वायु-ईंधन अनुपात (AFR) कैलकुलेटर — AFR, Lambda और समतुल्यता अनुपात

यह कैलकुलेटर क्या करता है (ELI5)

एक इंजन हवा और ईंधन का मिश्रण जलाता है। वायु-ईंधन अनुपात (AFR) बस यह है कि आपके पास प्रत्येक इकाई ईंधन के लिए कितनी हवा है, वजन से मापी जाती है। 14.7 का AFR का मतलब है हर 1 ग्राम ईंधन के लिए 14.7 ग्राम हवा।

हवा का द्रव्यमान और ईंधन का द्रव्यमान दर्ज करें और यह उपकरण आपको तीन संख्याएं देता है:

• AFR — कच्चा अनुपात (हवा ÷ ईंधन)।
• Lambda (λ) — यही चीज़ फिर से स्केल की गई ताकि 1.0 आपके द्वारा चुने गए किसी भी ईंधन के लिए परफेक्ट बर्न हो। 1 से नीचे "रिच" है (अतिरिक्त ईंधन); 1 से ऊपर "लीन" है (अतिरिक्त हवा)। Lambda सुविधाजनक है क्योंकि 1.0 का मतलब "आदर्श" है चाहे ईंधन कोई भी हो।
• समतुल्यता अनुपात (φ) — बस lambda को पलट दिया (φ = 1 ÷ λ)। कुछ क्षेत्रों में ट्यूनर्स को यह पसंद है; 1 से ऊपर रिच है।

फिर यह आपको बताता है कि मिश्रण रिच है, स्टोइकियोमेट्रिक है, या लीन है, और इसे एक गेज पर दिखाता है।

सूत्र

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

स्टोइकियोमेट्रिक AFR (AFR_stoich) वह रासायनिक रूप से सटीक अनुपात है जिस पर सभी ईंधन और सभी ऑक्सीजन एक साथ खपत होते हैं, कोई अवशेष नहीं बचता। यह ईंधन पर निर्भर करता है:

मान नीचे दिए गए मानक संदर्भों का पालन करते हैं। क्योंकि E85 को गैसोलीन की तुलना में ईंधन के प्रति ग्राम बहुत कम हवा की आवश्यकता है, E85 पर "14.7" का AFR लीन है लेकिन गैसोलीन पर परफेक्ट है — यह बिल्कुल वही कारण है कि lambda मौजूद है: किसी भी ईंधन पर, λ = 1.00 आदर्श बर्न है।

रिच, स्टोइकियोमेट्रिक, और लीन

Lambda एक ईंधन-स्वतंत्र पैमाना देता है:

एक वाइडबैंड ऑक्सीजन सेंसर वास्तव में एक्सहॉस्ट से सीधे lambda को मापता है, फिर एक चुने हुए स्टोइकियोमेट्रिक AFR इसे प्रदर्शित AFR में परिवर्तित करता है — यही कारण है कि गलत ईंधन चुनने से AFR संख्या गलत हो जाती है भले ही lambda सही हो।

इसे कैसे उपयोग करें

1. ईंधन चुनें ताकि lambda और वर्डिक्ट सही स्टोइकियोमेट्रिक AFR का उपयोग करें।
2. हवा का द्रव्यमान दर्ज करें (जैसे मास-एयरफ्लो/MAF रीडिंग या फ्लो बेंच से) और ईंधन का द्रव्यमान (इंजेक्टर प्रवाह × समय से), समान इकाइयों में — यहाँ ग्राम, लेकिन कोई भी सुसंगत द्रव्यमान इकाई समान अनुपात देता है।
3. AFR, lambda, और φ पढ़ें, और रिच/स्टोइच/लीन वर्डिक्ट।
4. रिवर्स सॉल्वर का उपयोग दूसरे तरीके से जाने के लिए करें: अपनी हवा के द्रव्यमान के लिए आवश्यक ईंधन द्रव्यमान प्राप्त करने के लिए एक लक्ष्य AFR दर्ज करें (और इसके विपरीत)।

परिणाम पृष्ठ URL पर सिंक करते हैं, इसलिए आप एक सटीक सेटअप बुक कर सकते हैं या साझा कर सकते हैं।

कार्य किया गया उदाहरण

180 ग्राम हवा के साथ 12 ग्राम गैसोलीन:

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

λ = 1.02 स्टोइकियोमेट्रिक से बस लीन है — एक हल्के-लोड अर्थव्यवस्था मिश्रण।

इसे कोड में गणना करें

प्रत्येक स्निपेट एक हवा का द्रव्यमान, एक ईंधन का द्रव्यमान, और ईंधन के लिए स्टोइकियोमेट्रिक AFR लेता है, और AFR और lambda रिटर्न करता है।

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

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

क्या इकाइयां महत्वपूर्ण हैं? नहीं — AFR एक अनुपात है, इसलिए कोई भी सुसंगत द्रव्यमान इकाई (ग्राम, किलोग्राम, पाउंड) समान संख्या देता है। बस हवा और ईंधन के लिए समान इकाई का उपयोग करें।

क्या उच्च AFR बेहतर है? अपने आप में नहीं। उच्च (लीन) अर्थव्यवस्था में सुधार कर सकता है लेकिन तापमान बढ़ाता है; निम्न (रिच) शक्ति बनाता है और चार्ज को ठंडा करता है लेकिन ईंधन बर्बाद करता है और उत्सर्जन बढ़ाता है। सही लक्ष्य लोड और ईंधन पर निर्भर करता है।

मैंने ईंधन स्विच करने पर अपना AFR क्यों बदला? आपने दर्ज किया हुआ AFR नहीं बदला — लेकिन वर्डिक्ट ने किया, क्योंकि "आदर्श" प्रत्येक ईंधन के लिए एक अलग AFR है। Lambda (λ = 1.00) "आदर्श" को पढ़ने का ईंधन-स्वतंत्र तरीका है।

स्रोत

• Air–fuel ratio — Wikipedia — परिभाषाएं और ईंधन द्वारा स्टोइकियोमेट्रिक AFR मान।
• Air-Fuel Ratios, Lambda, and Stoichiometry Explained — HP Tuners — lambda vs AFR और ट्यूनिंग लक्ष्य।
• Air fuel ratio — x-engineer.org — स्टोइकियोमेट्रिक AFR और lambda की प्रथम-सिद्धांत व्युत्पत्ति।