Fonctionnement du système d'admission d'air

Fonctionnement du système d'admission d'air


 Chaque moteur à combustion interne, des minuscules moteurs de scooter aux moteurs de navires colossaux, nécessite deux choses de base pour fonctionner - l'oxygène et le carburant - mais simplement jeter de l'oxygène et du carburant dans un conteneur ne fait pas un moteur. Les tubes et les soupapes guident l'oxygène et le carburant dans le cylindre, où un piston comprime le mélange à allumer. La force explosive pousse le piston vers le bas, forçant le vilebrequin à tourner, donnant à l'utilisateur une force mécanique pour déplacer le véhicule, faire fonctionner les générateurs et pomper de l'eau, pour ne nommer que quelques-unes des fonctions d'un moteur automobile.


Le système d'admission d'air est essentiel au fonctionnement du moteur, collectant de l'air et le dirigeant vers des cylindres individuels, mais ce n'est pas tout. En suivant une molécule d'oxygène typique à travers le système d'admission d'air, nous pouvons apprendre ce que chaque pièce fait pour garder votre moteur en marche efficacement. (Selon le véhicule, ces pièces peuvent être dans un ordre différent.)

Le tube d'admission d'air froid est généralement situé à un endroit où il peut aspirer l'air de l'extérieur du compartiment moteur, comme un garde-boue, la calandre ou la pelle du capot. Le tube d'admission d'air froid marque le début du passage de l'air à travers le système d'admission d'air, la seule ouverture par laquelle l'air peut entrer. L'air provenant de l'extérieur du compartiment moteur est généralement plus bas en température et plus dense, donc plus riche en oxygène, ce qui est meilleur pour la combustion, la puissance de sortie et l'efficacité du moteur.

Filtre à air du moteur

L'air passe ensuite à travers le filtre à air du moteur, généralement situé dans une «boîte à air». L '«air» pur est un mélange de gaz - 78% d'azote, 21% d'oxygène et des traces d'autres gaz. Selon l'emplacement et la saison, l'air peut également contenir de nombreux contaminants, tels que la suie, le pollen, la poussière, la saleté, les feuilles et les insectes. Certains de ces contaminants peuvent être abrasifs, entraînant une usure excessive des pièces du moteur, tandis que d'autres peuvent obstruer le système.

Un écran retient généralement la plupart des particules plus grosses, telles que les insectes et les feuilles, tandis que le filtre à air capture les particules plus fines, telles que la poussière, la saleté et le pollen. Le filtre à air typique capture 80% à 90% des particules jusqu'à 5 µm (5 microns est à peu près de la taille d'un globule rouge). Les filtres à air de qualité supérieure capturent 90% à 95% des particules jusqu'à 1 µm (certaines bactéries peuvent avoir une taille d'environ 1 micron).

Débitmètre massique d'air

Pour mesurer correctement la quantité de carburant à injecter à un moment donné, le module de commande du moteur (ECM) doit connaître la quantité d'air entrant dans le système d'admission d'air. La plupart des véhicules utilisent un débitmètre massique d'air (MAF) à cet effet, tandis que d'autres utilisent un capteur de pression absolue du collecteur (MAP), généralement situé sur le collecteur d'admission. Certains moteurs, tels que les moteurs turbocompressés, peuvent utiliser les deux.

Sur les véhicules équipés du MAF, l'air passe à travers un écran et des aubes pour le «redresser». Une petite partie de cet air passe à travers la partie capteur du MAF qui contient un fil chaud ou un appareil de mesure à film chaud. L'électricité chauffe le fil ou le film, entraînant une diminution du courant, tandis que le flux d'air refroidit le fil ou le film, ce qui entraîne une augmentation du courant. L'ECM met en corrélation le flux de courant résultant avec la masse d'air, un calcul critique dans les systèmes d'injection de carburant. La plupart des systèmes d'admission d'air comprennent un capteur de température d'air d'admission (IAT) quelque part près du MAF, faisant parfois partie de la même unité.

