進排氣系統(01)：節氣門與進氣歧管&空氣濾清器

轉運人生

進氣系統：節氣門與進氣歧管


新鮮空氣自進氣道、空氣濾清器一路往引擎前進，下一個會碰到的就是節氣門，

 
也就是俗稱的「油門」。這是整個引擎，唯一由駕駛人所控制的機構，
在化油器引擎中，這個任務則由化油器擔任；而在噴射供油引擎中，
節氣門閥體取代了化油器。在採用了噴射供油系統後，
燃油直接在進氣門前由噴射器射出，節氣門閥體便少了使燃油與空氣混合的任務。
但為了能精確控制油氣混合，節氣門閥體機構並不比化油器簡單。

一個典型的節氣門體，應具備主進氣道及節氣門，而節氣門是由一彈簧控制，
當駕駛者未踩下油門時，節氣門處於關閉狀態，使大部分的空氣被排除在閥門外；
而當駕駛踏下油門踏板時，油門拉線便會拉動節氣門彈簧，
使閥門打開讓空氣從主進氣道進入引擎中。
除此之外，還有一個節氣門感知器來把節氣門開度轉成電子訊號，
使得引擎監理系統(ECU)能依據此來控制燃油噴量。

節氣門閥體上還有一個怠速控制閥，是由一步進馬達控制，
引擎ECU會在冷車、啟閉冷氣、空檔與D檔變換等時機，
控制怠速馬達的作動，以調整引擎怠速之合適的進氣量。

傳統的節氣門(油門)是以油門拉線採機械方式驅動，
然而為了全車控制的整體性，
許多新推出的車型已採用了電子控制的節氣門(電子油門)。

進氣歧管

在談到進氣歧管之前，我們先來想想空氣是怎樣進入引擎的。
在引擎概論中我們曾提到活塞在汽缸內的運作，當引擎處於進氣行程時，
活塞往下運動使汽缸內產生真空(也就是壓力變小)，好與外界空氣產生壓力差，
讓空氣能進入汽缸內。舉例來說，大家都應該有被打過針，
也看過護士小姐如何將藥水吸入針桶內吧！假想針桶就是引擎，
那麼當針桶內的活塞向外抽出時，藥水就會被吸入針桶內，
而引擎就是這樣把空氣吸到汽缸內的。

由於進氣端的溫度較低，複合材料開始成為熱門的進氣歧管材質，其質輕則內部光滑，能有效減少阻力，增加進氣的效率。
 
好了，回到主題，進氣歧管位於節氣門與引擎進氣門之間，之所以稱為「歧管」，
是因為空氣進入節氣門後，經過歧管緩衝統後，空氣流道就在此「分歧」了，
對應引擎汽缸的數量，如四缸引擎就有四道，五缸引擎則有五道，
將空氣分別導入各汽缸中。以自然進氣引擎來說，由於進氣歧管位於節氣門之後，
所以當引擎油門開度小時，汽缸內無法吸到足量的空氣，就會造成歧管真空度高；
而當引擎油門開度大時，進氣歧管內的真空度就會變小。

因此，噴射供油引擎都會在進氣歧管上裝設一個壓力計，
供給ECU判定引擎負荷，而給予適量的噴油。


歧管真空不只可用來供給判定引擎負荷的壓力訊號，還有許多用處呢！
如煞車也需要利用引擎的真空來輔助，所以當引擎發動後煞車踏板會輕盈許多，
就是因為有真空輔助的緣故。還有某些形式的定速控制機構也會利用到歧管真空。
而這些真空管一旦有洩漏或者不當改裝，會造成引擎控制失調，也會影響煞車的作動，
所以奉勸讀者盡量不要於真空管上作不當的改裝，以維護行車的安全。



進氣歧管的設計也是大有學問的，為了引擎每一汽缸的燃燒狀況相同，
每一缸的歧管長度和彎曲度都要盡可能的相同。
由於引擎是由四個行程來完成運轉程序，所以引擎每一缸會以脈衝方式進氣，
依據經驗，較長的歧管適合低轉速運轉，而較短的歧管則適合高轉速運轉。
所以有些車型會採用可變長度進氣歧管，或連續可變長度進氣歧管，
使引擎在各轉速域都能發揮較佳的性能。

進氣空氣濾清器與進氣感知器

我們都知道，引擎的動力來自燃料的燃燒，而燃燒需要大量的空氣，
所以引擎不僅需要能適切的供給燃油，
還需要源源不斷的將空氣引入引擎中，好完成燃燒以產生動力。

一具2000c.c.引擎於2000rpm運轉，理論上每秒鐘需要約30公升的空氣進入引擎，所以進氣系統在引擎運轉中，扮演著舉足輕重的角色。

進氣口

引擎的進氣系統從進氣口開始，經過空氣濾清器再到節流閥(油門)，
並連接至進氣其管將空氣導入汽缸內，而進氣口是整個進氣系統的最前端。
進氣是進氣導管的開口，進氣導管通常採用黑色塑膠材質，
而進氣口通常位於引擎室的前端，好導入新鮮且較低溫的空氣。

自然進氣引擎是藉著活塞進氣行程成的真空將空氣吸入的，而增壓引擎的空氣則是由增壓器的低壓端所產生的真空吸入。

空氣濾清器

空氣由進氣口吸入，第一站就來到空氣濾清器。
顧名思義，空氣濾清器是用來過濾空氣中的灰塵、雜質，
以確保進入引擎的空氣品質來保護引擎。
空氣濾清器通常以棉紙為材質，空氣穿過時會由棉紙將灰塵檔下，
所以空氣濾清器使用一陣子後，棉紙會沾上許多灰塵，影響空氣流動的順暢。

一般空氣濾清器在車輛行駛3000至5000公里後，
最好能拆下將灰塵抖落，或用高壓空氣吹走灰塵，
若是濾紙太髒則必須更換。

進氣感知器

進氣感知器又稱為進氣流量計，通常位於空氣濾清器後方的進氣導管上，
用來測量進氣量的感知器。為了讓引擎燃燒更完全，
引擎必須藉著進氣感知器來得知進氣量，藉著引擎控制模組(ECU)的計算，
而給予引擎正確的噴油量。常見的進氣感知器，是採機械式設計，
當空氣流過時會推動翼板，由其位移量來計算空氣流量。

亦有採壓力式感知器，藉由進氣歧管的壓力(真空度)來計算空氣流量.

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