Naturlig suget motor - Naturally aspirated engine
I slag # 1 suger stemplene inn (suger) luft til forbrenningskammeret gjennom den åpnede innløpsventilen .
En naturlig suget motor , også kjent som en normalt suget motor eller NA , er en forbrenningsmotor der luftinntaket bare avhenger av atmosfæretrykk og ikke har tvungen induksjon gjennom en turbolader eller en kompressor . Mange sportsbiler bruker spesifikt naturlig sugede motorer for å unngå turboforsinkelse .
Beskrivelse
I en naturlig suget motor trekkes luft til forbrenning ( dieselsyklus i en dieselmotor eller spesifikke typer Ottosyklus i bensinmotorer, nemlig direkte bensininnsprøytning ) eller en luft / drivstoffblanding (tradisjonelle bensinmotorer i Ottosyklus). sylindere med atmosfæretrykket som virker mot et partielt vakuum som oppstår når stempelet føres nedad mot nedre dødpunkt under innsugningsslag . På grunn av medfødte begrensninger i motorens innløpskanal, som inkluderer innsugningsmanifold , oppstår et lite trykkfall når luft trekkes inn, noe som resulterer i en volumetrisk effektivitet på mindre enn 100 prosent — og en mindre enn fullstendig lufttilførsel i sylinderen. Tettheten til lufttilførselen, og derfor motorens maksimale teoretiske effekt , i tillegg til å bli påvirket av induksjonssystembegrensning, påvirkes også av motorhastighet og atmosfæretrykk, hvorav sistnevnte avtar når driftshøyden øker.
Dette er i motsetning til en tvangsinduksjonsmotor , der en mekanisk drevet kompressor eller en eksosdrevet turbolader brukes for å lette å øke massen av inntaksluft utover det som kan produseres av atmosfæretrykk alene. Lystgass kan også brukes til å kunstig øke oksygenmassen i inntaksluften. Dette oppnås ved å injisere flytende lystgass i inntaket, som tilfører betydelig mer oksygen i et gitt volum enn mulig med atmosfærisk luft. Lystgass er 36,3% tilgjengelig oksygenmasse etter at den spaltes sammenliknet med atmosfærisk luft ved 20,95%. Lystgass koker også ved -127,3 ° F (-88,5 ° C) ved atmosfæriske trykk og gir betydelig avkjøling fra den latente fordampningsvarmen, noe som også hjelper til å øke den totale lufttettheten betydelig sammenlignet med naturlig aspirasjon.
Ettersom en totakts dieselmotor ikke er i stand til denne naturlige ambisjonen, må en eller annen metode for å lade sylindrene med skylleluft integreres i motordesignet. Dette oppnås vanligvis med en positiv forskyvningsvifte drevet av veivakselen . Viften fungerer ikke som en kompressor i denne applikasjonen, da den er dimensjonert for å produsere et volum luftstrøm som er i direkte forhold til motorens behov for forbrenning, ved en gitt kraft og hastighet. I følge Society of Automotive Engineer 's definisjon, anses en mekanisk renset totakts dieselmotor å være naturlig suget.
applikasjoner
De fleste bil bensinmotorer, samt mange små motorer som brukes for ikke-automotive formål, er naturlig pustende. De fleste moderne dieselmotorer som driver motorveibiler er turboladet for å gi et gunstigere forhold mellom vekt og vekt , høyere dreiemomentkurve , samt bedre drivstoffeffektivitet og lavere eksosutslipp . Turbolading er nesten universell på dieselmotorer som brukes i jernbane , marinemotorer og kommersielle stasjonære applikasjoner ( elektrisk kraftproduksjon , for eksempel). Tvungen induksjon blir også brukt med flymotorer med stempel og fly for å oppheve noe av krafttapet som oppstår når flyet klatrer til høyere høyder.
Fordeler og ulemper
Fordelene og ulempene med en naturlig suget motor i forhold til en motor av samme størrelse som er avhengig av tvungen induksjon inkluderer:
Fordeler
- Enklere å vedlikeholde og reparere
- Lavere utviklings- og produksjonskostnader
- Økt pålitelighet, delvis på grunn av færre separate deler
- Mer direkte gassrespons (på grunn av mangel på turbolag )
- Mindre potensiale for overoppheting
- Har en tendens til å høres bedre ut (personlig preferanse)
Ulemper
- Redusert effektivitet
- Redusert kraft-til-vekt-forhold
- Redusert potensial for tuning
- Økt effekttap ved høyere høyde (på grunn av lavere lufttrykk) sammenlignet med motorer med tvungen induksjon