エアインテークシステム:仕組み

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毎日 内燃機関、小さなスクーターエンジンから巨大な船のエンジンまで、機能するには2つの基本的なもの、つまり酸素と燃料が必要ですが、酸素と燃料をコンテナに投入するだけではエンジンは作成されません。 チューブとバルブが酸素と燃料をシリンダーに導き、そこでピストンが混合気を圧縮して点火します。 爆発力がピストンを押し下げ、クランクシャフトを強制的に回転させ、ユーザーに機械的な力を与えます 自動車の機能のいくつかを挙げれば、車両を動かし、発電機を動かし、水を汲み上げる力。 エンジン。

エアインテークシステムは、エンジンの機能にとって重要であり、空気を集めて個々のシリンダーに送りますが、それだけではありません。 エアインテークシステムを介した典型的な酸素分子に続いて、エンジンを効率的に運転し続けるために各部品が何をするかを学ぶことができます。 (車両によっては、これらの部品の順序が異なる場合があります。)

コールドエアインテークチューブは通常、フェンダー、グリル、フードスクープなどのエンジンベイの外側から空気を引き込むことができる場所に配置されます。 冷気取り入れチューブは、空気が入ることができる唯一の開口部である、空気取り入れシステムを通る空気の通過の始まりを示します。 エンジンベイの外側からの空気は、通常、温度が低く、密度が高いため、酸素が豊富で、燃焼、出力、およびエンジン効率に優れています。

エンジンエアフィルター

その後、空気は通過します エンジンエアフィルター、通常は「エアボックス」にあります。 純粋な「空気」は、78%の窒素、21%の酸素、および微量の他のガスの混合物です。 場所や季節によっては、空気には煤、花粉、ほこり、汚れ、葉、昆虫などの多くの汚染物質が含まれている可能性があります。 これらの汚染物質の中には、研磨性があり、エンジン部品に過度の摩耗を引き起こすものもあれば、システムを詰まらせるものもあります。

スクリーンは通常、昆虫や葉などの最も大きな粒子を防ぎますが、エアフィルターはほこり、汚れ、花粉などのより細かい粒子を捕らえます。 一般的なエアフィルターは、5 µmまでの粒子の80%から90%を捕捉します(5ミクロンはほぼ赤血球のサイズです)。 プレミアムエアフィルターは、1 µmまでの粒子の90%から95%を捕捉します(一部のバクテリアは約1ミクロンのサイズになる可能性があります)。

マスエアフローメーター

ある瞬間に噴射する燃料の量を適切に測定するには、エンジン制御モジュール(ECM)が吸気システムに流入する空気の量を知る必要があります。 ほとんどの車両はこの目的のためにマスエアフローメーター(MAF)を使用しますが、他の車両は マニホールド絶対圧(MAP)センサー、通常はインテークマニホールドにあります。 ターボチャージャー付きエンジンなどの一部のエンジンは、両方を使用する場合があります。

MAFを装備した車両では、空気がスクリーンを通過し、ベーンがそれを「まっすぐにする」。 この空気のごく一部は、熱線または熱膜測定装置を含むMAFのセンサー部分を通過します。 電気はワイヤーまたはフィルムを加熱して電流を減少させ、空気の流れはワイヤーまたはフィルムを冷却して電流を増加させます。 ECMは、結果として生じる電流の流れを、燃料噴射システムの重要な計算である空気の質量と相関させます。 ほとんどの吸気システムには、MAFの近く、場合によっては同じユニットの一部に吸気温度(IAT)センサーが含まれています。

エアインテークチューブ

測定後、空気は吸気管を通ってスロットルボディに続きます。 途中で、空気流の振動を吸収して打ち消し、スロットルボディに向かう途中の空気の流れをスムーズにするように設計された「空の」ボトルであるレゾネーターチャンバーがあるかもしれません。 また、特にMAFの後は、吸気システムに漏れがないことにも注意してください。 計量されていない空気をシステムに入れると、空燃比が歪んでしまいます。 少なくとも、これによりECMが誤動作を検出し、診断トラブルコード(DTC)を設定し、 エンジンライトを確認してください (CEL)。 最悪の場合、エンジンが始動しないか、動作が悪くなる可能性があります。

ターボチャージャーとインタークーラー

ターボチャージャーを搭載した車両では、空気はその後、 ターボチャージャー インレット。 排気ガスはタービンハウジング内のタービンを回転させ、コンプレッサーハウジング内のコンプレッサーホイールを回転させます。 入ってくる空気は圧縮され、密度と酸素含有量が増加します。より多くの酸素がより多くの燃料を燃焼させ、より小さなエンジンからより多くの出力を得ることができます。

圧縮により吸気の温度が上昇するため、圧縮空気はインタークーラーを通って流れ、温度を下げてエンジンのping、爆発、およびプレイグニッションの可能性を減らします。

スロットルボディ

スロットルボディは、装備されている場合、電子的またはケーブルを介して、アクセルペダルおよびクルーズコントロールシステムに接続されます。 アクセルを踏むと、スロットルプレートまたは「バタフライ」バルブが開き、より多くの空気がエンジンに流入できるようになり、エンジン出力と速度が向上します。 クルーズコントロールが作動すると、別のケーブルまたは電気信号を使用してスロットルボディを操作し、ドライバーの希望する車速を維持します。

アイドルエアコントロール

信号機に座っているときや惰性走行しているときなどのアイドル状態では、エンジンを稼働させ続けるために少量の空気をエンジンに送る必要があります。 電子スロットル制御(ETC)を備えた一部の新しい車両では、エンジンのアイドル速度はスロットルバルブの微調整によって制御されます。 他のほとんどの車両では、個別のアイドルエアコントロール(IAC)バルブが少量のエアを制御します。 エンジンのアイドル速度を維持する. IACはスロットルボディの一部であるか、メインインテークホースから離れた小さなインテークホースを介してインテークに接続されている場合があります。

インテークマニホールド

吸気はスロットルボディを通過した後、各シリンダーの吸気バルブに空気を送る一連のチューブであるインテークマニホールドに送られます。 単純なインテークマニホールドは、吸気を最短ルートに沿って移動させますが、より複雑なバージョンは、エンジン速度と負荷に応じて、より遠回りのルートまたは複数のルートに沿って空気を送る場合があります。 この方法で空気の流れを制御すると、需要に応じて、より多くの電力または効率を実現できます。

インテークバルブ

最後に、シリンダーに到達する直前に、吸気はによって制御されます インテークバルブ. 吸気行程(通常は10°から20°BTDC(上死点前))で、吸気バルブが開き、ピストンが下がるときにシリンダーが空気を引き込むことができます。 数度ABDC(下死点後)で、吸気バルブが閉じ、ピストンがTDCに戻るときに空気を圧縮できるようにします。

ご覧のとおり、エアインテークシステムは、スロットルボディに接続する単純なチューブよりも少し複雑です。 車外から吸気バルブまで、吸気は蛇行する経路をたどり、クリーンで測定された空気をシリンダーに送るように設計されています。 エアインテークシステムの各部分の機能を知ることで、診断や修理も簡単になります。

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