Cada motor de combustão interna, de minúsculos motores de scooter a motores de navios colossais, requer duas coisas básicas para funcionar - oxigênio e combustível - mas apenas jogar oxigênio e combustível em um contêiner não faz um motor. Tubos e válvulas guiam oxigênio e combustível para o cilindro, onde um pistão comprime a mistura para ser inflamada. A força explosiva empurra o pistão para baixo, forçando o virabrequim a girar, dando ao usuário força para mover o veículo, operar geradores e bombear água, para citar algumas das funções de um veículo automotivo motor.
O sistema de admissão de ar é fundamental para o funcionamento do motor, coletando ar e direcionando-o para os cilindros individuais, mas isso não é tudo. Seguindo uma molécula de oxigênio típica através do sistema de admissão de ar, podemos aprender o que cada parte faz para manter o motor funcionando com eficiência. (Dependendo do veículo, essas peças podem estar em uma ordem diferente.)
O tubo de admissão de ar frio geralmente está localizado onde pode puxar o ar de fora do compartimento do motor, como um para-lama, a grade ou a concha do capô. O tubo de entrada de ar frio marca o início da passagem do ar através do sistema de entrada de ar, a única abertura pela qual o ar pode entrar. O ar de fora do compartimento do motor normalmente tem temperatura mais baixa e mais denso, portanto, mais rico em oxigênio, o que é melhor para a combustão, potência e eficiência do motor.
Filtro de ar do motor
O ar então passa pelo filtro de ar do motor, geralmente localizado em uma "caixa de ar". O “ar” puro é uma mistura de gases - 78% nitrogênio, 21% oxigênio e vestígios de outros gases. Dependendo do local e da estação do ano, o ar também pode conter vários contaminantes, como fuligem, pólen, poeira, sujeira, folhas e insetos. Alguns desses contaminantes podem ser abrasivos, causando desgaste excessivo nas peças do motor, enquanto outros podem obstruir o sistema.
Uma tela geralmente mantém a maioria das partículas maiores, como insetos e folhas, enquanto o filtro de ar captura as partículas mais finas, como poeira, sujeira e pólen. O filtro de ar típico captura 80% a 90% das partículas até 5 µm (5 mícrons é aproximadamente o tamanho de um glóbulo vermelho). Filtros de ar premium capturam 90% a 95% das partículas até 1 µm (algumas bactérias podem ter cerca de 1 mícron de tamanho).
Medidor de fluxo de massa de ar
Para medir corretamente quanto combustível injetar em um determinado momento, o módulo de controle do motor (ECM) precisa saber quanto ar está entrando no sistema de admissão de ar. A maioria dos veículos usa um medidor de fluxo de ar de massa (MAF) para essa finalidade, enquanto outros usam um sensor de pressão absoluta (MAP) do coletor, geralmente localizado no coletor de admissão. Alguns motores, como motores turboalimentados, podem usar ambos.
Em veículos equipados com MAF, o ar passa por uma tela e aletas para “endireitá-lo”. Uma pequena parte desse ar passa pela parte do sensor do MAF que contém um fio quente ou um dispositivo de medição de filme quente. A eletricidade aquece o fio ou filme, levando a uma diminuição na corrente, enquanto o fluxo de ar resfria o fio ou filme, levando a um aumento na corrente. O ECM correlaciona o fluxo de corrente resultante com a massa de ar, um cálculo crítico em sistemas de injeção de combustível. A maioria dos sistemas de admissão de ar inclui um sensor de temperatura do ar de admissão (IAT) em algum lugar próximo ao MAF, às vezes parte da mesma unidade.
Tubo de admissão de ar
Depois de ser medido, o ar continua através do tubo de entrada de ar até o corpo do acelerador. Ao longo do caminho, pode haver câmaras ressonadoras, garrafas "vazias" projetadas para absorver e cancelar as vibrações na corrente de ar, suavizando o fluxo de ar em seu caminho para o corpo do acelerador. Também é bom observar que, especialmente após o MAF, não pode haver vazamentos no sistema de admissão de ar. Permitir a entrada de ar não medido no sistema distorceria as relações ar-combustível. No mínimo, isso pode fazer com que o ECM detecte um mau funcionamento, definindo códigos de problemas de diagnóstico (DTC) e o verificar a luz do motor (CEL). Na pior das hipóteses, o motor pode não pegar ou funcionar mal.
Turbocompressor e Intercooler
Em veículos equipados com um turbocompressor, o ar então passa através do turbocompressor entrada. Os gases de escape giram a turbina na carcaça da turbina, girando a roda do compressor na carcaça do compressor. O ar que entra é comprimido, aumentando sua densidade e conteúdo de oxigênio - mais oxigênio pode queimar mais combustível para obter mais potência de motores menores.
Como a compressão aumenta a temperatura do ar de admissão, o ar comprimido flui através de um intercooler para reduzir a temperatura e reduzir a chance de ping, detonação e pré-ignição do motor.
Corpo do acelerador
O corpo do acelerador é conectado, eletronicamente ou por cabo, ao pedal do acelerador e ao sistema de controle de cruzeiro, se equipado. Quando você pressiona o acelerador, a placa do acelerador, ou válvula “borboleta”, abre para permitir que mais ar flua para o motor, resultando em um aumento na potência e na velocidade do motor. Com o controle de cruzeiro ativado, um cabo separado ou sinal elétrico é usado para operar o corpo do acelerador, mantendo a velocidade do veículo desejada pelo motorista.
Controle de ar ocioso
Em marcha lenta, como sentado em um semáforo ou ao desacelerar, uma pequena quantidade de ar ainda precisa ir para o motor para mantê-lo funcionando. Alguns veículos mais novos, com controle eletrônico do acelerador (ETC), a velocidade de marcha lenta do motor é controlada por ajustes de minuto na válvula do acelerador. Na maioria dos outros veículos, uma válvula separada de controle de ar de marcha lenta (IAC) controla uma pequena quantidade de ar para manter a velocidade de marcha lenta do motor. O IAC pode ser parte do corpo do acelerador ou conectado à entrada por meio de uma mangueira de entrada menor, fora da mangueira de entrada principal.
Coletor de admissão
Depois que o ar de admissão passa pelo corpo do acelerador, ele passa para o coletor de admissão, uma série de tubos que fornece ar para as válvulas de admissão em cada cilindro. Os coletores de admissão simples movem o ar de admissão ao longo da rota mais curta, enquanto as versões mais complexas podem direcionar o ar ao longo de uma rota mais tortuosa ou até mesmo de rotas múltiplas, dependendo da velocidade do motor e da carga. Controlar o fluxo de ar dessa forma pode gerar mais potência ou eficiência, dependendo da demanda.
Válvulas de admissão
Finalmente, pouco antes de chegar ao cilindro, o ar de admissão é controlado pelo válvulas de admissão. No curso de admissão, geralmente 10 ° a 20 ° BTDC (antes do ponto morto superior), a válvula de admissão se abre para permitir que o cilindro retire o ar à medida que o pistão desce. Alguns graus ABDC (após o ponto morto inferior), a válvula de admissão fecha, permitindo que o pistão comprima o ar conforme ele retorna ao PMS.
Como você pode ver, o sistema de entrada de ar é um pouco mais complicado do que um simples tubo que vai até o corpo do acelerador. Do lado de fora do veículo para as válvulas de admissão, o ar de admissão segue uma rota sinuosa, projetada para fornecer ar limpo e medido aos cilindros. Conhecer a função de cada parte do sistema de admissão de ar também pode facilitar o diagnóstico e o reparo.
