Motor met natuurlijke aanzuiging: wat zijn de voor- en nadelen ervan?
Een atmosferische motor, ook wel atmosferische motor genoemd (of kortweg NA-motor), is een zuigerverbrandingsmotor die thermische energie omzet in mechanisch werk. Thermische energie wordt in de motor verkregen door brandstof door verbranding in warmte om te zetten.
Wanneer brandstof wordt verbrand, nemen de temperatuur en de druk in de motor toe. De verhoogde druk van de werksubstantie werkt op de zuigers van de motor, die deze energie omzetten in mechanische arbeid.
Inhoud
Hoe werkt een atmosferische motor?
Een motor met natuurlijke aanzuiging werkt door de inlaatkleppen te openen terwijl de zuiger naar beneden beweegt, waardoor de zuiger de benodigde hoeveelheid lucht in de verbrandingskamer kan zuigen.
Een motor met natuurlijke aanzuiging werkt op dezelfde atmosferische druk als waar hij zich momenteel bevindt, wat betekent dat hij evenveel lucht aanzuigt als zijn cm3-inhoud wanneer hij in de cilinder wordt gezogen. Met andere woorden, een cilinder met een volume van 500 cm3 zuigt slechts een dergelijk volume lucht aan, dat hij vervolgens vermengt met brandstof, zo groot als het volume ervan.
Motorzuigers: hoe werken ze?
In werkelijkheid komt er echter nooit precies 500 cm3 lucht in de cilinder, maar iets minder omdat een deel van de ruimte gevuld zal zijn met brandstof en uitlaatgassen uit de vorige cyclus. We mogen ook de pompverliezen niet vergeten.
Volumetrische efficiëntie
Het vermogen van de motor om de cilinders met vers mengsel te vullen, drukt de volumetrische efficiëntie uit. Het is de verhouding tussen de hoeveelheid mengsel die in de cilinder wordt gezogen, en de theoretische hoeveelheid mengsel die zonder verliezen in de cilinder wordt gezogen.
Slagvolume: wat is het en wat bepaalt het?
Met andere woorden, het volumetrische rendement is de verhouding tussen de hoeveelheid verse vulling die in de cilinder achterblijft wanneer de inlaatklep gesloten is en de theoretisch mogelijke hoeveelheid cilindervulling, overeenkomend met het slagvolume van de cilinder.
Het volumetrische rendement van een motor met natuurlijke aanzuiging varieert gemiddeld van 50% tot 90%. Tegelijkertijd bereikt het bij bepaalde toerentallen zijn maximum, en bij een verdere toename of afname van het toerental neemt de vulefficiëntie van de motor af. De volumetrische efficiëntie van de motor wordt ook bepaald door hoe lang de inlaatklep open staat.
Voordelen van een atmosferische motor
- Technische eenvoud – deze motor bestaat uit minder onderdelen die kapot kunnen gaan.
- Goedkoper onderhoud – goedkopere reserveonderdelen zoals bougies, olie en filters, maar ook de afwezigheid van een groot aantal onderdelen die een essentieel onderdeel vormen van een supercharged motor
Nadelen van een atmosferische motor
- Voor betere prestaties is het noodzakelijk om de motor op hoge snelheden te laten draaien, waardoor het brandstofverbruik toeneemt.
- Terwijl hetzelfde cilinderinhoudvolume en dezelfde technologieën behouden blijven, levert de motor met natuurlijke aanzuiging lagere prestaties dan een turbomotor.
- Naarmate de hoogte toeneemt, neemt het motorvermogen af als gevolg van de lagere luchtdichtheid.