Õhu-kütuse suhte (AFR) kalkulaator — AFR, Lambda ja ekvivalentsuhe

Mis see kalkulaator teeb (seletatud lihtsalt)

Mootor põletab õhu ja kütuse segu. Õhu-kütuse suhe (AFR) näitab lihtsalt, kui palju õhku teil on iga kütuse ühiku kohta, mõõdetuna massina. AFR 14.7 tähendab 14.7 grammi õhku iga 1 grammi kütuse kohta.

Sisestage õhu mass ja kütuse mass ning see tööriist annab teile kolm arvu:

• AFR — puhta suhte (õhk ÷ kütus).
• Lambda (λ) — sama asi ümber skaleeritud, nii et 1.0 on täiuslik põlemine selle kütuse jaoks, mille te valisite. Alla 1 on "rikas" (kütuse ülejääk); üle 1 on "lahja" (õhu ülejääk). Lambda on mugav, sest 1.0 tähendab "ideaalset" olenemata kütusest.
• Ekvivalentsuhe (φ) — lihtsalt lambda pöördarv (φ = 1 ÷ λ). Häälestajad mõnedes piirkondades eelistavad seda; üle 1 on rikas.

Seejärel öeldakse, kas segu on rikas, stöhhiomeetriline või lahja, ja kuvatakse see gabariidil.

Valem

$\text{AFR} = \frac{\text{mass of air}}{\text{mass of fuel}} \qquad \lambda = \frac{\text{AFR}}{\text{AFR}_{\text{stoich}}} \qquad \varphi = \frac{1}{\lambda}$

Stöhhiomeetriline AFR (AFR_stoich) on keemiliselt täpne suhe, mille juures kogu kütus ja kogu hapnik tarbivad ära, jättes midagi järele. See sõltub kütusest:

Väärtused järgivad allpool toodud standardviiteid. Kuna E85 vajab bensiiniga võrreldes palju vähem õhku kütuse grammi kohta, on AFR "14.7" E85-l lahja, kuid bensiinil täiuslik — see on täpselt see, miks lambda on olemas: iga kütuse puhul λ = 1.00 on täiuslik põlemine.

Rikas, stöhhiomeetriline ja lahja

Lambda annab kütusest sõltumatu skaala:

Lairiba hapnikusensor mõõdab tegelikult lambda otse heitgaasidest, seejärel valitud stöhhiomeetriline AFR muundab selle kuvatavaks AFR-ks — see on põhjus, miks vale kütuse valimine teeb AFR numbri valeks isegi siis, kui lambda on õige.

Kuidas seda kasutada

1. Valige kütus, et lambda ja otsus kasutaksid õiget stöhhiomeetrilist AFR-i.
2. Sisestage õhu mass (nt mass-õhuvoolu/MAF lugemisest või voolutsehist) ja kütuse mass (süstija voolu × aeg kohta) samades ühikutes — grammid siin, kuid igasugune järjepidev massiühik annab sama suhte.
3. Lugege AFR, lambda ja φ ning rikas/stoich/lahja otsus.
4. Kasutage pöördlahendajat, et minna teisele poole: sisestage sihtAFR, et leida kütuse mass, mida vajate oma õhu massi kohta (ja vastupidi).

Tulemused on sünkroonitud lehekülge URL-iga, nii et saate järjehoidja või täpse seadistuse jagada.

Töötatud näide

180 g õhku koos 12 g bensiiniga:

$\text{AFR} = \frac{180}{12} = 15.0 \qquad \lambda = \frac{15.0}{14.7} = 1.02$

λ = 1.02 on stöhhiomeetrilisest veidi lahjem — kerge koormuse ökonoomse segu.

Arvutage see koodis

Iga fragment võtab õhu massi, kütuse massi ja kütuse stöhhiomeetrilise AFR-i ning tagastab AFR-i ja lambda-i.

1=A2/B2                     ' AFR  (A2 = air mass, B2 = fuel mass)
2=(A2/B2)/C2                ' Lambda  (C2 = stoichiometric AFR, e.g. 14.7)
3

1def afr_lambda(air_mass, fuel_mass, stoich=14.7):
2    afr = air_mass / fuel_mass
3    return afr, afr / stoich
4
5print(afr_lambda(180, 12))  # (15.0, 1.0204...)
6

1function afrLambda(airMass, fuelMass, stoich = 14.7) {
2  const afr = airMass / fuelMass;
3  return { afr, lambda: afr / stoich };
4}
5console.log(afrLambda(180, 12)); // { afr: 15, lambda: 1.0204... }
6

1double afr = airMass / fuelMass;
2double lambda = afr / stoich;   // stoich e.g. 14.7
3

1double afr = airMass / fuelMass;
2double lambda = afr / stoich;   // stoich e.g. 14.7
3

1double afr = airMass / fuelMass;
2double lambda = afr / stoich;   // stoich e.g. 14.7
3

1afr := airMass / fuelMass
2lambda := afr / stoich // stoich e.g. 14.7
3

1let afr = air_mass / fuel_mass;
2let lambda = afr / stoich; // stoich e.g. 14.7
3

1$afr = $airMass / $fuelMass;
2$lambda = $afr / $stoich; // $stoich e.g. 14.7
3

1afr = air_mass / fuel_mass
2lambda = afr / stoich # stoich e.g. 14.7
3

1afr <- air_mass / fuel_mass
2lambda <- afr / stoich  # stoich e.g. 14.7
3

Korduma kippuvad küsimused

Kas ühikud on tähtsad? Ei — AFR on suhe, nii et igasugune järjepidev massiühik (grammid, kilogrammid, naelad) annab sama arvu. Kasutage õhu ja kütuse jaoks lihtsalt sama ühikut.

Kas kõrgem AFR on parem? Mitte iseenesest. Kõrgem (lahjem) võib parandada majandamist, kuid tõstab temperatuure; madalam (rikasem) annab võimsust ja jahutab laengut, kuid raiskab kütust ja suurendab heitgaase. Õige siht sõltub koormast ja kütusest.

Miks muutus minu AFR, kui vahetan kütust? Sisestatud AFR ei muutunud — kuid otsus muutus, sest "ideaalne" on iga kütuse jaoks erinevat AFR-i. Lambda (λ = 1.00) on kütusest sõltumatu viis lugeda "ideaalset".

Allikad

• Air–fuel ratio — Wikipedia — määratlused ja stöhhiomeetrilised AFR väärtused kütuse kohta.
• Air-Fuel Ratios, Lambda, and Stoichiometry Explained — HP Tuners — lambda vs AFR ja häälestamise sihtmärgid.
• Air fuel ratio — x-engineer.org — stöhhiomeetrilise AFR-i ja lambda esimestest põhimõtetest tuletamine.