Entrada de ar do motor: como funciona?

Para causar a combustão em um motor térmico, dois elementos-chave são necessários: combustível e um oxidante. Aqui, vamos nos concentrar em observar como o oxidante entra no motor, ou seja, o oxigênio presente no ar.

Um exemplo de entrada de ar de um motor moderno

Fornecimento de ar: qual o caminho que o oxidante percorre?

O ar que é direcionado para a câmara de combustão deve passar por um circuito, que possui vários elementos definidores, vamos vê-los agora.

1) Filtro de ar

A primeira coisa que o oxidante entra no motor é o filtro de ar. Este último é responsável por capturar e reter o maior número possível de partículas para que não danifiquem o interior do motor (câmara de combustão). No entanto, existem várias configurações/calibres de filtro de ar. Quanto mais partículas o filtro aprisionar, mais difícil será a passagem do ar: isso reduzirá um pouco a potência do motor (que ficará um pouco menos respirável), mas melhorará a qualidade do ar que entrará no motor. (menos partículas parasitas). Por outro lado, um filtro que deixa passar muito ar (alta vazão) melhorará o desempenho, mas permitirá a entrada de mais partículas.

Precisa ser trocado regularmente porque fica entupido.

2) Medidor de massa de ar

Nos motores modernos, esse sensor é usado para indicar na ECU do motor a massa de ar que entra no motor, bem como sua temperatura. Com estes parâmetros no bolso, o computador saberá controlar a injeção e o acelerador (gasolina) para que a combustão seja perfeitamente controlada (saturação da mistura ar / combustível).

Quando fica entupido, não envia mais dados corretos para o computador: desligue o dongle.

3) Carburador (motor a gasolina antigo)

Os motores a gasolina mais antigos (anteriores aos anos 90) têm um carburador que combina duas funções: misturar combustível com ar e regular o fluxo de ar para o motor (aceleração). Ajustá-lo às vezes pode ser tedioso ... Hoje, o próprio computador dosa a mistura ar / combustível (é por isso que seu motor agora se adapta às mudanças nas condições atmosféricas: montanhas, planícies, etc.).

4) Turbocompressor (opcional)

Projetado para aumentar o desempenho do motor, permitindo que mais ar flua para dentro do motor. Em vez de ser limitado pela entrada natural do motor (movimento do pistão), estamos adicionando um sistema que também "soprará" muito ar para dentro. Desta forma, também podemos aumentar a quantidade de combustível e, portanto, a combustão (combustão mais intensiva = mais potência). O turbo funciona bem em altas rotações porque é alimentado pelos gases de escapamento (mais importante em altas rotações). O compressor (superalimentador) é idêntico ao turbo, exceto que é movido pela potência do motor (de repente começa a girar mais devagar, mas funciona mais cedo em rpm: o torque é melhor em rpm mais baixas).

Existem turbinas estáticas e turbinas de geometria variável.

5) Trocador de calor / intercooler (opcional)

No caso de um motor turbo, necessariamente resfriamos o ar fornecido pelo compressor (daí o turbo), porque este último foi ligeiramente aquecido durante a compressão (o gás comprimido aquece naturalmente). Mas acima de tudo, resfriar o ar permite que você coloque mais na câmara de combustão (o gás frio ocupa menos espaço do que o gás quente). Assim, é um trocador de calor: o ar resfriado passa por um compartimento aderido ao compartimento mais frio (que por sua vez é resfriado por ar fresco externo [ar / ar] ou água [ar / água]).

6) Válvula de aceleração (gasolina sem carburador)

Os motores a gasolina funcionam com uma mistura muito precisa de ar e combustível, portanto, um amortecedor de borboleta é necessário para regular o ar que entra no motor. Um motor diesel operando com excesso de ar não precisa disso (os motores diesel modernos têm, mas por outras razões, quase anedóticas).

Ao acelerar com um motor a gasolina, o ar e o combustível devem ser dosados: uma mistura estequiométrica com uma relação de 1 / 14.7 (combustível / ar). Portanto, em baixas rotações, quando é necessário pouco combustível (porque precisamos de um fio de gás), devemos filtrar o ar que entra para que não haja excesso. Por outro lado, quando você acelera com um diesel, apenas a injeção de combustível nas câmaras de combustão muda (nas versões turboalimentadas, o boost também começa a enviar mais ar para os cilindros).

7) coletor de admissão

O coletor de admissão é uma das últimas etapas no caminho do ar de admissão. Aqui estamos falando da distribuição do ar que entra em cada cilindro: o caminho é então dividido em vários caminhos (dependendo do número de cilindros do motor). O sensor de pressão e temperatura permite que o computador controle o motor com mais precisão. A pressão no coletor é baixa nas gasolinas com carga baixa (acelerador não totalmente aberto, aceleração fraca), enquanto nos diesel é sempre positiva (> 1 bar). Para entender, veja mais informações no artigo abaixo.

