汽车“油门”知识解析:拉线&;电气控制

内容摘要:

节气门控制燃油喷射过程

电缆节流的优缺点

电子节气门的优缺点

首先需要说明最重要的一点——“油门踏板控制气门”!

对于非汽车专业用户来说,很多车辆配置的理解仅限于字面意思;油门也被理解为控制车辆的油路系统。但是所有车的油门踏板都不会直接控制油泵或者喷油器,因为油压是有固定标准的,那么如何调节喷油量呢?

“空燃比”是间接控制燃油喷射的基础,比值为14.7:1,可以理解为只有14.7公斤空气才能烧掉一公斤汽油;那么进入发动机燃烧室的空气量是多少,同比例调节喷油量可以吗?

这是控制喷油的方式,油门踏板需要控制油门;发动机的喉“阀”是与进气管相连的节气门,再通过进气歧管到达气缸进气门。踏板控制的“主节气门”,气缸阀由凸轮轴控制。

图1:电缆节流和节流的概念

图2:控制进气门和排气门的凸轮轴的动态演示

重点:什么是电缆阀?

这种结构在老式车辆中广泛使用,车辆的加速踏板通过钢索或连杆与油门刚性连接。这个系统就像“组合开关”或“牵线木偶”的概念。

踏板深度行程的变化控制节气门开度的调节;简而言之,油门踩得越深,气门开度越大,随着进气量和喷油量的增加,可以增加可燃物质的基数,提高发动机扭矩。这种结构是非常有利的,因为在机械控制中根本没有延迟。当踏板触到这里时,襟翼会在那里打开,动态响应会更直接。

但是拉线油门基本已经淘汰,现阶段量产乘用车基本没有使用这种结构的车辆。为什么?

原因是索油门的控制精度很低,油门开度完全靠步数控制;操作踏板时,很难达到足够的线性度。襟翼的开度不是一点点增加,而是像台阶一样跳跃,会影响喷油量的计算。化油器和电喷系统都容易出现空燃比不平衡的问题。结果就是燃烧不充分会浪费燃料,会产生过多的一氧化碳、氮氧化物和碳氢化合物,以及颗粒物排放,所以被淘汰是必然的结果。

问题:电子油门是什么概念?

电子学的概念当然是“电子控制”。油门踏板不再与油门刚性连接,而是作为电流调节的控制器,向电控系统输出不同标准的信号。控制系统根据操作信号综合判断准确的操作数据,然后控制电机控制节气门开度。

整个过程中会考虑正确的空燃比比例,所以在热机的情况下混合油气总能燃烧的非常充分;这样既能节油减排,又能降低发动机积碳的形成效率,所以电子节气门是目前最好的,也是普遍的标准。

但是,电子油门也有缺点。主要问题在于“动力反馈慢半拍”,因为操作上其实有四个步骤。

控制油门

系统操作

电机控制节气门

ECU计算燃油喷射量。

如果索油门控制的加速是同步的,或者没有时间差;然后电子油门会有一个时间差,就是在踩油门的瞬间发现没有加速,但是大概半秒后就会启动,而且即使把踏板踩到底,ECU控制的进气喷油量也不会瞬间达到最高标准,而是会有一个线性的拉升过程,所以加速感会显得有些慢。

不过这种设计也是对发动机的一种保护。比如拉油门可以通过气门的“全开”瞬间达到最大喷油量,燃烧做功带来的扭矩增加根本不会是线性的;对于日常开车代替走路,会影响驾驶质量,新手开车踩错踏板会更危险。

所以电子油门其实也算是“安全油门”,慢半拍的动力反馈也是为了给驾驶者设置一个“容错操作时间”;这就是两种踏板的区别,电控踏板整体优势更大。

本文来自车家作者汽车之家,不代表汽车之家立场。