Presa aria motore: come funziona?

Per provocare la combustione in un motore termico sono necessari due elementi chiave: il carburante e un ossidante. Qui ci concentreremo sull'osservazione di come l'ossidante entra nel motore, ovvero l'ossigeno presente nell'aria.

Un esempio di presa d'aria da un motore moderno

Alimentazione d'aria: che percorso prende l'ossidante?

L'aria che viene convogliata nella camera di combustione deve passare attraverso un circuito, che ha diversi elementi definenti, vediamoli ora.

1) Filtro dell'aria

La prima cosa che l'ossidante entra nel motore è il filtro dell'aria. Quest'ultimo ha il compito di catturare e trattenere quante più particelle possibile in modo che non danneggino l'interno del motore (camera di combustione). Tuttavia, ci sono diverse impostazioni / calibri del filtro dell'aria. Più particelle intrappola il filtro, più difficile sarà il passaggio dell'aria: questo ridurrà leggermente la potenza del motore (che diventerà quindi un po' meno respirabile), ma migliorerà la qualità dell'aria che entrerà nel motore. (meno particelle parassite). Al contrario, un filtro che fa passare molta aria (portata elevata) migliorerà le prestazioni ma consentirà l'ingresso di più particelle.

Ha bisogno di essere cambiato regolarmente perché si intasa.

2) Misuratore massa aria

Nei motori moderni, questo sensore viene utilizzato per indicare nella ECU del motore la massa d'aria che entra nel motore, nonché la sua temperatura. Con questi parametri in tasca, il computer saprà controllare l'iniezione e l'acceleratore (benzina) in modo che la combustione sia perfettamente controllata (saturazione miscela aria/carburante).

Quando si intasa, non invia più i dati corretti al computer: spegnere il dongle.

3) Carburatore (vecchio motore a benzina)

I motori a benzina più vecchi (prima degli anni '90) hanno un carburatore che combina due funzioni: miscelare il carburante con l'aria e regolare il flusso d'aria al motore (accelerazione). Regolarlo a volte può essere noioso ... Oggi, il computer stesso dosa la miscela aria / carburante (motivo per cui il tuo motore ora si adatta ai cambiamenti delle condizioni atmosferiche: montagne, pianure, ecc.).

4) Turbocompressore (opzionale)

Progettato per aumentare le prestazioni del motore consentendo a più aria di fluire nel motore. Piuttosto che essere limitati dall'aspirazione naturale del motore (movimento del pistone), stiamo aggiungendo un sistema che "soffierà" anche molta aria verso l'interno. In questo modo possiamo anche aumentare la quantità di carburante e quindi la combustione (combustione più intensa = più potenza). Il turbo funziona bene agli alti regimi perché è alimentato dai gas di scarico (soprattutto agli alti regimi). Il compressore (sovralimentatore) è identico al turbo, tranne per il fatto che è azionato dalla potenza del motore (inizia improvvisamente a girare più lentamente, ma gira prima ai giri: la coppia è migliore ai bassi giri).

Esistono turbine statiche e turbine a geometria variabile.

5) Scambiatore di calore/intercooler (opzionale)

Nel caso di un motore turbo, raffreddiamo necessariamente l'aria fornita dal compressore (da cui il turbo), perché quest'ultimo si è leggermente riscaldato durante la compressione (il gas compresso si riscalda naturalmente). Ma soprattutto raffreddare l'aria permette di immetterne di più in camera di combustione (il gas freddo occupa meno spazio del gas caldo). Si tratta quindi di uno scambiatore di calore: l'aria raffreddata passa attraverso un vano aderito al vano più freddo (che a sua volta è raffreddato da aria fresca esterna [aria/aria] o acqua [aria/acqua]).

6) Valvola a farfalla (benzina senza carburatore)

I motori a benzina funzionano con una miscelazione molto precisa di aria e carburante, quindi è necessario uno smorzatore a farfalla per regolare l'aria che entra nel motore. Un motore diesel che funziona con aria in eccesso non ne ha bisogno (i moderni motori diesel ce l'hanno, ma per altri motivi quasi aneddotici).

Quando si accelera con un motore a benzina, devono essere dosati sia l'aria che il carburante: una miscela stechiometrica con un rapporto di 1 / 14.7 (carburante / aria). Quindi, ai bassi regimi, quando serve poco carburante (perché ci vuole un filo di gas), dobbiamo filtrare l'aria in ingresso in modo che non ci sia eccesso. D'altra parte, quando si accelera su un diesel, cambia solo l'iniezione di carburante nelle camere di combustione (sulle versioni turbo, il boost inizia anche a inviare più aria nei cilindri).

7) collettore di aspirazione

Il collettore di aspirazione è uno degli ultimi passaggi nel percorso dell'aria di aspirazione. Qui stiamo parlando della distribuzione dell'aria che entra in ciascun cilindro: il percorso è quindi suddiviso in più percorsi (a seconda del numero di cilindri nel motore). Il sensore di pressione e temperatura consente al computer di controllare il motore in modo più preciso. La pressione al collettore è bassa sulle benzine a basso carico (farfalla non completamente aperta, scarsa accelerazione), mentre sui diesel è sempre positiva (> 1 bar). Per capire, vedere ulteriori informazioni nell'articolo qui sotto.