Na gasolina com injeção indireta, os injetores ficam localizados no manifold para vaporizar o combustível. Existem também versões de ponto único (mais antigas) e de pontos múltiplos: veja aqui.

Alguns elementos estão conectados ao coletor de admissão:

• Válvula de recirculação dos gases de escape: Nos motores modernos existe uma válvula EGR, que permite que alguns dos gases sejam recirculados. para coletor de admissão para que voltem a passar nos cilindros (reduz a poluição: NOx ao arrefecer a combustão. Menos oxigénio).
• Respirador: O vapor de óleo que escapa do cárter retorna à porta de entrada.

8) Válvula de entrada

Nesta última etapa, o ar entra no motor por uma pequena porta chamada válvula de admissão que abre e fecha constantemente (de acordo com um ciclo de 4 tempos).

Como a calculadora confunde corretamente?

A ECU do motor permite a medição precisa de todos os "ingredientes" graças às informações fornecidas por vários sensores / sondas. O medidor de fluxo mostra a massa de ar que entra e sua temperatura. O sensor de pressão do coletor de admissão permite que você descubra a pressão de turbo (turbo) ajustando-a com uma wastegate. A sonda lambda no escapamento permite ver o resultado da mistura estudando a potência dos gases de escapamento.

Topologias / tipos de montagem

Aqui estão algumas montagens por combustível (gasolina / diesel) e idade (motores mais ou menos antigos).

Motor antigo essência atmosférico à

carburador

Aqui está um motor a gasolina de aspiração natural bastante antigo (anos 80/90). O ar flui pelo filtro e a mistura ar / combustível é carregada pelo carburador.

Motor antigo essência turbo à carburador

motor essência injeção atmosférica moderna indireto

Aqui, o carburador é substituído por uma válvula borboleta e injetores. Modernismo significa que o motor é controlado eletronicamente. Portanto, existem sensores para manter o computador atualizado.

motor essência injeção atmosférica moderna dirigir

A injeção é direta aqui porque os injetores são direcionados diretamente para as câmaras de combustão.

motor essência injeção turbo moderna dirigir

Em um motor a gasolina recente

motor diesel uma injeção dirigir et indireto

Em um motor a diesel, os injetores são colocados direta ou indiretamente na câmara de combustão (indiretamente há uma pré-câmara conectada à câmara principal, mas não há injeção na entrada, como na gasolina com injeção indireta). Veja aqui mais explicações. Aqui, é mais provável que o diagrama se refira a versões mais antigas com injeção indireta.

motor diesel uma injeção dirigir

Os motores diesel modernos normalmente têm injeção direta e turbocompressores. Adicionados vários itens para limpeza (válvula EGR) e controle eletrônico do motor (computador e sensores)

Motor a gasolina: aspiração de vácuo

Como você provavelmente já sabe, o coletor de admissão de um motor a gasolina está na maior parte do tempo sob baixa pressão, ou seja, a pressão está entre 0 e 1 bar. 1 bar é (aproximadamente) a pressão atmosférica em nosso planeta ao nível do solo, então esta é a pressão em que vivemos. Observe também que não há pressão negativa, o limite é zero: vácuo absoluto. No caso do motor a gasolina, é necessário limitar a alimentação de ar em baixas rotações para que a relação oxidante/combustível (mistura estequiométrica) seja mantida. No entanto, tenha cuidado, pois a pressão torna-se igual à pressão em nossa atmosfera inferior (1 bar) quando estamos totalmente carregados (acelerador cheio: acelerador aberto ao máximo). Ele até ultrapassará a barra e chegará a 2 bar se houver impulso (um turbo que sopra o ar e eventualmente pressuriza a porta de entrada).

Matrícula escolar DIESEL

Em um motor a diesel, a pressão é de pelo menos 1 bar, já que o ar flui como quer na entrada. Portanto, deve ser entendido que a taxa de fluxo muda (dependendo da velocidade), mas a pressão permanece inalterada.

Matrícula escolar ESSÊNCIA

(Carga baixa)

Quando você acelera um pouco, o corpo do acelerador não abre muito para restringir o fluxo de ar. Isso causa uma espécie de engarrafamento. O motor puxa o ar de um lado (direito), enquanto a válvula borboleta restringe o fluxo (esquerda): um vácuo é criado na entrada e a pressão fica entre 0 e 1 bar.

Em carga total (aceleração total), a válvula de aceleração abre ao máximo e não há efeito de entupimento. Se houver turboalimentação, a pressão chegará até a 2 bar (aproximadamente a pressão que está em seus pneus).

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Postado por (Data: 2021 08:15:07)

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