Dawniej przed gaźnikiem znajdował się kawałek rury, a na nim ewentualnie jeszcze gęsta pończocha – przewód ssący i filtr w jednym. Co wcześniej było ogólnie przyjęte, jest niemożliwe w nowoczesnych silnikach benzynowych czy wysokoprężnych z wtryskiem. Ich sterowniki regulują spalanie tak dokładnie, że nawet powietrze zasysane musi spełniać określone wymagania.

Samo paliwo to za mało

Aby silnik spalinowy działał prawidłowo, w cylindrze musi znajdować się nie tylko paliwo, lecz także powietrze – i to w jak największych ilościach. To dlatego, że moment obrotowy, jaki może osiągnąć silnik, zależy w bardzo dużym stopniu od udziału doprowadzonego powietrza w zawartości cylindra. Jeżeli powietrze zostanie sprężone zanim dostanie się do cylindra, to w pewnych granicach pozwala to zwiększyć dodatkowo maksymalny moment obrotowy silnika. Już samo ułożenie przewodu ssawnego może prowadzić do takiego doładowania. To dlatego, że w momencie otwarcia zaworu ssącego, ruch ssący tłoka tworzy cofającą się falę ciśnienia, która na otwartym końcu przewodu ssącego natrafia na będące w spoczynku powietrze otoczenia. Tutaj fala ciśnienia zostaje odbita i powraca do zaworu ssącego. Jeżeli zawór ssący otworzy się dokładnie w momencie powrotu fali ciśnienia, powoduje ona lepsze napełnienie cylindra, a przez to zwiększa moment obrotowy silnika. Ten efekt doładowania oparty na dynamice powietrza zasysanego zależy jednak w znacznym stopniu od geometrii przewodu ssącego i obrotów silnika. Z tego powodu, jak i ze względu na to, że przewód ssący odpowiada nie tylko za doprowadzenie powietrza do silnika, nie można we wszystkich silnikach stosować takich samych przewodów ssących.

Najpierw czyszczenie

Podstawowe zadanie układów ssania w silnikach benzynowych i Diesla jest takie samo. Zaczyna się od zassania powietrza z otoczenia do tzw. przewodu powietrza nieoczyszczonego. Tam coraz częściej stosuje się rezonatory i tłumiki, aby celowo modelować dźwięki ssania. Następnie powietrze zasysane kierowane jest do filtra, gdzie zostaje w znacznym stopniu oczyszczone z ciał stałych i wody. Nowoczesne filtry osiągają przy tym stopnie filtracji sięgające 99,9% zasysanej masy cząstek. Służy to maksymalnemu ograniczeniu mechanicznego zużycia łożysk, pierścieni tłoków i ścian cylindrów. Dodatkową korzyścią jest ochrona czujnika masy powietrza, który jest umieszczony za filtrem i mierzy masę zasysanego powietrza i przekazuje te dane do sterownika silnika. Przewody ssące zbudowane są zasadniczo z tworzywa sztucznego, rzadziej z magnezu lub aluminium. Zalety tworzywa to niewielki opór przepływu powierzchni, dość dobra możliwość wbudowania dodatkowych funkcji i elementów oraz niskie koszty i masa. Układy ssania wykonane z metalu są konkurencyjne w przypadku niewielkich ilości egzemplarzy, równie elastyczne w zakresie wbudowywania dodatkowych funkcji oraz odporne na wysokie temperatury. Obecnie kooperanci coraz częściej opracowują układy ssania, zbudowane z kilku wielofunkcyjnych części. Na przykład specjalnie zaprojektowane pokrywy stanowią także pokrywę obudowy filtra powietrza i zawierają oddzielacze wody lub kable.

Pełne ładowanie w dieslu

Za filtrem powietrza układ ssania wygląda inaczej w silnikach benzynowych niż w silnikach Diesla. Praktycznie wszystkie dostępne obecnie nowoczesne silniki wysokoprężne posiadają jedną, a ostatnio nawet dwie turbosprężarki, np. BMW i Mercedes-Benz, oprócz chłodzenia powietrza doładowującego i układu recyrkulacji spalin. Układ recyrkulacji spalin kieruje przez zawór z powrotem do komory spalania dokładną ilość odprowadzonych już spalin. Ubogie w tlen spaliny obniżają temperaturę spalania i ograniczają w ten sposób powstawanie szkodliwych tlenków azotu. Po rozdzieleniu strumienia powietrza między poszczególne przewody wlotowe, ruchome klapy wirowe zawirowują powietrze, aby komora spalania została lepiej napełniona. W nowoczesnych silnikach wysokoprężnych paliwo jest wtryskiwane bezpośrednio do komory spalania.

Więcej na temat układów ssania można znaleźć w marcowym wydaniu magazynu autoEXPERT.