Silnik wolnossący, zwany także silnikiem wolnossącym (lub w skrócie silnikiem NA), to tłokowy silnik spalinowy, który przetwarza energię cieplną na pracę mechaniczną. Energia cieplna uzyskiwana jest w silniku poprzez zamianę paliwa w ciepło poprzez spalanie.

Podczas spalania paliwa wzrasta temperatura i ciśnienie w silniku. Podwyższone ciśnienie czynnika roboczego działa na tłoki silnika, które zamieniają tę energię na pracę mechaniczną.

Jak działa silnik wolnossący?

Silnik wolnossący działa poprzez otwieranie zaworów dolotowych, gdy tłok porusza się w dół, umożliwiając tłokowi zassanie wymaganej ilości powietrza do komory spalania.

Silnik wolnossący pracuje przy takim samym ciśnieniu atmosferycznym, jak w miejscu, w którym aktualnie się znajduje, co oznacza, że ​​podczas zasysania do cylindra zasysa tyle powietrza, ile wynosi jego cm3. Innymi słowy, cylinder o pojemności 500 cm3 zasysa tylko taką ilość powietrza, którą następnie miesza z paliwem, równą swojej objętości.

Powiązany artykuł - 

Tłoki silnika: Jak działają?

W rzeczywistości jednak dokładnie 500 cm3 powietrza nigdy nie dostanie się do cylindra, ale trochę mniej, ponieważ część przestrzeni zostanie wypełniona paliwem i spalinami z poprzedniego cyklu. Nie wolno nam również zapominać o stratach związanych z pompowaniem.

Sprawność objętościowa

Zdolność silnika do napełniania cylindrów świeżą mieszanką wyraża sprawność objętościową. Jest to stosunek ilości mieszanki zassanej do cylindra do teoretycznej ilości mieszanki zassanej do cylindra bez strat.

Powiązany artykuł - 

Objętość wyrzutowa: co to jest i co o tym decyduje?

Innymi słowy, sprawność objętościowa to stosunek ilości świeżego napełnienia, które pozostaje w cylindrze, gdy zawór dolotowy jest zamknięty, do teoretycznie możliwej ilości napełnienia cylindra, odpowiadającej objętości skokowej cylindra.

Sprawność objętościowa silnika wolnossącego waha się średnio od 50% do 90%. Jednocześnie przy pewnych obrotach osiąga swoje maksimum, a wraz z dalszym wzrostem lub spadkiem obrotów wydajność napełniania silnika maleje. Sprawność objętościowa silnika zależy również od tego, jak długo zawór dolotowy jest otwarty.

Zalety silnika wolnossącego

• Prostota techniczna – ten silnik składa się z mniejszej liczby części, które mogą ulec awarii.
• Tańsza konserwacja – tańsze części zamienne takie jak świece, olej i filtry, ale także brak dużej liczby części, które są nieodzowną częścią doładowanego silnik

Wady silnika wolnossącego

• W celu uzyskania wyższych osiągów konieczne jest rozpędzanie silnika do wysokich prędkości, co zwiększa zużycie paliwa.
• Przy zachowaniu tej samej pojemności skokowej i technologii silnik wolnossący osiąga niższe osiągi niż silnik turbodoładowany.
• Wraz ze wzrostem wysokości moc silnika spada z powodu mniejszej gęstości powietrza.