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汽車踩油門加速時加的是油嗎?

汽車踩油門加速時加的是油嗎?

我們在開車時腳下踩著三塊板,分別是加速踏板、剎車踏板和離合器踏板。其中的加速踏板又叫油門踏板,往下踩它,汽車就會加速前進。但是你可知道,踩油門踏板時加的並不是油,而是空氣,油門其實是個「空氣門」。 這是怎麼回事呢?

大家知道,汽車的動力是由發動機提供的。而發動機之所以能夠產生動力,是因為空氣與汽油的混合物在氣缸中燃燒。在密封氣缸燃燒室內,火花塞將一定比例汽油和空氣的混合氣體在合適的時刻里瞬間點燃,就會產生一個巨大的爆炸力,而燃燒室的頂部是固定的,巨大的壓力迫使活塞向下運動,通過連桿推動曲軸,在通過一系列機構把動力傳到驅動輪上,最終推動汽車前進。

一般情況下,空氣和汽油是按照一個固定的比例進入發動機中的,這個比值稱為空燃比。理論的空燃比是14.7:1,即燃燒1克的汽油需要使用14.7克的空氣,換成體積的話,大約是一份體積的汽油,需要9000份的空氣。所以,發動機運轉時需要的空氣量是非常大的。以普通的1.5升發動機為例,當它以2000轉/分鐘的速度運轉時,每分鐘進入發動機的空氣大約是1500升。作為對比,我們人在靜止狀態下每分鐘大約需要6升的空氣,在劇烈運動時每分鐘大約需要25升空氣。

汽油是由發動機的燃油供給系統提供的。現在的汽車都採用了電控燃油噴射系統,更先進的採用了缸內直噴技術。但基本工作過程都是把汽油提高到一定壓力,然後通過噴油器噴入進氣歧管或燃燒室中與空氣混合后燃燒。這個過程其實很好控制,想要噴入更多的汽油,只要提高壓力、延長噴油時間或加大噴嘴就可以了。理論上,可以無限制的向發動機中噴入更多的汽油。

而空氣是由發動機的配氣機構提供的。在大家的印象中,空氣是不花錢的,讓更多的空氣進入發動機應該是一件很輕鬆的事。事實上恰恰與此相反,讓更多的空氣進入發動機其實是很困難的。汽車發動機從發明至今,幾乎每一次進步都是配氣機構的功勞。從側置氣門到頂置氣門,從中置凸輪軸到頂置凸輪軸,從自然進氣到進氣增壓,從可變進氣管長度到可變配氣正時......等等,都是努力讓更多的空氣進入發動機,從而提高燃燒效率,提高發動機的功率和扭矩。

那麼空氣是如何進入發動機的呢?這裡就涉及到一個很重要的部件——節氣門。很多人不知道它是幹什麼的,不知道它在哪兒,但是一定經常聽說,因為每個一段時間,4s店的漂亮美眉就會勸你清洗一下節氣門,這幾乎是4s店的標準工作流程了。

節氣門是安裝在進氣道末端、進氣歧管前端的一個閥門,它相當於一扇旋轉門,由加速踏板控制它的旋轉角度。控制方式有拉線式和電子式兩種。現在基本都採用電子式。它通過位置感測器,將踩踏油門踏板動作的力量、幅度等數據傳輸到控制單元進行分析,然後總結出駕駛者踩油門的意圖,再由ECU計算實際節汽門開合度併發出指令控制節氣門電機工作,從而實現對節氣門的精準控制。

當踩動加速踏板時,通過拉線或電信號就可控制這扇門的旋轉,節氣門打開得更大些,從而允許更多的空氣進入到發動機中。發動機電腦則可以根據空氣流量感測器和進氣管壓力感測器傳遞的信號,計算吸入空氣量的多少,然後按照理想的空燃比,決定噴入發動機的燃油量多少。這樣一來,進入的空氣越多,噴射的燃油也越多。當空氣量和燃油量都增加后,燃燒室內的爆炸發生得就會更加猛烈,就會產生更強大的力量,活塞在更大力量的作用下,進而推動曲軸加快旋轉或輸出更大的扭力,便會使汽車的車輪旋轉得更快,這樣汽車就會加速前進。加速踏板踩得越深,節氣門開度就越大,發動機進氣量就越大,發動機的轉速就會上升,發出更強大的動力。

所以,所謂的油門踏板,並不直接控制發動機的噴油量,而是控制吸入空氣的多少,相當於是個「空氣門」。嚴格來說,說油門踏板是不嚴謹的,應該稱作加速踏板才對。

節氣門對進氣量的控制是十分精確的,電子式的節氣門使用步進電機來控制閥門的開度,可以精確到每一度。如果節氣門臟污、積碳等,就會造成節氣門軸卡滯、進氣通道面積減小,發動機就會出現怠速抖動、加速不暢等故障。這時候就需要清洗節氣門了。至於如何清洗節氣門,在以後的文章中會詳細介紹。

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