Kalkulator odnosa vazduh-gorivo (AFR) — AFR, Lambda i odnos ekvivalencije

Što ovaj kalkulator radi (ELI5)

Motor sagoreva smešu vazduha i goriva. Odnos vazduh-gorivo (AFR) je jednostavno koliko vazduha imate za svaku jedinicu goriva, meren po težini. AFR od 14,7 znači 14,7 grama vazduha za svakih 1 gram goriva.

Unesite masu vazduha i masu goriva, a ovaj alat vam daje tri broja:

• AFR — sirovi odnos (vazduh ÷ gorivo).
• Lambda (λ) — ista stvar rescalirana tako da je 1,0 savršeno sagorevanje za bilo koje gorivo koje ste odabrali. Ispod 1 je "bogato" (dodatno gorivo); iznad 1 je "siromašno" (dodatni vazduh). Lambda je korisna jer 1,0 znači "idealno" bez obzira na gorivo.
• Odnos ekvivalencije (φ) — samo lambda preokrenut (φ = 1 ÷ λ). Tunerski zanat u nekim regijama ga preferira; iznad 1 je bogato.

Zatim vam pokazuje da li je smeža bogata, stehiometrijska ili siromašna, i prikazuje je na meraču.

Formula

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

Stehiometrijski AFR (AFR_stoich) je hemijski tačan odnos u kojem se sve gorivo i sav kiseonik troše zajedno, ne ostavljajući ostatke. Zavisi od goriva:

Vrednosti slede standardne reference ispod. Jer E85 treba daleko manje vazduha po gramu goriva od benzina, AFR od "14,7" je siromašan na E85 ali savršen na benzinu — ovo je upravo zašto lambda postoji: na bilo kom gorivu, λ = 1,00 je idealno sagorevanje.

Bogato, stehiometrijsko i siromašno

Lambda daje skalu nezavisnu od goriva:

Wideband oxygen sensor zapravo direktno meri lambda iz ispuha, zatim odabrani stehiometrijski AFR ga pretvara u prikazani AFR — što je razlog zašto odabir pogrešnog goriva čini AFR broj pogrešnim čak i kada je lambda ispravan.

Kako koristiti

1. Odaberite gorivo kako lambda i zaključak koriste ispravnu stehiometrijsku AFR.
2. Unesite masu vazduha (npr. iz mjerenja protoka mase vazduha/MAF ili klupe za tokove) i masu goriva (iz protoka injektora × vreme), u istim jedinicama — grami ovde, ali bilo koja konzistentna masa jedinica daje isti odnos.
3. Pročitajte AFR, lambda i φ, i zaključak bogato/stoich/siromašno.
4. Koristite obrnuti rešavač da idete na drugi način: unesite ciljnu AFR da dobijete masu goriva potrebnu za vašu masu vazduha (i obrnuto).

Rezultati se sinhronizuju sa URL-om stranice, tako da možete označiti ili podeliti tačnu postavku.

Urađeni primer

180 g vazduha sa 12 g benzina:

$\text{AFR} = \frac{180}{12} = 15,0 \qquad \lambda = \frac{15,0}{14,7} = 1,02$

λ = 1,02 je upravo siromašan od stehiometrijske — smeša sa laganom potrošnjom.

Izračunajte u kodu

Svaki isečak uzima masu vazduha, masu goriva i stehiometrijsku AFR za gorivo, i vraća AFR i lambdu.

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

Često postavljana pitanja

Da li jedinice važe? Ne — AFR je odnos, tako da bilo koja konzistentna masa jedinica (grami, kilogrami, funte) daje isti broj. Samo koristite istu jedinicu za vazduh i gorivo.

Da li viši AFR je bolje? Nije sam po sebi. Viži (siromašniji) može poboljšati ekonomiju ali podiže temperature; niži (bogatiji) pravi snagu i hladi punjenje ali gubi gorivo i povećava emisiju. Pravilna ciljana vrednost zavisi od opterećenja i goriva.

Zašto se moj AFR promenio kada sam prešao gorivo? AFR koji ste uneli se nije promenio — ali zaključak jeste, jer je "idealno" drugi AFR za svako gorivo. Lambda (λ = 1,00) je način nezavisan od goriva da pročitate "idealno".

Izvori

• Air–fuel ratio — Wikipedia — definicije i stehiometrijske AFR vrednosti po gorivu.
• Air-Fuel Ratios, Lambda, and Stoichiometry Explained — HP Tuners — lambda vs AFR i tuning ciljeve.
• Air fuel ratio — x-engineer.org — prvi principi derivacija stehiometrijske AFR i lambde.