Saugmotor

Ein Saugmotor , auch als normaler Saugmotor bekannt und mit N/A oder NA abgekürzt , ist ein Verbrennungsmotor, bei dem die Luftzufuhr ausschließlich vom atmosphärischen Druck abhängt und der keine Zwangsbeatmung durch einen Turbolader oder Kompressor aufweist . ^{[ 1 ]}

Bei einem Saugmotor wird die Verbrennungsluft ( Dieselzyklus bei Dieselmotoren oder bestimmte Otto-Zyklus- Verfahren bei Benzinmotoren, insbesondere Benzin-Direkteinspritzung ) bzw. ein Luft-Kraftstoff-Gemisch (traditionelle Otto-Zyklus-Benzinmotoren) durch den atmosphärischen Druck, der einem Teilvakuum entgegenwirkt, in die Zylinder gesaugt. Dieses Teilvakuum entsteht, wenn sich der Kolben während des Ansaugtakts zum unteren Totpunkt bewegt . Aufgrund der systembedingten Verengung im Ansaugtrakt, einschließlich des Ansaugkrümmers , entsteht beim Ansaugen ein geringer Druckabfall. Dies führt zu einem volumetrischen Wirkungsgrad von unter 100 Prozent und einer unvollständigen Luftfüllung im Zylinder. Die Dichte der Luftladung und damit die maximale theoretische Leistung des Motors werden neben der Verengung im Ansaugsystem auch von der Motordrehzahl und dem atmosphärischen Druck beeinflusst. Letzterer nimmt mit zunehmender Betriebshöhe ab .

Dies steht im Gegensatz zu einem aufgeladenen Motor, bei dem ein mechanisch angetriebener Kompressor oder ein abgasgetriebener Turbolader eingesetzt wird, um die Masse der Ansaugluft über das durch den Atmosphärendruck allein erzeugbare Maß hinaus zu erhöhen. Auch Lachgas kann verwendet werden, um die Sauerstoffmasse in der Ansaugluft künstlich zu erhöhen. Dies geschieht durch Einspritzen von flüssigem Lachgas in den Ansaugtrakt, wodurch in einem gegebenen Volumen deutlich mehr Sauerstoff zugeführt wird als mit atmosphärischer Luft. Lachgas enthält nach seiner Zersetzung 36,3 % verfügbaren Sauerstoff (Massenanteil), verglichen mit 20,95 % in atmosphärischer Luft. Lachgas siedet zudem bei Atmosphärendruck bei −88,5 °C und bietet durch die Verdampfungswärme eine signifikante Kühlung, was ebenfalls dazu beiträgt, die Gesamtladungsdichte im Vergleich zur Saugmotorenansaugung deutlich zu erhöhen.

Die meisten Benzinmotoren in Pkw sowie viele Kleinmotoren für andere Anwendungen sind Saugmotoren. ^{[ 2 ]} Die meisten modernen Dieselmotoren in Straßenfahrzeugen sind mit einem Turbolader ausgestattet , um ein günstigeres Leistungsgewicht , ein höheres Drehmoment , einen geringeren Kraftstoffverbrauch und niedrigere Abgasemissionen zu erzielen . Die Turboaufladung ist bei Dieselmotoren in Eisenbahnen , Schiffen und stationären Anlagen ( z. B. zur Stromerzeugung ) nahezu Standard. Auch bei Flugzeugmotoren mit Hubkolbenmotoren wird die Zwangsbeatmung eingesetzt, um den Leistungsverlust beim Steigflug zu reduzieren .

Zu den Vor- und Nachteilen eines Saugmotors im Vergleich zu einem gleich großen Motor mit Zwangsbeatmung gehören:

• Leichter zu warten und zu reparieren
• Niedrigere Entwicklungs- und Produktionskosten
• Erhöhte Zuverlässigkeit, unter anderem aufgrund weniger separater, beweglicher Teile
• Direktere Gasannahme als bei einem Turbosystem aufgrund des fehlenden Turbolochs (ein Vorteil, den auch Kompressoren bieten).
• Geringeres Risiko von Überhitzung und/oder unkontrollierter Verbrennung (Klopfen/Klingeln)

• Verminderte Effizienz
• Verringertes Leistungsgewicht
• Verringertes Tuningpotenzial
• Erhöhter Leistungsverlust in größeren Höhen (aufgrund des niedrigeren Luftdrucks) im Vergleich zu aufgeladenen Motoren

• Vergaser
• Kraftstoffeinspritzung
• Ansaugkrümmer-Vakuum