Motor de aspiración natural
Un motor de aspiración natural , también conocido como motor de aspiración normal 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 supercargador . [1] Muchos autos deportivos usan específicamente motores de aspiración natural para evitar el retraso del turbo .
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/combustible (motores de gasolina de ciclo Otto tradicionales), se introduce en el motor. cilindros por la presión atmosférica que actúa contra un vacío parcial que ocurre 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 entrada del motor, que incluye el colector de admisión , se produce una pequeña caída de presión a medida que se aspira el aire, lo que da como resultado unaeficiencia 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 máxima teórica del motor , además de estar influenciada por la restricción del sistema de inducción, también se ve afectada por la velocidad del motor y la presión atmosférica, la cual disminuye a medida que aumenta la altitud de operación .
Esto contrasta con un motor de inducción forzada , en el que se emplea un sobrealimentador impulsado mecánicamente o un turbocompresor impulsado por el escape para facilitar el aumento de la masa de aire de admisión más allá de lo que podría producir solo la presión atmosférica. Óxido nitrosotambién 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 entrada, que suministra una cantidad significativamente mayor de oxígeno en un volumen determinado de lo que es posible con el aire atmosférico. El óxido nitroso es un 36,3 % de oxígeno disponible en masa después de que se descompone en comparación con el 20,95 % del aire atmosférico. 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 significativamente la densidad de carga de aire general en comparación con la aspiración natural.
Como un motor diésel de dos tiempos es incapaz de esta aspiración natural, se debe integrar en el diseño del motor algún método para cargar los cilindros con aire de barrido. Esto generalmente se logra con un ventilador de desplazamiento positivo accionado por el cigüeñal . El soplador no actúa como sobrealimentador en esta aplicación, ya que está dimensionado para producir un volumen de flujo de aire que es directamente proporcional a los requisitos del motor para la combustión, a una potencia y velocidad determinadas. Según la definición de la Sociedad de Ingenieros Automotrices , un motor diésel de dos tiempos con barrido mecánico se considera de 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 los vehículos de carretera tienen turbocompresor 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 usa con reciprocidadmotores de aviones para contrarrestar parte de la pérdida de potencia que se produce cuando el avión sube a mayores altitudes.
Las ventajas y desventajas de un motor de aspiración natural en relación con un motor del mismo tamaño que depende de la inducción forzada incluyen:
En el golpe #1, los pistones succionan (aspiran) aire a la cámara de combustión a través de la válvula de entrada abierta .