Každý motor s vnútorným spaľovaním, od malých motorov skútrov až po obrovské lodné motory, vyžaduje na fungovanie dve základné veci – kyslík a palivo – ale len hádzanie kyslíka a paliva do nádoby nevytvorí motor. Rúry a ventily vedú kyslík a palivo do valca, kde piest stláča zmes, ktorá sa má zapáliť. Výbušná sila tlačí piest nadol, čím núti kľukový hriadeľ otáčať sa, čo dáva užívateľovi mechanické sily na pohyb vozidla, spúšťanie generátorov a čerpanie vody, aby sme vymenovali aspoň niektoré z funkcií automobilu motora.
Systém nasávania vzduchu je rozhodujúci pre funkciu motora, zbiera vzduch a smeruje ho do jednotlivých valcov, ale to nie je všetko. Podľa typickej molekuly kyslíka cez systém nasávania vzduchu sa môžeme naučiť, čo každá časť robí, aby váš motor fungoval efektívne. (V závislosti od vozidla môžu byť tieto diely v inom poradí.)
Nasávacia trubica studeného vzduchu je zvyčajne umiestnená tam, kde môže nasávať vzduch zvonku motorového priestoru, ako je blatník, mriežka chladiča alebo lopatka kapoty. Rúrka na nasávanie studeného vzduchu označuje začiatok prechodu vzduchu cez systém nasávania vzduchu, jediný otvor, cez ktorý môže vzduch vstúpiť. Vzduch z priestoru motora má zvyčajne nižšiu teplotu a je hustejší, preto je bohatší na kyslík, čo je lepšie pre spaľovanie, výkon a účinnosť motora.
Vzduchový filter motora
Vzduch potom prechádza cez vzduchový filter motora, ktorý sa zvyčajne nachádza vo „vzduchovom boxe“. Čistý „vzduch“ je zmes plynov – 78 % dusíka, 21 % kyslíka a stopové množstvá iných plynov. V závislosti od miesta a ročného obdobia môže vzduch obsahovať aj množstvo nečistôt, ako sú sadze, peľ, prach, špina, lístie a hmyz. Niektoré z týchto nečistôt môžu byť abrazívne a spôsobiť nadmerné opotrebovanie častí motora, zatiaľ čo iné môžu upchať systém.
Sito zvyčajne zadržiava väčšinu väčších častíc, ako je hmyz a lístie, zatiaľ čo vzduchový filter zachytáva jemnejšie častice, ako je prach, špina a peľ. Typický vzduchový filter zachytí 80 % až 90 % častíc do veľkosti 5 µm (5 mikrónov je približne veľkosť červených krviniek). Prémiové vzduchové filtre zachytia 90 % až 95 % častíc do veľkosti 1 µm (niektoré baktérie môžu mať veľkosť približne 1 mikrón).
Merač hmotnostného prietoku vzduchu
Riadiaci modul motora (ECM) potrebuje vedieť, koľko vzduchu prichádza do systému nasávania vzduchu, aby bolo možné správne zmerať, koľko paliva treba v danom okamihu vstreknúť. Väčšina vozidiel používa na tento účel merač hmotnostného prietoku vzduchu (MAF), zatiaľ čo iné používajú a snímač absolútneho tlaku v potrubí (MAP)., zvyčajne umiestnený na sacom potrubí. Niektoré motory, ako napríklad preplňované motory, môžu používať oboje.
Na vozidlách vybavených MAF vzduch prechádza cez sito a lopatky, aby ho „narovnal“. Malá časť tohto vzduchu prechádza cez senzorovú časť MAF, ktorá obsahuje zariadenie na meranie horúceho drôtu alebo horúceho filmu. Elektrina ohrieva drôt alebo film, čo vedie k zníženiu prúdu, zatiaľ čo prúd vzduchu ochladzuje drôt alebo film, čo vedie k zvýšeniu prúdu. ECM koreluje výsledný prietok prúdu s hmotnosťou vzduchu, čo je kritický výpočet v systémoch vstrekovania paliva. Väčšina systémov nasávania vzduchu obsahuje snímač teploty nasávaného vzduchu (IAT) niekde v blízkosti MAF, niekedy súčasťou tej istej jednotky.
