Cómo funciona el sistema de admisión de aire

Cada motor de combustión interna, desde pequeños motores de scooter hasta motores de barcos colosales, requiere dos cosas básicas para funcionar: oxígeno y combustible, pero simplemente arrojar oxígeno y combustible en un recipiente no hace que un motor. Los tubos y las válvulas guían oxígeno y combustible en el cilindro, donde un pistón comprime la mezcla a encender. La fuerza explosiva empuja el pistón hacia abajo, obligando al cigüeñal a girar, dando al usuario la fuerza mecánica para mover el vehículo, ejecutar generadores y bombear agua, para nombrar algunas de las funciones de un motor automotriz.

El sistema de entrada de aire es fundamental para la función del motor, recolectando aire y dirigiéndolo a cilindros individuales, pero eso no es todo. Siguiendo una molécula típica de oxígeno a través del sistema de admisión de aire, podemos aprender qué hace cada parte para mantener su motor funcionando de manera eficiente. (Dependiendo del vehículo, estas piezas pueden estar en un orden diferente.)

El tubo de admisión de aire frío generalmente se encuentra donde puede extraer el aire desde fuera de la bahía del motor, como un guardabarros, la rejilla o la capucha. El tubo de admisión de aire frío marca el comienzo del paso del aire a través del sistema de admisión de aire, la única abertura a través de la cual puede ingresar el aire. El aire desde fuera del motor del motor es típicamente menor en temperatura y más denso, por lo tanto, más rico en oxígeno, lo que es mejor para la combustión, la potencia de salida y la eficiencia del motor.

Filtro de aire del motor

Luego, el aire pasa a través del filtro de aire del motor, generalmente ubicado en una "caja de aire.El "" aire "puro es una mezcla de gases: 78% de nitrógeno, 21% de oxígeno y pequeñas cantidades de otros gases. Dependiendo de la ubicación y la temporada, el aire también puede contener numerosos contaminantes, como hollín, polen, polvo, tierra, hojas e insectos. Algunos de estos contaminantes pueden ser abrasivos, causando un desgaste excesivo en las partes del motor, mientras que otros pueden obstruir el sistema.

Una pantalla generalmente mantiene fuera la mayoría de las partículas más grandes, como insectos y hojas, mientras que el filtro de aire atrapa partículas más finas, como polvo, tierra y polen. El filtro de aire típico captura del 80% al 90% de las partículas hasta 5 µm (5 micras es aproximadamente del tamaño de un glóbulo rojo). Los filtros de aire premium capturan del 90% al 95% de las partículas hasta 1 µm (algunas bacterias pueden tener aproximadamente 1 micrón de tamaño).

Medidor de flujo de aire en masa

Para medir adecuadamente cuánto combustible inyectar en cualquier momento dado, el Módulo de control del motor (ECM) necesita saber cuánto aire está llegando al sistema de admisión de aire. La mayoría de los vehículos usan un medidor de flujo de aire masivo (MAF) para este propósito, mientras que otros usan un sensor de presión absoluta (MAP) múltiple, generalmente ubicado en el colector de admisión. Algunos motores, como motores turboalimentados, pueden usar ambos.

En los vehículos equipados con MAF, el aire pasa a través de una pantalla y va a "enderezarlo". Una pequeña parte de este aire pasa a través de la parte del sensor del MAF que contiene un alambre caliente o un dispositivo de medición de película caliente. La electricidad calienta el cable o la película, lo que lleva a una disminución de la corriente, mientras que el flujo de aire enfría el cable o la película que lidera un aumento de la corriente. El ECM correlaciona el flujo de corriente resultante con la masa de aire, un cálculo crítico en los sistemas de inyección de combustible. La mayoría de los sistemas de admisión de aire incluyen un sensor de temperatura del aire de admisión (IAT) en algún lugar cerca del MAF, a veces parte de la misma unidad.

