汽車「油門」知識解析:拉線&電控
內容概述:
油門控制噴油的流程
拉線油門的優缺點
電子油門的優缺點
首先需要說明最重要的壹點-「油門踏板控制的是氣門」!
對於非汽車專業的用戶而言,對於車輛很多配置的了解僅限於字面上的含義;油門也就被理解為控制車輛的油路系統,然而所有汽車的油門踏板都不會直接控制油泵或噴油嘴,因為油壓是要有固定標準的,那麽究竟如何調整噴油量呢?
「空氣燃料比」是間接控制噴油量的基礎,比例為14.7:1,可理解為14.7公斤的空氣才能助燃掉壹公斤的汽油;那麽進入發動機燃燒室的空氣量是多少,同比例調整噴油量是不是就可以了呢?
這就是控制噴油的方式,而油門踏板則需要控制節氣門;發動機的咽喉“氣門”是與進氣管路連接的節氣門,之後通過進氣歧管達到氣缸進氣門。踏板控制的“總·節氣門”,氣缸氣門由凸輪軸控制。
圖1:拉線油門與節氣門的概念
圖2:凸輪軸控制進排氣門的動態演示
重點:什麽是拉線氣門呢?
曾經的老舊車輛普遍使用這種結構,車輛的油門踏板會通過鋼索或是連桿與節氣門剛性連接,這套系統就像是“組合開關”,或者是“提線木偶”的概念。
踏板的深度行程變化,控制的是節氣門翻板開度的調整;簡而言之為油門踏得越深,氣門開度就會越大,進氣量與噴油量隨著提升,則可以加大可燃物的基數以提升發動機的扭矩。這種結構是很有優勢的,因為機械的控制完全不會有延遲,這邊觸動踏板、那邊就會開啟翻板,動力響應會比較直接。
然而拉線油門已經基本全數淘汰,現階段的量產乘用汽車基本找不到使用這種結構的車輛了,這又是為什麽呢?
原因為拉線油門的控制精度非常低,節氣門開度完全取決於腳步的控制;在操作踏板時很難做到足夠的線性,翻板開度由小到大不是壹點點的提升,而是像臺階壹樣跳躍提升,這就會影響噴油量的計算,不論是化油器還是電噴系統都容易出現空氣燃料比失調的問題。結果則是燃燒不充分會浪費燃油,而且會產生過多的壹氧化碳、氮氧化物與碳氫化合物,以及顆粒物的排放,所以被淘汰是必然結局。
問題:電子油門是什麽概念?
電子的概念當然是「電控」,油門踏板不再剛性連接節氣門,而是作為電流調整的控制器,往電控系統輸出不同標準的信號;由控制系統根據操作信號綜合研判精準的操作數據,之後控制電機完成對節氣門開度控制的動作。
整個流程會考慮到空燃比的正確比例,所以在熱機狀態下,混合油氣總是可以非常充分地燃燒;這不僅能夠作為節油減排,同時還能夠降低發動機積碳的形成效率,所以電子油門是目前的最佳,同時也是通用的標準。
但是電子油門也是有缺點的,問題主要在於“動力反饋·慢半拍”,因為操作實際有四個步驟。
控制油門
系統運算
電機控制節氣門
ECU計算噴油量
如果說拉線油門控制加速是同步的,或者說是沒有時間差的;那麽電子油門就會出現時間差,也就是踏下油門的瞬間發現沒有加速,而是遲鈍半秒左右後才開始,而且即使踏板壹步到底,ECU控制的進氣噴油量也不會瞬間達到最高標準,而是要有壹個線性的拉升過程,所以加速感就會顯得有些慢了。
不過這種設計也是對發動機的保護,比如拉線油門可以瞬間通過氣門“全開”達到最大噴油量,此時燃燒做功產生的扭矩提升完全不會線性;對於日常代步駕駛而言會影響行駛品質,新手司機駕駛錯踏踏板也會比較危險。
所以說電子油門其實也算是“安全油門”,慢半拍的動力反饋也是給駕駛員設定出“容錯操作時間”;這就是兩類踏板的區別,電控踏板的整體優勢更大。
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