Vapaasti hengittävä moottori, jota kutsutaan myös normaalihengitysmoottoriksi (tai lyhennettynä NA-moottoriksi), on mäntäpolttomoottori, joka muuntaa lämpöenergian mekaaniseksi työksi. Lämpöenergiaa saadaan moottorissa muuttamalla polttoaine lämmöksi palamisen kautta.

Kun polttoainetta poltetaan, lämpötila ja paine moottorissa kasvavat. Työaineen lisääntynyt paine vaikuttaa moottorin mäntiin, jotka muuttavat tämän energian mekaaniseksi työksi.

Sisältö

• Miten vapaasti hengittävä moottori toimii?
• Volumetrinen tehokkuus
• Vapaasti hengittävän moottorin edut
• Vapaasti hengittävän moottorin huonot puolet

Miten vapaasti hengittävä moottori toimii?

Vapaasti hengittävä moottori toimii avaamalla imuventtiilit männän liikkuessa alaspäin, jolloin mäntä voi vetää tarvittavan määrän ilmaa palotilaansa.

Vapaasti hengittävä moottori toimii samassa ilmanpaineessa kuin missä se tällä hetkellä sijaitsee, mikä tarkoittaa, että se imee sylinteriin imettyään ilmaa sen cm3-sisällön verran. Toisin sanoen sylinteri, jonka tilavuus on 500 cm3, imee vain sellaisen määrän ilmaa, jonka se myöhemmin sekoittaa polttoaineeseen, niin suuri kuin sen tilavuus on.

Liittyvä postaus - 

Moottorin männät: miten ne toimivat?

Todellisuudessa sylinteriin ei kuitenkaan koskaan pääse tasan 500 cm3 ilmaa, mutta hieman vähemmän, koska osa tilasta täyttyy edellisen syklin polttoaineella ja pakokaasuilla. Emme saa unohtaa myöskään pumppaushäviöitä.

Volumetrinen tehokkuus

Moottorin kyky täyttää sylinterit tuoreella seoksella ilmaisee tilavuushyötysuhteen. Se on suhde sylinteriin imetyn seoksen määrän ja sylinteriin ilman häviöitä imetyn seoksen teoreettisen määrän välillä.

Liittyvä postaus - 

Iskutilavuus: mikä se on ja mikä sen määrää?

Toisin sanoen tilavuushyötysuhde on imuventtiilin sulkeutuessa sylinteriin jäävän tuoreen täytön määrän ja teoriassa mahdollisen sylinterin täyttömäärän suhde, joka vastaa sylinterin iskutilavuutta.

Vapaasti hengittävän moottorin tilavuushyötysuhde vaihtelee keskimäärin 50 prosentista 90 prosenttiin. Samanaikaisesti tietyillä kierroksilla se saavuttaa maksiminsa, ja kierrosten lisääntyessä tai pienentyessä moottorin täyttöteho heikkenee. Moottorin tilavuushyötysuhde määräytyy myös sen mukaan, kuinka kauan imuventtiili on auki.

Vapaasti hengittävän moottorin edut

• Tekninen yksinkertaisuus – tämä moottori koostuu harvemmista osista, jotka voivat epäonnistua.
• Halpampi huolto – halvemmat varaosat, kuten sytytystulpat, öljyt ja suodattimet, mutta myös suuren määrän osia, jotka ovat olennainen osa ahdettua moottoria

Vapaasti hengittävän moottorin huonot puolet

• Suorituskyvyn parantamiseksi moottoria on käytettävä suurilla nopeuksilla, mikä lisää polttoaineen kulutusta.
• Säilyttäen samalla iskutilavuuden ja tekniikat, vapaasti hengittävä moottori saavuttaa alhaisemman suorituskyvyn kuin turboahdettu moottori.
• Korkeuden kasvaessa moottorin teho laskee alhaisemman ilman tiheyden vuoksi.