Tubo de admisión de aire

Después de ser medido, el aire continúa a través del tubo de admisión de aire hasta el cuerpo del acelerador. En el camino, puede haber cámaras de resonador, botellas "vacías" diseñadas para absorber y cancelar vibraciones en la corriente de aire, alisando el flujo de aire en su camino hacia el cuerpo del acelerador. También hace uno bueno para tener en cuenta que, especialmente después del MAF, no puede haber fugas en el sistema de admisión de aire. Permitir aire no medido en el sistema sesgaría las relaciones de aire de aire. Como mínimo, esto podría hacer que el ECM detecte un mal funcionamiento, estableciendo códigos de problemas de diagnóstico (DTC) y la luz de verificación del motor (CEL). En el peor de los casos, el motor no puede arrancar o puede funcionar mal.

Turbocompresor e intercooler

En vehículos equipados con un turbocompresor, el aire pasa a través de la entrada del turbocompresor. Los gases de escape giraran la turbina en la carcasa de la turbina, girando la rueda del compresor en la carcasa del compresor. El aire entrante se comprime, aumentando su densidad y contenido de oxígeno: más oxígeno puede quemar más combustible para obtener más potencia de motores más pequeños.

Debido a que la compresión aumenta la temperatura del aire de admisión, el aire comprimido fluye a través de un intercooler para reducir la temperatura para reducir la posibilidad de ping del motor, detonación y pre-encendido.

Cuerpo del acelerador

El cuerpo del acelerador está conectado, ya sea electrónicamente o por cable, al pedal del acelerador y al sistema de control de crucero, si está equipado. Cuando presiona el acelerador, la placa del acelerador, o la válvula de "mariposa", se abre para permitir que más aire fluya hacia el motor, lo que resulta en un aumento en la potencia y la velocidad del motor. Con el control de crucero activado, se utiliza un cable separado o una señal eléctrica para operar el cuerpo del acelerador, manteniendo la velocidad del vehículo deseada del conductor.

Control de aire de ralentí

En ralentí, como sentarse a una luz de parada o cuando se cubre, una pequeña cantidad de aire aún debe ir al motor para mantenerlo en funcionamiento. Algunos vehículos más nuevos, con control electrónico del acelerador (etc.), la velocidad de ralentí del motor se controla mediante minuciosos ajustes a la válvula del acelerador. En la mayoría de los otros vehículos, una válvula de control de aire inactivo (IAC) separado controla una pequeña cantidad de aire para mantener la velocidad de inactividad del motor. El IAC puede ser parte del cuerpo del acelerador o conectado a la ingesta a través de una manguera de admisión más pequeña, fuera de la manguera de admisión principal.

Múltiple de admisión

Después de que el aire de admisión pasa a través del cuerpo del acelerador, pasa al colector de admisión, una serie de tubos que entrega aire a las válvulas de admisión en cada cilindro. Los colectores de admisión simples mueven el aire de admisión a lo largo de la ruta más corta, mientras que las versiones más complejas pueden dirigir el aire a lo largo de una ruta más tortuosa o incluso múltiples rutas, dependiendo de la velocidad y la carga del motor. Controlar el flujo de aire de esta manera puede obtener más potencia o eficiencia, dependiendo de la demanda.

Válvulas de admisión

Finalmente, justo antes de llegar al cilindro, el aire de admisión está controlado por las válvulas de admisión. En la carrera de admisión, generalmente de 10 ° a 20 ° BTDC (antes del centro muerto superior), la válvula de admisión se abre para permitir que el cilindro tire del aire a medida que el pistón baja. Unos pocos grados ABDC (después del centro muerto inferior), la válvula de admisión se cierra, lo que permite que el pistón comprime el aire a medida que regresa a TDC.

Como puede ver, el sistema de entrada de aire es un poco más complicado que un tubo simple que va al cuerpo del acelerador. Desde fuera del vehículo hasta las válvulas de admisión, el aire de admisión toma una ruta serpenteante, diseñada para entregar aire limpio y medido a los cilindros. Conocer la función de cada parte del sistema de admisión de aire puede facilitar el diagnóstico y la reparación, también.