ระบบดูดอากาศ: มันทำงานอย่างไร

ทั้งหมด เครื่องยนต์สันดาปภายในตั้งแต่เครื่องยนต์สกู๊ตเตอร์ขนาดเล็กไปจนถึงเครื่องยนต์เรือขนาดมหึมา จำเป็นต้องมีสองสิ่งพื้นฐานในการทำงาน – ออกซิเจนและเชื้อเพลิง – แต่เพียงแค่โยนออกซิเจนและเชื้อเพลิงลงในภาชนะไม่ได้สร้างเครื่องยนต์ ท่อและวาล์วนำออกซิเจนและเชื้อเพลิงเข้าสู่กระบอกสูบ โดยลูกสูบจะบีบอัดส่วนผสมเพื่อจุดไฟ แรงระเบิดผลักลูกสูบลง ทำให้เพลาข้อเหวี่ยงหมุน ทำให้ผู้ใช้มีกลไก บังคับให้เคลื่อนย้ายรถ ขับเคลื่อนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า และสูบน้ำ เพื่อบอกถึงหน้าที่บางประการของยานยนต์ เครื่องยนต์.

ระบบดูดอากาศมีความสำคัญต่อการทำงานของเครื่องยนต์ รวบรวมอากาศและส่งไปยังกระบอกสูบแต่ละกระบอก แต่นั่นไม่ใช่ทั้งหมด ตามโมเลกุลออกซิเจนทั่วไปผ่านระบบไอดี เราสามารถเรียนรู้สิ่งที่แต่ละส่วนทำเพื่อให้เครื่องยนต์ของคุณทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ (ขึ้นอยู่กับรถ ชิ้นส่วนเหล่านี้อาจอยู่ในลำดับที่แตกต่างกัน)

ท่อรับอากาศเย็นมักจะอยู่ในตำแหน่งที่สามารถดึงอากาศจากภายนอกห้องเครื่องได้ เช่น บังโคลน กระจังหน้า หรือสกู๊ปฝากระโปรงหน้า ท่อรับอากาศเย็นเป็นจุดเริ่มต้นของอากาศที่ไหลผ่านระบบไอดี ซึ่งเป็นช่องเดียวที่อากาศจะเข้าไปได้ โดยทั่วไปแล้ว อากาศจากภายนอกห้องเครื่องยนต์จะมีอุณหภูมิต่ำกว่าและหนาแน่นกว่า ดังนั้นจึงมีออกซิเจนที่เข้มข้นกว่า ซึ่งดีกว่าสำหรับการเผาไหม้ กำลังขับ และประสิทธิภาพของเครื่องยนต์

กรองอากาศเครื่องยนต์

อากาศจะไหลผ่าน กรองอากาศเครื่องยนต์มักจะอยู่ใน “ตู้แอร์” “อากาศ” บริสุทธิ์เป็นส่วนผสมของก๊าซ – ไนโตรเจน 78% ออกซิเจน 21% และก๊าซอื่นๆ จำนวนเล็กน้อย ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับสถานที่และฤดูกาล อากาศอาจมีสารปนเปื้อนมากมาย เช่น เขม่า ละอองเกสร ฝุ่น สิ่งสกปรก ใบไม้ และแมลง สารปนเปื้อนเหล่านี้บางชนิดสามารถกัดกร่อนได้ ทำให้ชิ้นส่วนเครื่องยนต์สึกหรอมากเกินไป ในขณะที่บางชนิดอาจทำให้ระบบอุดตันได้

โดยปกติแล้ว ตะแกรงจะกันอนุภาคที่มีขนาดใหญ่กว่า เช่น แมลงและใบไม้ ในขณะที่แผ่นกรองอากาศจะดักจับอนุภาคที่ละเอียดกว่า เช่น ฝุ่น สิ่งสกปรก และละอองเกสร แผ่นกรองอากาศทั่วไปดักจับอนุภาคได้ 80% ถึง 90% จนถึง 5 µm (5 ไมครอนมีขนาดประมาณเซลล์เม็ดเลือดแดง) ตัวกรองอากาศระดับพรีเมียมดักจับอนุภาคได้ 90% ถึง 95% จนถึง 1 µm (แบคทีเรียบางชนิดอาจมีขนาดประมาณ 1 ไมครอน)

