汽车「油门」知识解析:拉线&电控
内容概述:
油门控制喷油的流程
拉线油门的优缺点
电子油门的优缺点
首先需要说明最重要的一点-「油门踏板控制的是气门」!
对于非汽车专业的用户而言,对于车辆很多配置的了解仅限于字面上的含义;油门也就被理解为控制车辆的油路系统,然而所有汽车的油门踏板都不会直接控制油泵或喷油嘴,因为油压是要有固定标准的,那么究竟如何调整喷油量呢?
「空气燃料比」是间接控制喷油量的基础,比例为14.7:1,可理解为14.7公斤的空气才能助燃掉一公斤的汽油;那么进入发动机燃烧室的空气量是多少,同比例调整喷油量是不是就可以了呢?
这就是控制喷油的方式,而油门踏板则需要控制节气门;发动机的咽喉“气门”是与进气管路连接的节气门,之后通过进气歧管达到气缸进气门。踏板控制的“总·节气门”,气缸气门由凸轮轴控制。
图1:拉线油门与节气门的概念
图2:凸轮轴控制进排气门的动态演示
重点:什么是拉线气门呢?
曾经的老旧车辆普遍使用这种结构,车辆的油门踏板会通过钢索或是连杆与节气门刚性连接,这套系统就像是“组合开关”,或者是“提线木偶”的概念。
踏板的深度行程变化,控制的是节气门翻板开度的调整;简而言之为油门踏得越深,气门开度就会越大,进气量与喷油量随着提升,则可以加大可燃物的基数以提升发动机的扭矩。这种结构是很有优势的,因为机械的控制完全不会有延迟,这边触动踏板、那边就会开启翻板,动力响应会比较直接。
然而拉线油门已经基本全数淘汰,现阶段的量产乘用汽车基本找不到使用这种结构的车辆了,这又是为什么呢?
原因为拉线油门的控制精度非常低,节气门开度完全取决于脚步的控制;在操作踏板时很难做到足够的线性,翻板开度由小到大不是一点点的提升,而是像台阶一样跳跃提升,这就会影响喷油量的计算,不论是化油器还是电喷系统都容易出现空气燃料比失调的问题。结果则是燃烧不充分会浪费燃油,而且会产生过多的一氧化碳、氮氧化物与碳氢化合物,以及颗粒物的排放,所以被淘汰是必然结局。
问题:电子油门是什么概念?
电子的概念当然是「电控」,油门踏板不再刚性连接节气门,而是作为电流调整的控制器,往电控系统输出不同标准的信号;由控制系统根据操作信号综合研判精准的操作数据,之后控制电机完成对节气门开度控制的动作。
整个流程会考虑到空燃比的正确比例,所以在热机状态下,混合油气总是可以非常充分地燃烧;这不仅能够作为节油减排,同时还能够降低发动机积碳的形成效率,所以电子油门是目前的最佳,同时也是通用的标准。
但是电子油门也是有缺点的,问题主要在于“动力反馈·慢半拍”,因为操作实际有四个步骤。
控制油门
系统运算
电机控制节气门
ECU计算喷油量
如果说拉线油门控制加速是同步的,或者说是没有时间差的;那么电子油门就会出现时间差,也就是踏下油门的瞬间发现没有加速,而是迟钝半秒左右后才开始,而且即使踏板一步到底,ECU控制的进气喷油量也不会瞬间达到最高标准,而是要有一个线性的拉升过程,所以加速感就会显得有些慢了。
不过这种设计也是对发动机的保护,比如拉线油门可以瞬间通过气门“全开”达到最大喷油量,此时燃烧做功产生的扭矩提升完全不会线性;对于日常代步驾驶而言会影响行驶品质,新手司机驾驶错踏踏板也会比较危险。
所以说电子油门其实也算是“安全油门”,慢半拍的动力反馈也是给驾驶员设定出“容错操作时间”;这就是两类踏板的区别,电控踏板的整体优势更大。
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