燃油车油门所控制的是喷油量还是进气量?
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发布时间：2023-09-14 07:07
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时间：2024-11-23 21:20
可能会有一些朋友疑惑，燃油车的油门到底是用来控制什么？是进气量还是喷油量？实际上这个问题可以通过两方面来说明，汽油内燃机的油门控制的是进气量，而柴油机的油门则控制喷油量。这是两种不同的控制方式，柴油机启动节气门即保持最大开度，因为粘度大、不容易迅速混合。
汽车本就是个舶来品，油门踏板仅仅是个俗称，标准应为accelerator pedal、翻译过来的意思就是加速踏板。所以从含义上看它与控制喷油、进气没有直接关系，油门只是大家的习惯上的说法罢了，毕竟几十、上百年前没有如今这么多的电车，所以纠结油门踏板还是加速踏板也没啥实际意义。而如今电车越来越多为避免混淆，应该称油门为加速踏板了。
汽油的特性各位车友都该清楚，挥发性好又极容易与空气混合，燃点达400度以上。汽油的特性决定了汽油机所采用的控制调节方式—量调节。这个量所指的是进气量，也就是说通过加速踏板来改变节气门开度，从而调节进气量，通过进气量的改变来决定喷多少汽油。这种通过调整进气量大小来决定喷油量的方式即是量调节，所以汽油内燃机加速度踏板控制的是进气量。
可能有朋友会不理解为什么喷油量要由进气量决定，不受进气量控制不行么？当然是不行的，因为汽油点火临界范围在过量空气系数0.6-1.3之间，也就是空燃比8-18之间。都知道理想空燃比是14.7，而8、18都是极端的点火环境。空燃比8的混合气浓度太大，虽勉强能点着、但没有燃油经济性了。空燃比18混合气太稀薄，点燃很勉强且伴随大量氮氧化物，所以想让汽油机理想运行，需要用进气量来精确控制喷油量。
上文提到的量调节所指的是进气，进气是个时刻改变的变量。而在质循环中，进气量始终恒定、不发生任何改变，而发生改变的则是喷油量。简单理解就是柴油机在运行后节气门始终保持最大开度（部分早期柴油机貌似没有节气门），进气量恒定、不存在任何变化，所以起不到调节作用。所以柴油机调节负荷的关键点是喷油质量=质循环，当然这是简单的理解、记忆方式。汽油机的量调节即是通过混合气量调节负荷。
为啥柴油机不采用量调节呢？原因还是在于柴油的特性，柴油的特性决定了柴油机采用何种控制调节方式。柴油粘度大、不易挥发的特点决定柴油机要采用质循环且必须要进行压燃而非点燃。柴油与汽油不同，汽油可在歧管或燃烧室内迅速完成混合、形成较为均质的混合气，之后点火、迅速燃烧并迅速完成一次循环。但柴油则不然，柴油喷出后并不能迅速完成混合。
也就是说如果柴油机也采用量循环，90%以上的柴油根本来不及与空气混合就会被直接排出排气管，因为都没与空气混合压染不了。如上图所示柴油机喷射出的柴油雾柱。边缘因与超量的空气混合，很稀薄。柱芯却呈现浓度过大的状态，所以无论是边缘、柱芯其实都点不着。所以柴油机只能去依靠压燃，压燃能解决混合气偏稀的问题，比如马自达解决稀薄混合气点不着问题时，就采用了压燃的方式。原理很简单，火花塞跳火是以一个火点为传播源头。
而压燃混合气则形成一层着火点，火点多能量就大、更容易形成传播。柴油燃烧的过程即是雾柱外围与过量空气混合的稀薄混合气先被压燃，之后温度提高加速雾柱挥发、新的雾柱边缘继续与过量空气混合继续被压燃这样不断进行循环就是柴油在发动机中的燃烧原理。所以柴油机的加速踏板所控制的是喷油量（喷油质量），所以这就是称之为质循环的原因。而柴油机的进气量是恒定保持最大化的，高于理想空燃比。而既然是恒定的，所以就不需要控制了。
其实原因都在上文，因为柴油与空气混合过程更长、拉长了完成一个循环的时间，所以转速就被拉下来了。比如如今随便一台汽油机均能达到6000转=3000次循环，每秒完成50次循环。而那些重卡用的柴油机呢？2000转封顶了，每秒只做17次循环左右。原因也很容易理解，为了实现超高扭矩、喷油量就需要足够大，再结合柴油与空气混合慢的特点就可以了。
一次循环喷大量的油，依靠从外到内的逐步混合、减缓了燃烧速度使得完成一次循环所消耗的时间大幅度延长，单次循环消耗的时间长了、转速自然就变低了。这使得柴油机普遍没有高转速的，即便是勒芒的柴油机赛车峰值转速也仅仅是5000转出头，而勒芒汽油机赛车转速能达到13000转。总而言之汽油机的油门是控制进气量的=风门，而柴油机的油门才是真真正正控制喷油的，才可叫做油门。
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