Lucht-Brandstofverhouding (AFR) Calculator — AFR, Lambda & Equivalentieverhoudingsratio

Wat deze calculator doet (ELI5)

Een motor brandt een mix van lucht en brandstof. De air-fuel ratio (AFR) is eenvoudigweg hoeveel lucht u heeft voor elke eenheid brandstof, gemeten naar gewicht. Een AFR van 14,7 betekent 14,7 gram lucht voor elke 1 gram brandstof.

Voer de luchtmassa en de brandstofmassa in en deze tool geeft u drie getallen:

• AFR — de ruwe verhouding (lucht ÷ brandstof).
• Lambda (λ) — dezelfde zaak herschaald zodat 1,0 de perfecte verbranding is voor welke brandstof u ook kiest. Onder 1 is "rijk" (extra brandstof); boven 1 is "arm" (extra lucht). Lambda is handig omdat 1,0 "ideaal" betekent ongeacht de brandstof.
• Equivalentieverhoudingsratio (φ) — gewoon lambda omgekeerd (φ = 1 ÷ λ). Tuners in sommige regio's geven het de voorkeur; boven 1 is rijk.

Het vertelt u vervolgens of het mengsel rijk, stoichiometrisch of arm is, en toont het op een maat.

De formule

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

De stoichiometrische AFR (AFR_stoich) is de chemisch exacte verhouding waarin alle brandstof en alle zuurstof samen worden verbruikt, zonder resten. Dit hangt af van de brandstof:

Waarden volgen de standaardverwijzingen hieronder. Omdat E85 veel minder lucht per gram brandstof nodig heeft dan benzine, is een AFR van "14,7" arm op E85 maar perfect op benzine — dit is precies waarom lambda bestaat: op elke brandstof is λ = 1,00 de ideale verbranding.

Rijk, stoichiometrisch en arm

Lambda geeft een brandstofobafhankelijke schaal:

Een wideband-zuurstofensor meet eigenlijk lambda rechtstreeks uit het uitlaatgas, dan converteert een gekozen stoichiometrische AFR het naar een weergegeven AFR — daarom maakt het kiezen van de verkeerde brandstof het AFR-getal verkeerd, zelfs als lambda correct is.

Hoe te gebruiken

1. Kies de brandstof zodat lambda en het oordeel de juiste stoichiometrische AFR gebruiken.
2. Voer de luchtmassa in (bijv. van een massa-luchtstroming/MAF-aflezing of een flowbench) en de brandstofmassa (van inspuiterdebiet × tijd), in dezelfde eenheden — gram hier, maar elke consistente massa-eenheid geeft dezelfde verhouding.
3. Lees de AFR, lambda en φ en het rijk/stoich/arm-oordeel.
4. Gebruik de reverse solver om de andere kant op te gaan: voer een doel-AFR in om de brandstofmassa nodig voor uw luchtmassa te krijgen (en vice versa).

Resultaten synchroniseren met de pagina-URL, zodat u een exact setup kunt bladwijzeren of delen.

Uitgewerkt voorbeeld

180 g lucht met 12 g benzine:

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

λ = 1,02 is net arm van stoichiometrisch — een lichte-belasting-economisch mengsel.

Bereken het in code

Elk fragment neemt een luchtmassa, een brandstofmassa en de stoichiometrische AFR voor de brandstof, en geeft AFR en lambda terug.

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

Veelgestelde vragen

Doen de eenheden er toe? Nee — AFR is een verhouding, dus elke consistente massa-eenheid (gram, kilogram, pond) geeft hetzelfde getal. Gebruik gewoon dezelfde eenheid voor lucht en brandstof.

Is een hoger AFR beter? Niet op zichzelf. Hoger (armer) kan economie verbeteren maar verhoogt temperaturen; lager (rijker) maakt vermogen en koelt de lading maar verspilt brandstof en verhoogt emissies. Het juiste doel hangt af van belasting en brandstof.

Waarom veranderde mijn AFR toen ik van brandstof wisselde? De AFR die u invoerde niet — maar het oordeel wel, omdat "ideaal" een ander AFR voor elke brandstof is. Lambda (λ = 1,00) is de brandstofobafhankelijke manier om "ideaal" te lezen.

Bronnen

• Air–fuel ratio — Wikipedia — definities en stoichiometrische AFR-waarden per brandstof.
• Air-Fuel Ratios, Lambda, and Stoichiometry Explained — HP Tuners — lambda vs AFR en tuning-doelen.
• Air fuel ratio — x-engineer.org — eerste-principes-afleiding van stoichiometrische AFR en lambda.