電控柴油機節(jié)氣門的作用是什么

　　【太平洋汽車】電控柴油機節(jié)氣門的作用是通過節(jié)氣門位置傳感器，根據(jù)發(fā)動機所需能量，控制節(jié)氣門的開啟角度，從而調節(jié)進氣量的大小，能根據(jù)駕駛人的需求以及整車各種行駛狀況確定節(jié)氣門的開度，確保車輛的動力性和燃油經(jīng)濟性，并具有牽引力控制、巡航控制等控制功能，以提高駕駛安全性。

　　這實際上是汽油機與柴油機在工況調節(jié)方式中的一個最重要的區(qū)別：汽油機是量調節(jié)，柴油機是質調節(jié)。

　　所謂“量調節(jié)”，即利用節(jié)氣門開度控制進入氣缸的可燃混合氣量，從而改變發(fā)動機負荷大小。而“質調節(jié)”則是指通過調整噴油量改變發(fā)動機負荷，也就是柴油機所使用的調節(jié)方式。

　　題主的問題，我理解是等同于問“汽油機可不可以質調節(jié)”，這個問題不是個廢問題，相反，反而是內(nèi)燃機控制，特別是汽油機電控研究中一個挺有意思的研究方向。

　　我這里給不出一個明確的答案，只能先談一談我對于為什么汽油機當前只能是量調節(jié)方式的理解。汽油機與柴油機調節(jié)方式的巨大差異，本質上來源于汽油與柴油在理化性質上的差別。內(nèi)燃機是讓燃料在燃燒室內(nèi)燃燒，進而將工質的熱力學能轉化為機械能的裝置，內(nèi)燃機的核心問題就是燃料的燃燒問題。

　　需要注意，液體燃料不燃燒，燃燒過程發(fā)生在氣相工質中，也就是說，無論是汽油還是柴油，發(fā)生燃燒的一定是蒸發(fā)后的氣態(tài)燃油，著火區(qū)域一定發(fā)生了氣態(tài)燃油與氧氣的混合。

　　汽油為短鏈烴類，碳原子數(shù)一般在5到12之間，自燃溫度較高，難自燃，但易于點燃，所以汽油機會采用火花塞點火方式引燃，燃燒起始時刻可控；揮發(fā)性強，易于與空氣形成均質混合氣，可以較精確地令缸內(nèi)混合氣實現(xiàn)化學計量空燃比混合，燃料燃燒更充分。但對于點燃式內(nèi)燃機，存在一個“著火界限”的問題：無論混合氣過濃或過稀，都會導致電火花放電之后，缸內(nèi)并不能形成火焰中心，進而導致火焰熄滅。對于汽油，濃限為0.5，稀限為1.3（此數(shù)值計算方法與過量空氣系數(shù)計算相同）。因為汽油機空燃比基本固定，所以調節(jié)進氣量就是調節(jié)噴油量，也就是所謂“量調節(jié)”了。

　　柴油碳鏈長，自燃溫度低，易自燃，不易點燃，所以柴油機采用壓燃方式；黏度高，不易揮發(fā)，難于與空氣均質混合，在氣缸內(nèi)的燃燒過程實質上是“邊蒸發(fā)、邊混合、邊燃燒”，對于柴油機而言，燃燒室內(nèi)混合氣分布非常不均勻，霧注內(nèi)始終過濃，因此，柴油機需要大量吸入新鮮空氣，令缸內(nèi)總的空燃比大于理論空燃比，以盡可能使缸內(nèi)燃油能得到充足的氧氣維持燃燒。由此可見，柴油機的工況調節(jié)完全依賴于缸內(nèi)噴油量的多少，而對于進氣量則不做控制，因為缸內(nèi)空氣量總是富余的。

　　此外，汽油機空燃比之所以固定，還有另一個原因：三元催化。三元催化器正常工作的前提是過量空氣系數(shù)要等于1，這樣才能保證催化效率。

　　所以，汽油機采用量調節(jié)的原因，就是汽油性質、燃燒方式以及排氣后處理要求鎖住了空燃比，如果能突破這些限制，汽油機質調節(jié)或許也不是不可能實現(xiàn)吧。

（圖/文/攝：太平洋汽車 問答叫獸）