Joka PolttomoottoriPienistä skootterin moottoreista valtaviin laivojen moottoreihin, vaatii toimiakseen kaksi perusasiaa – happea ja polttoainetta – mutta pelkkä hapen ja polttoaineen heittäminen säiliöön ei tee moottoria. Putket ja venttiilit ohjaavat happea ja polttoainetta sylinteriin, jossa mäntä puristaa sytytettävän seoksen. Räjähtävä voima työntää männän alas, pakottaa kampiakselin pyörimään, mikä antaa käyttäjälle mekaanisen pakottaa liikuttamaan ajoneuvoa, käyttämään generaattoreita ja pumppaamaan vettä, mainitakseni muutamia autojen toimintoja moottori.
Ilmanottojärjestelmä on kriittinen moottorin toiminnalle, se kerää ilmaa ja ohjaa sen yksittäisiin sylintereihin, mutta siinä ei vielä kaikki. Seuraamalla tyypillistä happimolekyyliä ilmanottojärjestelmän läpi voimme oppia, mitä kukin osa tekee pitääkseen moottorisi käynnissä tehokkaasti. (Ajoneuvosta riippuen nämä osat voivat olla eri järjestyksessä.)
Kylmän ilman imuputki sijaitsee yleensä paikassa, jossa se voi vetää ilmaa moottoritilan ulkopuolelta, kuten lokasuojasta, säleikköstä tai konepellin kauhasta. Kylmän ilman imuputki merkitsee ilman kulkua ilmanottojärjestelmän läpi, joka on ainoa aukko, josta ilma pääsee sisään. Moottoritilan ulkopuolelta tuleva ilma on tyypillisesti alhaisempi lämpötila ja tiheämpi, joten happea rikkaampi, mikä parantaa palamista, tehoa ja moottorin hyötysuhdetta.
Moottorin ilmansuodatin
Tämän jälkeen ilma kulkee sen läpi moottorin ilmansuodatin, joka sijaitsee yleensä "ilmalaatikossa". Puhdas "ilma" on kaasujen seos – 78 % typpeä, 21 % happea ja pieniä määriä muita kaasuja. Sijainnista ja vuodenajasta riippuen ilma voi sisältää myös lukuisia epäpuhtauksia, kuten nokea, siitepölyä, pölyä, likaa, lehtiä ja hyönteisiä. Jotkut näistä epäpuhtauksista voivat olla hankaavia aiheuttaen moottorin osien liiallista kulumista, kun taas toiset voivat tukkia järjestelmän.
Seula pitää yleensä poissa useimmat suuremmat hiukkaset, kuten hyönteiset ja lehdet, kun taas ilmansuodatin kerää hienommat hiukkaset, kuten pölyn, lian ja siitepölyn. Tyypillinen ilmansuodatin vangitsee 80–90 % hiukkasista aina 5 µm asti (5 mikronia on suunnilleen punasolun kokoinen). Ensiluokkaiset ilmansuodattimet vangitsevat 90–95 % hiukkasista aina 1 µm asti (jotkut bakteerit voivat olla noin 1 mikronin kokoisia).
Ilman massavirtausmittari
Moottorin ohjausmoduulin (ECM) on tiedettävä, kuinka paljon ilmaa tulee ilmanottojärjestelmään, jotta se voi mitata oikein, kuinka paljon polttoainetta ruiskutetaan kulloinkin. Useimmat ajoneuvot käyttävät tähän tarkoitukseen massailmavirtausmittaria (MAF), kun taas toiset käyttävät a jakosarjan absoluuttisen paineen (MAP) anturi, joka sijaitsee yleensä imusarjassa. Jotkut moottorit, kuten turboahdetut moottorit, voivat käyttää molempia.
MAF: lla varustetuissa ajoneuvoissa ilma kulkee seulan ja siipien läpi "suoristaen" sen. Pieni osa tästä ilmasta kulkee MAF: n anturiosan läpi, joka sisältää kuumalangan tai kuumakalvon mittauslaitteen. Sähkö lämmittää lankaa tai kalvoa, mikä johtaa virran vähenemiseen, kun taas ilmavirta jäähdyttää lankaa tai kalvoa, mikä lisää virtaa. ECM korreloi tuloksena olevan virran ilmamassan kanssa, mikä on kriittinen laskelma polttoaineen ruiskutusjärjestelmissä. Useimmissa ilmanottojärjestelmissä on imuilman lämpötila-anturi (IAT) jossain lähellä MAF: a, joskus osa samaa yksikköä.
