačnost ovih motora leži u karakteru isporuke snage. Bez turbopunjača koji se najpre mora zavrteti pre nego što počne da nabija, odziv na gas je trenutan, a odnos između papučice i snage linearan i predvidljiv. Snaga obično raste uporedo sa brojem obrtaja, što podstiče vrtenje motora do visokih obrtaja, pa se atmosferski motori koji rado idu u visoke obrtaje cene zbog oštrog odziva i prepoznatljivog zvuka. Ta providnost olakšava doziranje snage, što je jedan od razloga zašto ostaju omiljeni u vozačima usmerenim i sportskim primenama.

Istorijski je atmosferski motor bio podrazumevano rešenje za benzinske automobile tokom najvećeg dela dvadesetog veka, dok je prednabijanje uglavnom bilo ograničeno na dizele, sportske modele i avione. Taj položaj se znatno promenio. Sve stroži propisi o potrošnji i emisiji pogodovali su smanjenju zapremine, pri čemu manji motor sa turbopunjačem zamenjuje veći atmosferski, isporučujući sličnu snagu iz manje radne zapremine uz manju potrošnju u laganoj vožnji. Posledično, atmosferski benzinski motori postepeno su potisnuti iz vozila šire potrošnje.

Postoje praktični kompromisi vredni pomena. Atmosferski motori obično su jednostavniji i imaju manje toplotno opterećenih delova od onih sa turbopunjačem, što može pogodovati trajnosti i smanjiti složenost, ali plaćaju ceh u obrtnom momentu pri niskim obrtajima i teško se mere sa savitljivim povlačenjem u srednjem opsegu kakvo daje turbo. Uz to osetno gube snagu na velikoj nadmorskoj visini, gde razređeni vazduh smanjuje masu uvučenog kiseonika, a tu pojavu prednabijanje umnogome može nadoknaditi.

Pojam se najbolje razume u suprotnosti sa turbopunjačem i kompresorom, koji postoje upravo da prevaziđu granice disanja atmosferskog usisa, i u odnosu na radnu zapreminu motora, jer je kod atmosferske izvedbe zapremina glavna poluga za dobijanje veće snage.