เครื่องวัดอัตราการไหลของอากาศ

เพื่อวัดปริมาณเชื้อเพลิงที่จะฉีดได้อย่างถูกต้องในช่วงเวลาที่กำหนด โมดูลควบคุมเครื่องยนต์ (ECM) จำเป็นต้องรู้ว่าอากาศเข้าสู่ระบบไอดีมากแค่ไหน ยานพาหนะส่วนใหญ่ใช้เครื่องวัดการไหลของมวลอากาศ (MAF) เพื่อจุดประสงค์นี้ ในขณะที่รถรุ่นอื่นๆ ใช้ a เซ็นเซอร์ความดันสัมบูรณ์ (MAP) ที่หลากหลายมักจะอยู่บนท่อร่วมไอดี เครื่องยนต์บางชนิด เช่น เครื่องยนต์เทอร์โบชาร์จ อาจใช้ทั้งสองอย่าง

สำหรับรถยนต์ที่ติดตั้ง MAF อากาศจะผ่านหน้าจอและใบพัดเพื่อ "ยืด" ให้ตรง ส่วนเล็ก ๆ ของอากาศนี้ผ่านส่วนเซ็นเซอร์ของ MAF ซึ่งมีอุปกรณ์วัดลวดร้อนหรือฟิล์มร้อน ไฟฟ้าทำให้ลวดหรือฟิล์มร้อนขึ้น ทำให้กระแสไฟลดลง ในขณะที่การไหลของอากาศจะทำให้ลวดหรือฟิล์มเย็นตัวลงทำให้กระแสไฟเพิ่มขึ้น ECM จะสัมพันธ์กับการไหลของกระแสที่เกิดขึ้นกับมวลอากาศ ซึ่งเป็นการคำนวณที่สำคัญในระบบฉีดเชื้อเพลิง ระบบอากาศเข้าส่วนใหญ่มีเซ็นเซอร์อุณหภูมิอากาศเข้า (IAT) ใกล้กับ MAF ซึ่งบางครั้งเป็นส่วนหนึ่งของหน่วยเดียวกัน

ท่อดูดอากาศ

หลังจากวัดแล้ว อากาศจะไหลผ่านท่อไอดีไปยังตัวปีกผีเสื้อ ระหว่างทาง อาจมีห้องเรโซเนเตอร์ ขวด "เปล่า" ที่ออกแบบมาเพื่อดูดซับและยกเลิกการสั่นสะเทือนในกระแสลม ทำให้กระแสลมไหลผ่านไปยังตัวปีกผีเสื้อได้อย่างราบรื่น นอกจากนี้ยังควรสังเกตด้วยว่าโดยเฉพาะอย่างยิ่งหลังจาก MAF จะไม่มีการรั่วในระบบไอดีของอากาศ การปล่อยให้อากาศที่ไม่มีการตรวจวัดเข้าสู่ระบบจะทำให้อัตราส่วนอากาศต่อเชื้อเพลิงเบ้ อย่างน้อยที่สุด การทำเช่นนี้อาจทำให้ ECM ตรวจพบความผิดปกติ ตั้งค่ารหัสปัญหาในการวินิจฉัย (DTC) และ เช็คไฟเครื่องยนต์ (เซล). ที่แย่ที่สุด เครื่องยนต์อาจไม่สตาร์ทหรืออาจทำงานได้ไม่ดี

เทอร์โบชาร์จเจอร์และอินเตอร์คูลเลอร์

สำหรับรถยนต์ที่ติดตั้งเทอร์โบชาร์จเจอร์ อากาศจะไหลผ่าน เทอร์โบชาร์จเจอร์ ทางเข้า ก๊าซไอเสียจะหมุนกังหันในตัวเรือนเทอร์ไบน์ โดยหมุนวงล้อคอมเพรสเซอร์ในตัวเรือนคอมเพรสเซอร์ อากาศที่เข้ามาจะถูกบีบอัด เพิ่มความหนาแน่นและปริมาณออกซิเจน – ออกซิเจนมากขึ้นสามารถเผาผลาญเชื้อเพลิงได้มากขึ้นเพื่อให้ได้พลังงานมากขึ้นจากเครื่องยนต์ขนาดเล็ก

เนื่องจากการบีบอัดจะเพิ่มอุณหภูมิของอากาศเข้า อากาศอัดจึงไหลผ่านอินเตอร์คูลเลอร์เพื่อลดอุณหภูมิเพื่อลดโอกาสที่เครื่องยนต์จะปิง การระเบิด และการจุดระเบิดล่วงหน้า