Sulla benzina con iniezione indiretta, gli iniettori si trovano sul collettore per vaporizzare il carburante. Esistono anche versioni single-point (più vecchie) e multi-point: vedi qui.

Alcuni elementi sono collegati al collettore di aspirazione:

• Valvola di ricircolo dei gas di scarico: sui motori moderni è presente una valvola EGR, che consente il ricircolo di alcuni gas. al collettore di aspirazione in modo che ritornino nei cilindri (riduce l'inquinamento: NOx raffreddando la combustione. Meno ossigeno).
• Sfiato: il vapore d'olio che fuoriesce dal carter ritorna alla porta di aspirazione.

8) Valvola di ingresso

In quest'ultima fase, l'aria entra nel motore attraverso una porticina detta valvola di aspirazione che si apre e si chiude costantemente (secondo un ciclo a 4 tempi).

In che modo la calcolatrice confonde correttamente?

La ECU del motore consente un dosaggio accurato di tutti gli "ingredienti" grazie alle informazioni fornite da vari sensori/sonde. Il flussometro mostra la massa d'aria in ingresso e la sua temperatura. Il sensore di pressione del collettore di aspirazione permette di scoprire la pressione di sovralimentazione (turbo) regolando quest'ultima con una wastegate. La sonda lambda nello scarico permette di vedere il risultato della miscela studiando la potenza dei gas di scarico.

Topologie / Tipi di assiemi

Ecco alcuni assemblaggi per carburante (benzina/gasolio) ed età (motori più o meno vecchi).

Vecchio motore essenza atmosferico à

carburatore

Ecco un vecchio motore a benzina aspirato (anni '80/'90). L'aria scorre attraverso il filtro e la miscela aria/carburante viene portata via dal carburatore.

Vecchio motore essenza turbo à carburatore

motore essenza iniezione atmosferica moderna indiretto

Qui il carburatore viene sostituito con una valvola a farfalla e iniettori. Modernismo significa che il motore è controllato elettronicamente. Pertanto, ci sono sensori per mantenere aggiornato il computer.

motore essenza iniezione atmosferica moderna guidare

Qui l'iniezione è diretta perché gli iniettori sono diretti direttamente nelle camere di combustione.

motore essenza iniezione turbo moderna guidare

Su un motore a benzina recente

motore diesel iniezione guidare et indiretto

In un motore diesel, gli iniettori sono posti direttamente o indirettamente nella camera di combustione (indirettamente c'è una precamera collegata alla camera principale, ma non c'è iniezione in aspirazione, come sulla benzina con iniezione indiretta). Vedi qui per ulteriori spiegazioni. Qui, è più probabile che il diagramma faccia riferimento a versioni precedenti con iniezione indiretta.

motore diesel iniezione guidare

I diesel moderni hanno tipicamente iniezione diretta e compressori. Aggiunto un sacco di elementi per la pulizia (valvola EGR) e il controllo elettronico del motore (computer e sensori)

Motore a benzina: aspirazione

Come probabilmente già saprai, il collettore di aspirazione di un motore a benzina è per la maggior parte del tempo a bassa pressione, ovvero la pressione è compresa tra 0 e 1 bar. 1 bar è (approssimativamente) la pressione atmosferica sul nostro pianeta a livello del suolo, quindi questa è la pressione in cui viviamo. Si noti inoltre che non c'è pressione negativa, la soglia è zero: vuoto assoluto. Nel caso di un motore a benzina, è necessario limitare l'alimentazione dell'aria ai bassi regimi in modo da mantenere il rapporto ossidante/carburante (miscela stechiometrica). Attenzione però, poi la pressione diventa uguale alla pressione nella nostra bassa atmosfera (1 bar) quando siamo a pieno carico (gas pieno: gas aperto al massimo). Supererà anche la barra e raggiungerà 2 bar se c'è una spinta (un turbo che espelle l'aria e alla fine pressurizza la porta di aspirazione).

Iscrizione alla scuola DIESEL

Su un motore diesel, la pressione è di almeno 1 bar, poiché l'aria scorre come vuole all'ingresso. Pertanto, dovrebbe essere inteso che la portata cambia (a seconda della velocità), ma la pressione rimane invariata.

Iscrizione alla scuola SOMMARIO

(Basso carico)

Quando acceleri leggermente, il corpo farfallato non si apre molto per limitare il flusso d'aria. Questo provoca una sorta di ingorgo. Il motore aspira aria da un lato (a destra), mentre la valvola a farfalla ne limita il flusso (a sinistra): si crea una depressione all'ingresso, quindi la pressione è compresa tra 0 e 1 bar.

A pieno carico (tutto gas), la valvola a farfalla si apre al massimo e non c'è effetto di intasamento. Se c'è il turbocompressore, la pressione raggiungerà anche i 2 bar (questa è approssimativamente la pressione che c'è nei tuoi pneumatici).

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definizione di uscita del radiatore

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