油门踏板控制的是油门还是节气门油门踏板控制原理

05-16

我的答案是油门踏板能间接或者直接控制油量大小，这个油量指的是喷油器的喷油量或者高压喷油泵的油量，其中的原因我从汽油发动机和柴油发动机两个方面进行解答，大家请看下面的分析。

油门踏板的控制方式

在驾驶汽车的过程中，我们不可能一边开车另一边用手打开节气门（也不现实），设计师就使用了油门踏板通过拉线或者电子控制的方法来连接节气门，所以我们通过踩油门就可以实现节气门的功能。根据现在油门踏板的控制方式，分为拉索式和电子式，如下图所示。

拉索式油门踏板的控制原理

拉索式油门就是机械控制油门的方式，直接用线控制节气门的开度，优点是结构简单、反应快速，不好的地方就是控制不够准确，拉线有断裂的危险。这种油门踏板的结构如下图所示，主要有油门踏板、油门拉线、节气门和回位弹簧等组成。

当我们踩油门踏板的时候，节气门的开度与踩踏板的力度是1:1的关系，油门踏板踩下去多少节气门就打开多少，但是这样的控制也不是很好，因为有的时候我们并不想踩油门踏板，比如说不小心踩到，或者对踏板踩多大力也把握得不是很好，因为我们不像计算机那样可以运算得那么准确，这样对在节气门的控制上就存在很大的问题。

电子油门踏板的控制原理

电子油门踏板是属于电子节气门的组成部分，当我们踩下油门踏板时，油门踏板下降的幅度反馈给电脑，经过计算后再决定节气门的开度。在大负荷时，节气门的开口大，进入气缸内的可燃混合气体多，如果使用拉索式油门只能是使用脚踩踏板力度的深浅来控制节气门，很难把节气门的开度调整到很理想的空燃比状态，而电子油门能通过ECU对节气门的调节，以实现不同负荷和工况下都能接近在14.7:1的理论空燃比状态，是燃油能充分燃烧。

电子节气门上安装有一个直流驱动电机，通过发动机ECU来控制电机，比传统的节气门增加了位置传感器、电动机和控制单元，可以提高汽车的使用里程，减少燃油消耗，更加经济环保。这种控制的方法就是控制进气量的精度高，比较省油，缺点就是价格较贵、不能维修、踩踏板的响应与节气门的开度存在一定的滞后性。

传统的柴油机是没有节气门的，但是在现在的电控柴油机上也有使用，在柴油机上的主要作用是配合EGR和DPF系统使用，主要的作用是调节EGR的转化率和提高排气温度，燃油的调节依然是在高压油泵内调整。

汽油机控制油量大小的方式

发动机要正常工作，需要具备的几个必要条件有：正确的点火时间和点火能量、充足的进气量、压力足够的燃油和能正确形成可燃混合气的条件（比如合适的气缸压力、配气机构的正时标记要正确等）。

在汽油机中点火使用点火线圈产生高压电、火花塞点燃混合气的方式。燃油压力由油箱里的油泵进行提供，然后通过喷油器的喷油孔喷射在燃烧室内。进入进气管的空气量由空气流量计或者进气压力传感器进行测量，而最终进入到燃烧室内的空气是由节气门打开的角度进行控制，比如在怠速时，节气门打开的角度大概是9°，那么就进入这么多气体。

节气门是安装在进气歧管中的一道阀门，打开的角度越大进入的空气越多，这是由发动机的工况决定的。通过节气门的空气在进气门开启时进入燃烧室，在合适的气缸压力作用下（汽油机气缸压力正常范围是10个气压），空气与汽油混合成可燃混合气再由火花塞点火做功。

在以上的过程中喷油器的喷油量（喷油器针阀开启时间）是由发动机电脑ECU控制，影响喷油器喷油量的因素有很多，节气门开度信号起到的主要作用是急加速时负责增加喷油的次数和时间。

在上面的分析中我们可以知道，节气门只是控制进入了多少空气，这个空气提供给汽油进行混合。在发动机运行中，因为实时的工况不同，对混合气的要求也不同。发动机在冷启动、怠速、急加速等情况下，对空燃比A/F都有严格要求，电子控制的燃油喷射也有所差异。

在发动机启动时，在转速低于50转，按照ECU的只读内存处理器ROM中预先写入的程序来预定空燃比进行喷油；在转速高于50转、低于300转而且节气门关闭的情况下，由于这时候的水温较低，发动机ECU是利用水温传感器的数据作为参考来修正喷油量；在启动后是由曲轴位置传感器和空气流量计来决定喷油量，喷油增量是由水温传感器、节气门位置和点火开关决定。如果启动后温度低，雾化不良，需要在短时间内增加喷油量。

柴油机控制油量大小的方式

柴油机的油量控制是由高压油泵进行控制的，高压油泵分为有柱塞泵和VE转子泵，柱塞泵的泵油量大，使用在大货车上；VE转子泵结构简单，可以提高稳定均匀的油量和油压，适合使用在轻型的货车上，柱塞泵实物如下图所示。

具体的结构如下图所示，在调速器上有一个连接油门拉线的拉杆，当踩油门的时候就会拉动拉杆移动，从而调整油量。该调速器可以根据发动机的负荷变化而自动调整供油量，可以保证发动机的转速稳定在很小的一个范围内变化。比如，如果柴油机转速不稳、高速易飞车、怠速易熄火，那么就很有可能是这个调速器坏了。

如下图所示喷油泵的内部结构，调速器上的拉杆里面连接的是调整油泵喷油量的油量调节拉杆。在怠速时，飞锤在凸轮轴后端轴和高速弹簧座之间移动，高速弹簧不起作用；在一般的发动机工作转速时，飞锤与高速弹簧内座相抵，不能将高速弹簧压缩，调速器不起作用；当转速升高，飞锤的离心力大，调速滑套是供油调节套筒移动，使喷油量减少，这样就可以起到控制转速的作用。

上面分析的是传统柴油机控制油量大小的方式，如果是现在使用的高压共轨技术的柴油机，使用的是控制喷油压力的方法来实现，如下图所示。ECU通过控制安装在喷油器上的电磁阀工作，使喷油持续时间不变，通过控制高压泵上的流量调节阀来调整进入到共轨管上的油压，以实现喷油量的压力控制。虽然输油泵的供油压力不高，但是高压油泵的泵油可以使进入到喷油器内的压力提升好几倍，达到150-200MPa。