Motor de aspiración natural

Un motor de aspiración natural , también conocido como motor de aspiración normal y abreviado como N/A o NA , es un motor de combustión interna en el que la entrada de aire depende únicamente de la presión atmosférica y no tiene inducción forzada a través de un turbocompresor o un sobrealimentador . ^[1]

En un motor de aspiración natural, el aire para la combustión ( ciclo diésel en un motor diésel o tipos específicos de ciclo Otto en motores de gasolina, a saber, inyección directa de gasolina ) o una mezcla de aire y combustible (motores de gasolina de ciclo Otto tradicionales), se introduce en los cilindros del motor por la presión atmosférica que actúa contra un vacío parcial que se produce cuando el pistón se desplaza hacia abajo hacia el punto muerto inferior durante la carrera de admisión . Debido a la restricción innata en el tracto de admisión del motor, que incluye el colector de admisión , se produce una pequeña caída de presión a medida que se aspira aire, lo que da como resultado una eficiencia volumétrica de menos del 100 por ciento y una carga de aire menos que completa en el cilindro. La densidad de la carga de aire y, por lo tanto, la potencia teórica máxima del motor , además de verse influenciada por la restricción del sistema de inducción, también se ve afectada por la velocidad del motor y la presión atmosférica, la última de las cuales disminuye a medida que aumenta la altitud de operación .

Esto contrasta con un motor de inducción forzada , en el que se emplea un sobrealimentador accionado mecánicamente o un turbocompresor accionado por escape para facilitar el aumento de la masa de aire de admisión más allá de lo que podría producirse solo con la presión atmosférica. El óxido nitroso también se puede utilizar para aumentar artificialmente la masa de oxígeno presente en el aire de admisión. Esto se logra inyectando óxido nitroso líquido en la admisión, que proporciona significativamente más oxígeno en un volumen dado de lo que es posible con el aire atmosférico. El óxido nitroso es 36,3% de oxígeno disponible en masa después de que se descompone en comparación con el aire atmosférico al 20,95%. El óxido nitroso también hierve a -127,3 °F (-88,5 °C) a presiones atmosféricas y ofrece un enfriamiento significativo del calor latente de vaporización, lo que también ayuda a aumentar la densidad de carga de aire general significativamente en comparación con la aspiración natural.

La mayoría de los motores de gasolina de los automóviles , así como muchos motores pequeños utilizados para fines no automotrices, son de aspiración natural. ^[2] La mayoría de los motores diésel modernos que impulsan vehículos de carretera están turboalimentados para producir una relación potencia-peso más favorable , una curva de par más alta , así como una mejor eficiencia de combustible y menores emisiones de escape . La turboalimentación es casi universal en los motores diésel que se utilizan en ferrocarriles , motores marinos y aplicaciones estacionarias comerciales ( generación de energía eléctrica , por ejemplo). La inducción forzada también se utiliza con motores de avión alternativos para anular parte de la pérdida de potencia que se produce cuando el avión asciende a altitudes mayores.

Las ventajas y desventajas de un motor de aspiración natural en relación con un motor del mismo tamaño que depende de inducción forzada incluyen:

• Más fácil de mantener y reparar.
• Menores costos de desarrollo y producción
• Mayor confiabilidad, en parte debido a menos piezas móviles separadas
• Respuesta del acelerador más directa que un sistema turbo debido a la falta de retraso del turbo (una ventaja que también comparten los supercargadores)
• Menor potencial de sobrecalentamiento y/o combustión descontrolada (golpeteo)

• Disminución de la eficiencia
• Relación potencia-peso reducida
• Potencial reducido para la afinación
• Mayor pérdida de potencia a mayor altitud (debido a una menor presión del aire) en comparación con los motores de inducción forzada

• Carburador
• Inyección de combustible
• Vacío del colector