Rúrka na nasávanie vzduchu
Po zmeraní vzduch pokračuje cez hadicu nasávania vzduchu do telesa škrtiacej klapky. Pozdĺž cesty môžu byť rezonátorové komory, „prázdne“ fľaše navrhnuté tak, aby absorbovali a rušili vibrácie v prúde vzduchu, čím vyhladzujú prúdenie vzduchu na ceste k telesu škrtiacej klapky. Je tiež dobré poznamenať, že najmä po MAF nemôžu byť žiadne netesnosti v systéme nasávania vzduchu. Vpustenie nemeraného vzduchu do systému by skreslilo pomer vzduchu a paliva. Minimálne to môže spôsobiť, že ECM zistí poruchu, nastaví diagnostické poruchové kódy (DTC) a skontrolujte kontrolku motora (CEL). V najhoršom prípade sa motor nemusí naštartovať alebo môže bežať zle.
Turbodúchadlo a medzichladič
Na vozidlách vybavených turbodúchadlom potom vzduch prechádza cez turbodúchadlom prívod. Výfukové plyny roztočia turbínu v skrini turbíny a roztočia koleso kompresora v skrini kompresora. Privádzaný vzduch je stlačený, čím sa zvyšuje jeho hustota a obsah kyslíka – viac kyslíka môže spáliť viac paliva pre väčší výkon z menších motorov.
Pretože kompresia zvyšuje teplotu nasávaného vzduchu, stlačený vzduch prúdi cez medzichladič, aby sa znížila teplota, aby sa znížila možnosť pingu motora, detonácie a predzápalu.
Teleso škrtiacej klapky
Teleso škrtiacej klapky je buď elektronicky alebo pomocou kábla spojené s plynovým pedálom a tempomatom, ak je vo výbave. Keď stlačíte plynový pedál, škrtiaca klapka alebo „motýľový“ ventil sa otvorí, aby do motora prúdilo viac vzduchu, čo vedie k zvýšeniu výkonu a otáčok motora. Keď je tempomat zapnutý, na ovládanie škrtiacej klapky sa používa samostatný kábel alebo elektrický signál, čím sa udržiava vodičom požadovaná rýchlosť vozidla.
Ovládanie vzduchu pri voľnobehu
Pri voľnobehu, ako je napríklad sedenie na brzdovom svetle alebo pri jazde zotrvačnosťou, musí do motora ísť stále malé množstvo vzduchu, aby sa udržal v chode. Niektoré novšie vozidlá s elektronickým ovládaním škrtiacej klapky (ETC) sú voľnobežné otáčky motora riadené minútovým nastavením škrtiacej klapky. Na väčšine ostatných vozidiel samostatný ventil riadenia voľnobehu (IAC) reguluje malé množstvo vzduchu udržiavať voľnobežné otáčky motora. IAC môže byť súčasťou telesa škrtiacej klapky alebo môže byť pripojený k saniu cez menšiu saciu hadicu mimo hlavnej sacej hadice.
Nasávacie potrubie
Po prechode nasávaného vzduchu cez teleso škrtiacej klapky prechádza do sacieho potrubia, série rúrok, ktoré privádzajú vzduch do sacích ventilov každého valca. Jednoduché nasávacie potrubia pohybujú nasávaným vzduchom po najkratšej trase, zatiaľ čo zložitejšie verzie môžu smerovať vzduch po okružnejšej trase alebo dokonca viacerými trasami v závislosti od otáčok motora a zaťaženia. Riadenie prietoku vzduchu týmto spôsobom môže priniesť väčší výkon alebo účinnosť v závislosti od dopytu.
Nasávacie ventily
Nakoniec, tesne predtým, ako sa dostaneme k valcu, je nasávaný vzduch riadený sacie ventily. Pri sacom zdvihu, zvyčajne 10° až 20° BTDC (pred hornou úvraťou), sa sací ventil otvorí, aby umožnil valcu nasávať vzduch, keď piest klesá. O niekoľko stupňov ABDC (po dolnej úvrati) sa sací ventil zatvorí, čo umožní piestu stlačiť vzduch, keď sa vráti do TDC.
Ako vidíte, systém nasávania vzduchu je o niečo komplikovanejší ako jednoduchá trubica vedúca k telesu škrtiacej klapky. Z vonkajšej strany vozidla k sacím ventilom prechádza nasávaný vzduch meandrovou cestou, ktorá je navrhnutá tak, aby dodávala čistý a odmeraný vzduch do valcov. Poznanie funkcie každej časti systému nasávania vzduchu môže tiež uľahčiť diagnostiku a opravu.
