Eficiența volumetrică a unui motor cu ardere internă reflectă eficiența aspirației în cilindru și evacuarea din cilindrul mediului de lucru (adică amestecul combustibil-aer sau gazele de eșapament ). Mai strict vorbind, eficiența volumetrică este raportul (sau procentul) dintre cantitatea de fluid de lucru efectiv aspirată în cilindru și volumul cilindrului însuși (în condiții constante). Prin urmare, acele motoare care pot crea presiuni la admisiile conductei peste presiunea ambientală pot avea o eficiență volumetrică mai mare de 100%.
Eficiența volumetrică poate fi îmbunătățită în mai multe moduri. În special, acestea includ alegerea gradului optim de deschidere a supapelor (față de volumul cilindrilor) și alegerea unui design raționalizat al portului.
Motoarele cu eficiență volumetrică mare sunt, în general, capabile să funcționeze la viteze mai mari și sunt capabile să producă mai multă putere totală datorită mișcării mai puține a aerului parazit în și în afara motorului.
O abordare comună adoptată de producători pentru a crește eficiența volumetrică este utilizarea de supape mai mari sau sisteme cu mai mult de două supape pe cilindru sisteme cu mai multe supape
Supapele mari îmbunătățesc aspirația și admisia aerului, dar au o masă crescută. Un sistem cu mai multe supape include două sau mai multe supape cu o suprafață combinată mai mare decât aria unei supape mari, în timp ce un sistem cu mai multe supape are o masă mai mică.
Multe mașini sport utilizează setările de plasare a orificiilor de admisie și ale sistemului de evacuare calculate cu precizie pentru a muta aerul în și în afara motorului folosind rezonanța sistemului. La motoarele în doi timpi, această idee este implementată în utilizarea camerelor de expansiune , care returnează amestecul aer-combustibil scurs înapoi în cilindru. O tehnologie mai modernă este sincronizarea variabilă a supapelor , care ține cont de efectul asupra eficienței volumetrice a turației motorului: la turații mai mari, motorul are nevoie ca supapele să fie deschise pentru un procent mai mare din timpul ciclului pentru a muta fluidul de lucru înăuntru și în afara a motorului.
Eficiența volumetrică de peste 100% poate fi obținută prin utilizarea supraalimentatoarelor sau turbocompresoarelor - dispozitive care forțează aerul în cilindri. Cu setări adecvate, puteți obține o eficiență volumetrică de peste 100% la motoarele atmosferice. Valoarea limită a randamentului volumetric al unor astfel de motoare este de aproximativ 137% [1] ; astfel de motoare au de obicei doi arbori cu came în cap și patru supape pe cilindru.
Soluțiile mai radicale la problema creșterii eficienței volumetrice includ utilizarea supapelor cu manșon , în care în locul unei supape cu clapetă un manșon se rotește în jurul unui piston sau, în alte cazuri, un manșon se rotește sub capete cilindrice. Într-un astfel de sistem, porturile pot fi atât de mari cât este necesar. Cu toate acestea, există o limitare practică impusă de rezistența căptușelii: dacă porturile sunt prea mari, căptușeala poate fi presată în ele sub acțiunea presiunii din cilindru.