Tube d'admission d'air

Après avoir été mesuré, l'air continue à travers le tube d'admission d'air vers le corps de papillon. Sur le chemin, il peut y avoir des chambres de résonateur, des bouteilles «vides» conçues pour absorber et annuler les vibrations dans le flux d'air, lissant le flux d'air sur son chemin vers le corps de papillon. Il est également bon de noter que, surtout après le MAF, il ne peut y avoir aucune fuite dans le système d'admission d'air. Permettre de l'air non mesuré dans le système fausserait les rapports air-carburant. Au minimum, cela pourrait amener l'ECM à détecter un dysfonctionnement, en définissant des codes de diagnostic (DTC) et le témoin de contrôle du moteur (CEL). Au pire, le moteur peut ne pas démarrer ou fonctionner mal.

Turbocompresseur et refroidisseur intermédiaire

Sur les véhicules équipés d'un turbocompresseur, l'air passe ensuite par l'entrée du turbocompresseur. Les gaz d'échappement font tourner la turbine dans le carter de turbine, faisant tourner la roue du compresseur dans le carter de compresseur. L'air entrant est comprimé, augmentant sa densité et sa teneur en oxygène - plus d'oxygène peut brûler plus de carburant pour plus de puissance à partir de petits moteurs.

Parce que la compression augmente la température de l'air d'admission, l'air comprimé circule dans un refroidisseur intermédiaire pour réduire la température et réduire les risques de cliquetis, de détonation et de pré-allumage du moteur.

Corps papillon

Le corps de papillon est connecté, par voie électronique ou par câble, à la pédale d'accélérateur et au régulateur de vitesse, le cas échéant. Lorsque vous appuyez sur l'accélérateur, la plaque d'accélérateur, ou soupape «papillon», s'ouvre pour permettre à plus d'air de circuler dans le moteur, ce qui entraîne une augmentation de la puissance et de la vitesse du moteur. Lorsque le régulateur de vitesse est activé, un câble séparé ou un signal électrique est utilisé pour faire fonctionner le corps de papillon, en maintenant la vitesse souhaitée du véhicule par le conducteur.

Contrôle d'air au ralenti

Au ralenti, comme assis à un feu stop ou en roue libre, une petite quantité d'air doit encore aller au moteur pour le faire tourner. Sur certains véhicules plus récents, avec la commande électronique des gaz (ETC), le régime de ralenti du moteur est contrôlé par des ajustements minutieux du papillon des gaz. Sur la plupart des autres véhicules, une soupape de commande d'air de ralenti (IAC) séparée contrôle une petite quantité d'air pour maintenir le régime de ralenti du moteur. L'IAC peut faire partie du corps de papillon ou être connecté à l'admission via un tuyau d'admission plus petit, hors du tuyau d'admission principal.

Collecteur d'admission

Après que l'air d'admission ait traversé le corps de papillon, il passe dans le collecteur d'admission, une série de tubes qui acheminent l'air vers les soupapes d'admission de chaque cylindre. Les collecteurs d'admission simples déplacent l'air d'admission le long du trajet le plus court, tandis que les versions plus complexes peuvent diriger l'air le long d'un itinéraire plus détourné ou même de plusieurs itinéraires, selon le régime moteur et la charge. Le contrôle du débit d'air de cette façon peut augmenter la puissance ou l'efficacité, selon la demande.

Soupapes d'admission

Enfin, juste avant d'arriver au cylindre, l'air d'admission est contrôlé par les soupapes d'admission. Sur la course d'admission, généralement de 10 ° à 20 ° BTDC (avant le point mort haut), la soupape d'admission s'ouvre pour permettre au cylindre de tirer de l'air lorsque le piston descend. À quelques degrés ABDC (après le point mort bas), la soupape d'admission se ferme, permettant au piston de comprimer l'air lors de son retour au TDC.

Comme vous pouvez le voir, le système d'admission d'air est légèrement plus compliqué qu'un simple tube allant vers le corps de papillon. De l'extérieur du véhicule jusqu'aux soupapes d'admission, l'air d'admission emprunte un chemin sinueux, conçu pour fournir de l'air propre et mesuré aux cylindres. La connaissance de la fonction de chaque partie du système d'admission d'air peut également faciliter le diagnostic et la réparation.

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