拉線油門&電子油門概念全解析

2021-01-10 汽車科學島

說明:對於汽車油門踏板存在普遍的錯誤理解,字面上的含義很容易令人誤解「油門」是用以控制噴油量(油路系統),但油門真實的功能是控制進氣量——節氣門。燃油動力汽車裝備的發動機為「活塞往復循環式內燃機」,其運行的基礎是以空氣(中的氧氣)與霧化燃油混合,兩者混合後通過壓縮蒸發、點火做功的順序將燃燒熱能轉化為動能,其中的重點是空氣。

關鍵詞:空燃比

空燃比指「空氣」「燃料」「比例」。將空氣放在第一位足見其重要性,因為空氣中的氧氣是助燃氣體。多少氧氣能助燃多少汽油是更有固定比例的,公認標準為14.7:1(乙醇汽油略有變化)。以發動機的進氣量即可計算出需要的噴油量,那麼汽車的正常運行自然也只需要控制進氣量即可,剩下的工作只需要交由ECU行車電腦計算並控制噴油量即可。

重點:為什麼油門不能直接控制油路系統呢?答案其實非常簡單,因電噴發動機的油路系統無法控制,電噴指噴油嘴本身是個「電磁閥」,其運行模式是利用短路閉合(堵住油路)積蓄油壓,在壓力足夠大之後電磁閥通路打開噴嘴,通過噴嘴上的諸多小孔實現霧化噴油。這種高精度的控制只有電腦才能做到穩定而科學,依靠腳踏板控制總會出錯,所以油門踏板實際為「氣門踏板」!

拉線與電子油門的差異

油門踏板的本質是「氣門踏板」,控制是發動機進氣的「咽喉」——節氣門。這一結構的特點是一個圓形金屬進氣管道加上一個翻板,通過踏板控制翻板的開合角度實現不同的進氣量;進氣量的大小無法做到恆定,不過ECU總能依據進氣量計算出最精準的數據以實現合理的噴油,這是最理想的發動機功率控制方式,但是拉線油已經淘汰了。

所謂拉線油門指純機械結構的節氣門控制,原理就像上圖所示的概念一樣簡單。這種結構的優點是剛性連接、控制簡單、反應迅速,踩下油門的瞬間就是拉開節氣門的瞬間,所以只有踩油門就能立刻得到動力的回饋。然而拉線總會金屬疲勞,而且拉線通過力的傳導直接控制節氣門的開合,在操作過程中無法做到非常精準;所以在金屬疲勞後拉線油門會造成空燃比計算的錯誤,車輛的動力回饋感受會出現階段性的差異,維護成本總會比較高。

電子油門是拉線油門的替代品,其原理是「電信號的傳輸與執行」。油門踏板不再「拉線」,而是製造為一個電阻調整開關;簡而言之為油門踩得越淺電信號越弱,油門踩得越深電信號越強;信號由ECU接受並計算,在得出結果後會利用電動機控制節氣門的開合。這就等於把精準的噴油量計算方式用到進氣量的計算上,自此發動機的燃燒會更加充分,排放也能減少非常之多。不過電子油門由於信號傳輸與計算需要時間,所以起步瞬間踩油門會感覺有些遲滯。

總結:綜上所述,電子油門的精密性遠超拉線油門,而且故障率低到幾乎可以忽略,維護成本自然也會低得多。所以即使有稍微遲滯的缺點也必然成為主流,目前已經沒有拉線油門的乘用車了;至於想要解決遲滯問題則需要修改ECU的數據,一般用OBD接口的外掛電腦可以修復,但是升功率的速度也會提高,這會大幅提升耗油量並加重發動機的磨損哦。

編輯:天和Auto-汽車科學島

責編:天和MCN

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