進氣系統的運作(下) 進氣系統只是確保高品質空氣的進入

其實引擎沒有進氣系統也能照樣發動，那為什麼還要加裝進氣系統呢？那是為了過濾空氣中的雜質，避免太混濁的空氣進入而傷引擎，進入汽缸內，與油氣混合後形成一定比例的混合氣燃燒，產生的動能比較有爆發力。
 
過程中不止有過濾空氣雜質，還要隔熱來控制空氣的溫度（高溫會導致空氣的含氧量下降），進氣口會朝向車頭方向來避開高溫氣體的吸入而避免產生爆震，尤其開在走停的市區，進氣溫度很容易升高，就連帶油水溫度也升高，一旦超過70℃，含氧量下降的空氣會減少燃燒效力，引擎就更耗油、無力，所以進氣管路的隔熱要求非常高。


因為要確保吸入冷空氣，進氣口會朝向車頭來避免吸入高溫氣體，吸入的冷空氣得過濾雜質才能導入汽缸內。至於渦輪車，被渦輪加壓的空氣溫度太高，為避免爆震得先經過中冷器的冷卻才能送進引擎，難免有遲滯的現象。
 
前面提到的空燃比，ECU為了精準控制當下的最佳比例，除了含氧感知器外，也有空氣流量計來偵測當下的進氣量，回饋給ECU作判斷。節氣門就根據油門感知器的回饋來決定開啟的角度，開啟角度的大小代表根據進氣量的多寡。這時引擎處於進氣階段，因活塞往下運動而造成汽缸產生真空狀態，跟外界有壓力差，讓在進氣道的空氣被吸入汽缸內。
 
 進氣系統的組成
 提昇進氣的效率
 
為了確保高品質的空氣進入引擎，光是進氣系統就由不少套件組成。從最前端的集氣箱系統（由空氣濾芯、集氣箱、共鳴箱、進氣管路組成）開始，集氣箱前端設置一個進氣口，讓引擎吸入氣霸內的冷空氣，而集氣箱內有一個空氣濾芯，內含紙質濾芯或海綿濾芯來過濾雜質和防水，立體的空間能儲存沙塵和空隙讓空氣流過，不會影響進氣效率。
 
圖06 1809進氣系統
最前端的集氣箱系統主要由空氣濾芯、集氣箱、共鳴箱、進氣管路組成，空氣從進氣口進入，經過集氣箱內的濾芯、旁邊的共鳴箱減噪、流量計的偵測進氣量後，才進入節氣門。



 原廠集氣箱都用塑膠材質打造，目的是隔絕引擎周邊的高溫影響冷空氣，有的改裝品為了高效的隔熱而採用碳纖維打造。此外，空氣流過集氣箱內會產生噪音，下方的共鳴箱是為了消除進氣噪音以及平整化氣流，對NA引擎的順暢進氣有幫助。一切的過濾和消噪都完成後，進氣管路的流量計會探測進氣量回饋給ECU，以提供正確的噴油量，所以進氣管路的口徑會影響流速。


將霧燈位置取代換成進氣口的方式，是從F1座艙上方的進氣口效仿而來，讓吸入的空氣更低溫，在高速下形成的強大風壓能強灌大量空氣到汽缸內，稱撞風效應。


原廠的集氣箱和進氣管路都採用塑膠材質隔熱，而改裝品或部分的性能車則用碳纖維打造，目的是隔絕引擎的熱氣，確保吸入的冷空氣導引在內。
 
進入節氣門之後，經過進氣歧管的緩衝，氣流道就分道揚鑣。歧管是為引擎的汽缸數而設，將冷空氣導入各汽缸內，也有「多喉直噴」的歧管設計，讓各缸的進氣量都均等，有助於高速的表現，但這種已經屬於賽車引擎。車廠也算有誠意，新車的進氣歧管大多採用塑鋼材質製作，內壁比過去的鋁合金砂模製作來得光滑，讓空氣流動率和隔熱效果較佳，但不能承受太大的增壓值。因此，在空氣進入引擎之前，進氣套件都以隔熱和過濾為主要目的，讓混合氣達到最佳的燃燒效率。


原廠的空氣濾芯呈長方形，多以紙質或棉質過濾空氣的雜質，但吸氣阻力比較大，而香菇造型的濾芯是最順暢的，適合跑山路和賽道的車使用。
 

進氣管路的空氣流量計是偵測進氣量，並回饋給ECU作出適合的空燃比，往往影響後面的節氣門開啟的角度。


進氣歧管是為了引擎的汽缸數而設，原廠大多都採用塑鋼材質，光滑的內壁能增加空氣的流動，也有隔熱效果，但不能承受過大的增壓值。
 

一般街車都是單個節氣門與進氣歧管結合，但有的直接省略歧管，設計獨立的節氣門跟各個汽缸結合，稱為「多喉直噴」，讓汽缸的進氣量都均等，有助於高速的表現，不過成本很高，因此多出現在賽車引擎。
 

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