发布于 08-18 22:24:05
踩油门发动机转速提升这是日常经验，但是其中的原理可能很多人并不明白。今天咱们就来说说这问题。
发动机运行时输出动力，同时会受到阻力，阻力一方面来自自身的摩擦等损耗，另一方面来自驱动车辆。发动机输出动力和阻力有如下三种关系：
输出动力=阻力，发动机转速稳定；
输出动力＞阻力，发动机转速上升；
输出动力＜阻力，发动机转速下降；
所以严格来说应该是踩油门时发动机输出动力大于阻力的话转速才会上升。
接下来就是今天要讨论的重点：为什么踩油门发动机的动力会上升。我们分几步一点点来说。
发动机在压缩冲程活塞把空气或者空气与燃料的混合气剧烈压缩，这时候气缸内压力很大，然后混合气燃烧，产生非常大的膨胀力，这个力推动活塞向下运动，活塞再通过曲轴连杆把这个推力转化成发动机的输出动力。
由此可见想要提高发动机的动力就需要让气缸内多充点气，这样压缩冲程气缸里压力更高，反作用力也越大。其次就是要多喷点油，油越多混合气燃烧膨胀力越大。
总的来说就是想提高发动机动力就要多进气、多喷油。
但是汽油机和柴油机燃烧过程有区别，所以其油门控制原理也不同，下面我们就分别说说这两种发动机的油门控制方法。
汽油机是用油门控制进气量，再根据进气量计算喷油量的。
发动机进气道上有个装置叫做节气门，它相当于一个阀门，由于节气门位于气缸进气的必经之路上，所以节气门开度大小直接影响着气缸能吸进多少空气。
这个图就可以很直观地看出来其结构，发动机工作时空气被空滤过滤后先经过空气流量计，空气流量计会计算出进气量。然后气流经过节气门，在这里能通过多少气完全由节气门说了算，节气门开度大点通过的空气就多点，节气门开度小一点通过的空气就少一点。
空气流量计已经测量到进气量了，然后ECU就可以根据汽油的空燃比和进气量计算出喷油量，并控制喷油嘴喷射，然后火花塞点火引燃混合气，发动机就输出动力了。
而节气门的开度由油门踏板决定，你油门踩越多节气门开度越大，进入气缸的空气越多，喷油就越多，发动机的动力就越大。比如上图是怠速时的节气门开度，只有一条缝，这时候进气量最少，所以发动机输出动力最低。
当我们把油门踏板踩到底后节气门完全打开，这时候气缸进气量最大，发动机输出动力最强，我们说的最大扭矩就是在节气门完全打开的情况下产生的。
柴油机靠压缩空气产生的高温引燃柴油，因此柴油机进气道上没有节流装置，进气量永远最大。因为一旦限制柴油机进气量的话如果进气太少那么压缩冲程末端气缸里温度上不去，柴油无法燃烧。所以柴油机每次吸气都是当前状态下的最大进气量。
而油门踏板控制喷油量，油门踩得轻喷油少，输出动力少。油门踩得重喷油多，输出动力就更多。柴油机猛踩油门时容易冒黑烟就是因为瞬间喷油太多导致燃烧不充分。
因为柴油机没有汽油机那样的节气门，所以吸气时阻力很低，泵气损失比汽油机少。而且柴油机喷油量受进气量的影响比较小，低负荷时可以喷很少的油维持发动机运转，所以柴油机效率更高。
这和燃烧方式有关。汽油机是靠火花塞引燃混合气的，进气量和喷油量必须配比合适，这样混合气浓度恰当，容易被火花塞点燃。如果汽油机拆掉节气门的话就只能高速运转了，因为低速时喷油量少，而进气量大，混合气太稀，火花塞点不着，发动机就无法正常工作。
而柴油机是靠高温引燃柴油的，喷油时燃烧室里到处都是高温，哪怕喷进去一滴油也能立马自燃，所以柴油机可以实现“空气多油特少”的富氧燃烧。
汽油机中的“稀薄燃烧”技术其实就是利用特殊设计过造型的燃烧室和活塞把汽油蒸气尽量汇聚在火花塞周围，这样火花塞周围混合气浓度合适，火花塞可以引燃。而燃烧室内其他地方混合气稀薄，可以实现空气过量情况下正常燃烧，大大降低油耗。
这就是发动机油门的控制原理以及为什么需要这样控制，你看明白了吗？