คันเร่ง

ตัวปีกผีเสื้อเชื่อมต่อกับแป้นคันเร่งและระบบควบคุมความเร็วอัตโนมัติ ไม่ว่าจะแบบอิเล็กทรอนิกส์หรือทางสายเคเบิล หากมีการติดตั้ง เมื่อคุณเหยียบคันเร่ง แผ่นปีกผีเสื้อหรือวาล์ว "ผีเสื้อ" จะเปิดขึ้นเพื่อให้อากาศไหลเข้าสู่เครื่องยนต์ได้มากขึ้น ส่งผลให้กำลังเครื่องยนต์และความเร็วเพิ่มขึ้น เมื่อใช้ระบบควบคุมความเร็วอัตโนมัติ สายเคเบิลหรือสัญญาณไฟฟ้าแยกต่างหากจะถูกนำมาใช้เพื่อควบคุมตัวปีกผีเสื้อ เพื่อรักษาความเร็วของรถตามที่ผู้ขับขี่ต้องการ

ระบบควบคุมอากาศขณะเดินเบา

ขณะเดินเบา เช่น นั่งติดไฟหยุดรถหรือขณะออกตัว อากาศจำนวนเล็กน้อยยังคงต้องไปยังเครื่องยนต์เพื่อให้เครื่องยนต์ทำงานต่อไป ยานพาหนะรุ่นใหม่บางรุ่นที่มีระบบควบคุมคันเร่งแบบอิเล็กทรอนิกส์ (ETC) ความเร็วรอบเดินเบาของเครื่องยนต์จะถูกควบคุมโดยการปรับวาล์วปีกผีเสื้อแบบนาที สำหรับยานพาหนะอื่นๆ ส่วนใหญ่ วาล์วควบคุมอากาศเดินเบา (IAC) ที่แยกจากกันจะควบคุมปริมาณอากาศเล็กน้อยถึง รักษาความเร็วรอบเดินเบาของเครื่องยนต์. IAC อาจเป็นส่วนหนึ่งของเค้นปีกผีเสื้อหรือเชื่อมต่อกับไอดีผ่านท่อไอดีที่เล็กกว่า นอกท่อไอดีหลัก

ท่อร่วมไอดี

หลังจากที่อากาศเข้าผ่านตัวปีกผีเสื้อ มันจะผ่านเข้าไปในท่อร่วมไอดี ซึ่งเป็นชุดของท่อที่ส่งอากาศไปยังวาล์วไอดีในแต่ละกระบอกสูบ ท่อร่วมไอดีแบบธรรมดาจะเคลื่อนอากาศไอดีไปตามเส้นทางที่สั้นที่สุด ในขณะที่รุ่นที่ซับซ้อนกว่าอาจส่งอากาศไปตามเส้นทางที่มีวงจรมากขึ้นหรือแม้แต่หลายเส้นทาง ขึ้นอยู่กับความเร็วของเครื่องยนต์และน้ำหนักบรรทุก การควบคุมการไหลของอากาศด้วยวิธีนี้จะทำให้มีกำลังหรือประสิทธิภาพมากขึ้น ขึ้นอยู่กับความต้องการ

วาล์วไอดี

สุดท้าย ก่อนถึงกระบอกสูบ อากาศเข้าจะถูกควบคุมโดย วาล์วไอดี. สำหรับจังหวะการรับอากาศ โดยปกติ 10 °ถึง 20 ° BTDC (ก่อนศูนย์ตายบน) วาล์วไอดีจะเปิดขึ้นเพื่อให้กระบอกสูบดึงอากาศเข้าไปในขณะที่ลูกสูบลดระดับลง ABDC สองสามองศา (หลังจากจุดศูนย์กลางตายด้านล่าง) วาล์วไอดีจะปิดลง ทำให้ลูกสูบอัดอากาศเมื่อกลับมาที่ TDC

อย่างที่คุณเห็น ระบบไอดีนั้นซับซ้อนกว่าท่อธรรมดาที่ไปยังตัวปีกผีเสื้อเล็กน้อย จากภายนอกรถไปยังวาล์วไอดี อากาศเข้าใช้เส้นทางคดเคี้ยว ซึ่งออกแบบมาเพื่อส่งอากาศที่สะอาดและวัดได้ไปยังกระบอกสูบ การรู้หน้าที่ของแต่ละส่วนของระบบไอดีจะทำให้การวินิจฉัยและการซ่อมแซมง่ายขึ้นเช่นกัน