Un moteur à aspiration naturelle, également appelé moteur à aspiration normale (ou moteur NA en abrégé), est un moteur à combustion à piston qui convertit l'énergie thermique en travail mécanique. L'énergie thermique est obtenue dans le moteur en convertissant le carburant en chaleur par combustion.

Lorsque le carburant est brûlé, la température et la pression dans le moteur augmentent. La pression accrue de la substance de travail agit sur les pistons du moteur, qui transforment cette énergie en travail mécanique.

Comment fonctionne un moteur à aspiration naturelle ?

Un moteur à aspiration naturelle fonctionne en ouvrant les soupapes d'admission lorsque le piston se déplace vers le bas, permettant au piston d'aspirer la quantité d'air requise dans sa chambre de combustion.

Un moteur atmosphérique fonctionne à la même pression atmosphérique que là où il se trouve actuellement, ce qui signifie qu'il aspire autant d'air que son volume de cm3 lorsqu'il est aspiré dans le cylindre. En d'autres termes, un cylindre d'un volume de 500 cm3 n'aspire qu'un tel volume d'air, qu'il mélange ensuite avec du carburant, aussi grand que soit son volume.

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En réalité cependant, exactement 500 cm3 d'air n'entreront jamais dans le cylindre, mais un peu moins car une partie de l'espace sera remplie de carburant et de gaz d'échappement du cycle précédent. Il ne faut pas oublier non plus les pertes par pompage.

Efficacité volumetrique

La capacité du moteur à remplir les cylindres de mélange frais exprime l'efficacité volumétrique. C'est le rapport entre la quantité de mélange aspirée dans le cylindre, et la quantité théorique de mélange aspirée dans le cylindre sans pertes.

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En d'autres termes, le rendement volumétrique est le rapport entre la quantité de remplissage frais qui reste dans le cylindre lorsque la soupape d'admission est fermée et la quantité théoriquement possible de remplissage du cylindre, correspondant au volume de course du cylindre.

Le rendement volumétrique d'un moteur atmosphérique varie en moyenne de 50% à 90%. Dans le même temps, à certains tours, il atteint son maximum, et avec une nouvelle augmentation ou diminution des tours, l'efficacité de remplissage du moteur diminue. L'efficacité volumétrique du moteur est également déterminée par la durée d'ouverture de la soupape d'admission.

Avantages d'un moteur à aspiration naturelle

• Simplicité technique : ce moteur comporte moins de pièces susceptibles de tomber en panne.
• Maintenance moins chère - pièces de rechange moins chères telles que bougies d'allumage, huile et filtres, mais aussi l'absence d'un grand nombre de pièces qui sont une partie essentielle d'un moteur suralimenté moteur

Inconvénients d'un moteur à aspiration naturelle

• Pour des performances supérieures, il est nécessaire d'entraîner le moteur à des régimes élevés, ce qui augmente la consommation de carburant.
• Tout en conservant la même cylindrée et les mêmes technologies, le moteur atmosphérique atteint des performances inférieures à celles d'un moteur turbocompressé.
• Avec l'augmentation de l'altitude, la puissance du moteur diminue en raison de la densité de l'air plus faible.