Впрыск вторичного воздуха (широко известный как впрыск воздуха ) — это стратегия контроля выбросов транспортных средств , представленная в 1966 году, при которой свежий воздух впрыскивается в поток выхлопных газов, что обеспечивает более полное вторичное сгорание выхлопных газов .
Механизм контроля выбросов выхлопных газов зависит от способа впрыска и точки, в которой воздух попадает в выхлопную систему, и менялся в ходе развития технологии.
Первые системы впрыскивали воздух очень близко к двигателю, либо в выпускные отверстия головки цилиндров, либо в выпускной коллектор . Эти системы обеспечивали кислород для окисления (сжигания) несгоревшего и частично сгоревшего топлива в выхлопе перед его выбросом из выхлопной трубы. В выхлопе автомобилей 1960-х и начала 1970-х годов было значительное количество несгоревшего и частично сгоревшего топлива, поэтому впрыск вторичного воздуха значительно снижал выбросы выхлопной трубы. Однако дополнительное тепло повторного сгорания, особенно при чрезмерно богатом выхлопе, вызванном пропусками зажигания или плохо отрегулированным карбюратором , имело тенденцию повреждать выпускные клапаны и даже могло привести к раскаливанию выпускного коллектора .
По мере того, как стратегии контроля выбросов становились все более сложными и эффективными, количество несгоревшего и частично сгоревшего топлива в потоке выхлопных газов сокращалось, и особенно после введения каталитического нейтрализатора функция вторичного впрыска воздуха изменилась. Вместо того чтобы быть первичным устройством контроля выбросов, система вторичного впрыска воздуха была адаптирована для поддержки эффективной функции каталитического нейтрализатора. Первоначальная точка впрыска воздуха стала известна как точка впрыска вверх по потоку. Когда каталитический нейтрализатор холодный, воздух, впрыскиваемый в точку вверх по потоку, сгорает с намеренно богатым выхлопом, чтобы быстро довести катализатор до рабочей температуры . Как только катализатор нагреется, воздух впрыскивается в место ниже по потоку — сам каталитический нейтрализатор — для содействия катализу несгоревших углеводородов .
Системы впрыска воздуха с насосом используют лопастной насос , называемый воздушным насосом , насосом AIR или в просторечии «насосом смога», вращаемый двигателем через ремень или электродвигатель. Воздухозаборник насоса фильтруется вращающимся экраном или воздушным фильтром транспортного средства, чтобы исключить частицы грязи, достаточно крупные, чтобы повредить систему. Воздух подается под небольшим давлением в точку(ы) впрыска. Обратный клапан предотвращает проталкивание выхлопных газов обратно через систему впрыска воздуха, что может повредить насос и другие компоненты.
Содержание сырого топлива в выхлопных газах карбюраторных двигателей имеет тенденцию резко подскакивать, когда водитель резко отпускает дроссельную заслонку . Чтобы предотвратить пугающие и потенциально опасные последствия взрывного сгорания этого сырого топлива, используется отводной клапан. Этот клапан ощущает резкое увеличение вакуума во впускном коллекторе в результате внезапного закрытия дроссельной заслонки и отводит выпуск воздушного насоса в атмосферу. Обычно этот отведенный воздух направляется в воздухоочиститель двигателя или в отдельный глушитель, чтобы приглушить нежелательный шум насоса.
Впрыск воздуха также может быть достигнут путем использования отрицательных импульсов давления в выхлопной системе на холостом ходу двигателя . Чувствительный узел пластинчатого клапана, называемый клапаном аспиратора, помещается в насос впрыска воздуха, который всасывает воздух непосредственно с чистой стороны воздушного фильтра . Во время холостого хода двигателя короткие, но периодические импульсы отрицательного давления в выхлопной системе всасывают воздух через клапан аспиратора и в поток выхлопных газов на каталитическом нейтрализаторе. Эта система, продаваемая как Pulse Air, использовалась American Motors , Chrysler и другими производителями, начиная с 1970-х годов. Аспиратор обеспечивал преимущества в стоимости, весе, упаковке и простоте по сравнению с насосом. Кроме того, поскольку нет насоса, требующего мощности двигателя, паразитные потери, связанные с насосом, устраняются. Однако аспиратор работает только на холостом ходу и поэтому впускает значительно меньше воздуха в значительно более узком диапазоне оборотов двигателя по сравнению с насосом. Эта система до сих пор используется в современных двигателях мотоциклов, например, Yamaha AIS (система впрыска воздуха).