מחשבון יחס אוויר לדלק (AFR) — AFR, Lambda ויחס שקילות

מה עושה מחשבון זה (הסברה פשוטה)

מנוע שורף תערובת של אוויר ודלק. יחס אוויר לדלק (AFR) הוא פשוט כמות האוויר שיש לך לכל יחידת דלק, הנמדדת במשקל. AFR של 14.7 פירושו 14.7 גרם אוויר לכל 1 גרם דלק.

הקלד את מסת האוויר ומסת הדלק וכלי זה יתן לך שלושה מספרים:

• AFR — היחס הגולמי (אוויר ÷ דלק).
• Lambda (λ) — אותו דבר בהתאמה חדשה כך 1.0 הוא השריפה המושלמת לכל דלק שבחרת. מתחת ל-1 הוא "עשיר" (דלק נוסף); מעל 1 הוא "דל" (אוויר נוסף). Lambda שימושי כי 1.0 פירושו "אידיאלי" ללא קשר לדלק.
• יחס שקילות (φ) — פשוט lambda הפוך (φ = 1 ÷ λ). מכיילים באזורים מסוימים מעדיפים זאת; מעל 1 הוא עשיר.

לאחר מכן הוא מספר לך האם התערובת עשירה, סטוכיומטרית או דלה, ומציג זאת בגיאומטר.

הנוסחה

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

הAFR סטוכיומטרי (AFR_stoich) הוא היחס הכימי המדויק בו כל הדלק וכל החמצן נצרכים ביחד, ללא שריידים. זה תלוי בדלק:

הערכים עוקבים אחרי ההתייחסויות הסטנדרטיות להלן. כי E85 צריך הרבה פחות אוויר לגרם דלק מאשר בנזין, AFR של "14.7" הוא דל ב-E85 אבל מושלם בבנזין — זו בדיוק הסיבה שלמבדה קיימת: בכל דלק, λ = 1.00 היא השריפה האידיאלית.

עשיר, סטוכיומטרי, ודל

Lambda נותן סקלה בלתי תלויה בדלק:

חיישן חמצן בתדר רחב למעשה מודד lambda ישירות מהפליטה, ואז AFR סטוכיומטרי שנבחר ממיר אותו ל-AFR מוצג — זו הסיבה שבחירת דלק לא נכון הופכת את מספר ה-AFR לשגוי גם כאשר lambda נכון.

איך להשתמש בזה

1. בחר את הדלק כך שלמבדה והפסק דין יהיו משתמשים ב-AFR סטוכיומטרי הנכון.
2. הזן את מסת האוויר (למשל מקריאת זרימת מסה/MAF או ספסל זרימה) ואת מסת הדלק (מזרימת מזרק × זמן), באותן יחידות — גרם כאן, אבל כל יחידת מסה עקבית נותנת את אותו יחס.
3. קרא את AFR, lambda, ו-φ, והפסק דין עשיר/stoich/דל.
4. השתמש בפותר הפוך כדי ללכת בדרך השנייה: הזן AFR יעד כדי לקבל את מסת הדלק הנדרשת למסת האוויר שלך (והיפך).

התוצאות מסתנכרנות לכתובת URL של העמוד, כך שתוכל לשמור סימנייה או לשתף הגדרה מדויקת.

דוגמה עבודה

180 גרם אוויר עם 12 גרם בנזין:

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

λ = 1.02 הוא פשוט דל מ-stoichiometric — תערובת כלכלית בעומס קל.

חשב את זה בקוד

כל קטע לוקח מסת אוויר, מסת דלק, ו-AFR סטוכיומטרי לדלק, ומחזיר AFR ו-lambda.

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

שאלות נפוצות

האם היחידות חשובות? לא — AFR הוא יחס, כך שכל יחידת מסה עקבית (גרם, קילוגרם, פאונד) נותנת את אותו מספר. פשוט השתמש באותה יחידה לאוויר ודלק.

האם AFR גבוה יותר טוב? לא בעצמו. גבוה יותר (דל יותר) יכול לשפר כלכלה אבל מגביה טמפרטורות; נמוך יותר (עשיר יותר) עוזר כוח וקורר את ההטענה אבל מבזבז דלק ומגביר פליטות. המטרה הנכונה תלויה בעומס ודלק.

למה ה-AFR שלי השתנה כשחלפתי דלקים? ה-AFR שהזנת לא — אבל הפסק דין כן, כי "אידיאלי" הוא AFR שונה לכל דלק. Lambda (λ = 1.00) הוא הדרך הבלתי תלויה בדלק לקרוא "אידיאלי".

מקורות

• יחס אוויר לדלק — Wikipedia — הגדרות וערכי AFR סטוכיומטרי לפי דלק.
• יחסי אוויר-דלק, Lambda וסטוכיומטריה מוסברים — HP Tuners — lambda לעומת AFR ומטרות כיול.
• יחס אוויר דלק — x-engineer.org — נגזרת עקרונות ראשונים של AFR סטוכיומטרי ו-lambda.