空気吸込システムの作動

あらゆる内燃機関は、小型スクーターのエンジンから巨大な船舶のエンジンまで、作動するために基本的に2つのもの、すなわち酸素と燃料を必要とします。しかし、単に酸素と燃料を容器に投げ込むだけではエンジンにはなりません。チューブやバルブが酸素と燃料をシリンダーに導き、そこでピストンが混合気を圧縮して点火します。爆発的な力がピストンを押し下げ、クランクシャフトを回転させ、利用者に機械的な力を与えて、車両を動かし、発電機を稼働させ、水を汲み上げるなど、自動車エンジンの機能のほんの一部を果たします。

エアインテークシステムはエンジンの作動に不可欠で、空気を集めて個々のシリンダーに導きますが、それだけではありません。典型的な酸素分子がエアインテークシステムを通る経路を追うことで、各パーツがエンジンを効率的に作動させ続けるためにどのような役割を果たしているかを学ぶことができます。（車両によっては、これらのパーツの順序が異なる場合があります。）

コールドエアインテークチューブは通常、エンジンルームの外部から空気を取り込める場所、例えばフェンダー、グリル、またはフードスクープに設置されています。コールドエアインテークチューブは、空気がエアインテークシステムを通る経路の始点であり、空気が入る唯一の開口部です。エンジンルームの外部からの空気は通常、温度が低く密度が高いため、酸素が豊富で、燃焼、出力、エンジン効率に優れています。

エンジンエアフィルター

次に、空気は通常「エアボックス」内にあるエンジンエアフィルターを通ります。「純粋な」空気は気体の混合物で、78%が窒素、21%が酸素、その他の気体が微量含まれています。場所や季節によっては、空気には煤、花粉、塵、土、葉、昆虫などの多くの汚染物質も含まれることがあります。これらの汚染物質の一部は研磨性があり、エンジンパーツの過度の摩耗を引き起こす可能性があり、他のものはシステムを詰まらせる可能性があります。

通常、スクリーンが昆虫や葉などの大きな粒子の大部分を捕捉し、エアフィルターが塵、土、花粉などの細かい粒子を捕捉します。典型的なエアフィルターは、5µm（5ミクロンはほぼ赤血球の大きさ）までの粒子の80%から90%を捕捉します。高品質のエアフィルターは、1µm（一部の細菌は約1ミクロンの大きさである可能性があります）までの粒子の90%から95%を捕捉します。

エアフローメーター（MAF）

特定の時点で噴射する燃料の量を正確に測定するために、エンジン制御モジュール（ECM）はエアインテークシステムに入る空気の量を知る必要があります。ほとんどの車両はこの目的でエアフローメーター（MAF）を使用し、他の車両は通常インテークマニホールドに設置されているマニホールド絶対圧力センサー（MAP）を使用します。ターボチャージャー付きエンジンなど、一部のエンジンは両方を使用する場合があります。

MAFを装備した車両では、空気はスクリーンとベーンを通って「整流」されます。この空気の一部は、ホットワイヤーまたはホットフィルム測定装置を含むMAFのセンサー部分を通ります。電気がワイヤーまたはフィルムを加熱し、電流が減少しますが、空気の流れがワイヤーまたはフィルムを冷却し、電流が増加します。ECMは結果の電流の流れを空気質量と相関させ、燃料噴射システムにおける重要な計算を行います。ほとんどのエアインテークシステムには、MAFの近くのどこかにインテークエア温度センサー（IAT）が含まれており、時には同じユニットの一部となっています。

エアインテークチューブ

測定された後、空気はエアインテークチューブを通ってスロットルボディに向かって進みます。途中には、共振器チャンバー、気流の振動を吸収して打ち消すように設計された「空の」ボトルがあり、スロットルボディへの経路で気流を滑らかにします。また、特にMAF以降では、エアインテークシステムに漏れがあってはならないことに注意することが重要です。測定されていない空気をシステムに入れると、空燃比が歪んでしまいます。少なくとも、ECMが故障を検出し、診断トラブルコード（DTC）とエンジンチェックランプ（CEL）を点灯させる可能性があります。最悪の場合、エンジンが始動しないか、不調になる可能性があります。

ターボチャージャーとインタークーラー

ターボチャージャーを装備した車両では、空気は次にターボチャージャーの入口を通ります。排気ガスがタービンハウジング内のタービンを回転させ、コンプレッサーハウジング内のコンプレッサーホイールを回転させます。入ってくる空気が圧縮され、密度と酸素含有量が増加します。より多くの酸素がより多くの燃料を燃焼させ、小さなエンジンからより多くのパワーを引き出せます。

圧縮によりインテーク空気の温度が上昇するため、圧縮空気はインタークーラーを通って温度を下げ、エンジンのノッキング、デトネーション、プレイグニッションのリスクを減らします。

スロットルボディ

スロットルボディは、電子式またはケーブル式で、アクセルペダルおよびクルーズコントロール（装備されている場合）に接続されています。アクセルを踏むと、スロットルプレートまたは「バタフライ」バルブが開き、より多くの空気がエンジンに流れ込み、エンジンの出力と速度が増加します。クルーズコントロールが作動している場合、別のケーブルまたは電気信号を使用してスロットルボディを操作し、運転者が設定した希望の車速を維持します。