Ilmanottoputki
Mittauksen jälkeen ilma jatkuu ilmanottoputken kautta kaasuläpän runkoon. Matkan varrella saattaa olla resonaattorikammioita, "tyhjiä" pulloja, jotka on suunniteltu absorboimaan ja vaimentamaan ilmavirran värähtelyjä ja tasoittamaan ilmavirtausta matkalla kaasuläpän runkoon. On myös hyvä huomata, että varsinkin MAF: n jälkeen ilmanottojärjestelmässä ei voi olla vuotoja. Mittattoman ilman päästäminen järjestelmään vääristäisi ilman ja polttoaineen suhdetta. Tämä saattaa ainakin saada ECM havaitsemaan toimintahäiriön, asettamaan diagnostiset vikakoodit (DTC) ja tarkista moottorin valo (CEL). Pahimmillaan moottori ei ehkä käynnisty tai käy huonosti.
Turboahdin ja välijäähdytin
Turboahtimella varustetuissa ajoneuvoissa ilma kulkee sitten ahdin läpi turboahdin sisääntulo. Pakokaasut pyörittävät turbiinia turbiinikotelossa ja pyörittävät kompressorin pyörää kompressorin kotelossa. Sisääntuleva ilma puristuu kokoon, mikä lisää sen tiheyttä ja happipitoisuutta – enemmän happea voi polttaa enemmän polttoainetta saadakseen enemmän tehoa pienemmiltä moottoreilta.
Koska puristus nostaa imuilman lämpötilaa, paineilma virtaa välijäähdyttimen läpi alentaakseen lämpötilaa, mikä vähentää moottorin räjähdyksen, räjähdyksen ja esisytytyksen mahdollisuutta.
Kaasukahvan runko
Kaasukahva on kytketty joko elektronisesti tai kaapelilla kaasupolkimeen ja vakionopeussäätimeen, jos varusteena. Kun painat kaasupoljinta, kaasulevy tai "perhosventtiili" avautuu, jotta moottoriin pääsee enemmän ilmaa, mikä lisää moottorin tehoa ja nopeutta. Kun vakionopeussäädin on kytkettynä, kaasun runkoa käytetään erillisellä kaapelilla tai sähkösignaalilla, mikä ylläpitää kuljettajan haluamaa ajoneuvonopeutta.
Idle Air Control
Tyhjäkäynnillä, kuten jarruvaloissa istuessa tai rullattaessa, pieni määrä ilmaa tarvitsee silti mennä moottoriin, jotta se pysyy käynnissä. Joissakin uudemmissa ajoneuvoissa, joissa on elektroninen kaasunsäätö (ETC), moottorin joutokäyntinopeutta ohjataan kaasuventtiilin minuuttisäädöillä. Useimmissa muissa ajoneuvoissa erillinen tyhjäkäyntiilmansäätöventtiili (IAC) ohjaa pientä määrää ilmaa ylläpitää moottorin joutokäyntinopeutta. IAC voi olla osa kaasuläpän runkoa tai se voi olla kytketty imuaukon pienemmän imuletkun kautta pääimuletkun ulkopuolelle.
Imusarja
Kun imuilma kulkee kaasuläpän rungon läpi, se siirtyy imusarjaan, putkisarjaan, joka toimittaa ilmaa kunkin sylinterin imuventtiileihin. Yksinkertaiset imusarjat siirtävät imuilmaa lyhintä reittiä pitkin, kun taas monimutkaisemmat versiot voivat ohjata ilmaa kiertokulkuisempaa reittiä tai jopa useita reittejä pitkin moottorin nopeudesta ja kuormituksesta riippuen. Ilmavirran säätäminen tällä tavalla voi lisätä tehoa tai tehokkuutta tarpeesta riippuen.
Imuventtiilit
Lopuksi, juuri ennen kuin pääset sylinteriin, imuilmaa ohjaa imuventtiilit. Imuiskussa, yleensä 10–20 ° BTDC (ennen yläkuolokohtaa), imuventtiili avautuu, jotta sylinteri voi vetää ilmaa männän laskeessa alas. Muutaman asteen ABDC (alakuolokohdan jälkeen) imuventtiili sulkeutuu, jolloin mäntä voi puristaa ilmaa, kun se palaa TDC: hen.
Kuten näette, ilmanottojärjestelmä on hieman monimutkaisempi kuin yksinkertainen putki, joka menee kaasuläpän runkoon. Ajoneuvon ulkopuolelta imuventtiileihin imuilma kulkee mutkittelevaa reittiä, joka on suunniteltu toimittamaan puhdasta ja mitattua ilmaa sylintereihin. Ilmanottojärjestelmän kunkin osan toiminnan tunteminen voi myös helpottaa diagnoosia ja korjausta.
