Pengira Nisbah Udara-Bahan Api (AFR)

Pengenalan

Pengira Nisbah Udara-Bahan Api (AFR) adalah alat penting bagi jurutera automotif, mekanik, dan peminat kereta yang perlu mengoptimumkan prestasi enjin. AFR mewakili nisbah jisim udara kepada bahan api yang terdapat dalam enjin pembakaran dalam, dan ia adalah salah satu parameter paling kritikal yang mempengaruhi kecekapan enjin, pengeluaran kuasa, dan pelepasan. Pengira ini menyediakan cara yang mudah untuk menentukan nisbah udara-bahan api dengan memasukkan jisim udara dan bahan api, membantu anda mencapai campuran ideal untuk aplikasi khusus anda.

Sama ada anda sedang menyetel enjin prestasi, menyelesaikan isu sistem bahan api, atau mengkaji proses pembakaran, memahami dan mengawal nisbah udara-bahan api adalah asas untuk mencapai hasil yang optimum. Pengira kami menjadikan proses ini mudah dan boleh diakses, menghapuskan keperluan untuk pengiraan kompleks atau peralatan khusus.

Apakah Nisbah Udara-Bahan Api?

Nisbah udara-bahan api (AFR) adalah ukuran penting dalam enjin pembakaran yang mewakili nisbah antara jisim udara dan jisim bahan api dalam ruang pembakaran. Ia dikira menggunakan formula yang mudah:

$\text{AFR} = \frac{\text{Jisim Udara}}{\text{Jisim Bahan Api}}$

Sebagai contoh, AFR 14.7:1 (sering ditulis hanya sebagai 14.7) bermaksud terdapat 14.7 bahagian udara untuk setiap 1 bahagian bahan api berdasarkan jisim. Nisbah khusus ini (14.7:1) dikenali sebagai nisbah stoikiometrik untuk enjin petrol—campuran yang betul secara kimia di mana semua bahan api boleh digabungkan dengan semua oksigen dalam udara, tanpa meninggalkan lebihan mana-mana.

Kepentingan Nilai AFR yang Berbeza

Nisbah AFR yang ideal berbeza bergantung kepada jenis bahan api dan ciri prestasi enjin yang diingini:

Bahan api yang berbeza mempunyai nilai AFR stoikiometrik yang berbeza:

• Petrol: 14.7:1
• Diesel: 14.5:1
• E85 (85% etanol): 9.8:1
• Metanol: 6.4:1
• Gas Asli (CNG): 17.2:1

Cara Menggunakan Pengira Nisbah Udara-Bahan Api

Pengira AFR kami direka untuk menjadi intuitif dan mudah digunakan. Ikuti langkah-langkah mudah ini untuk mengira nisbah udara-bahan api untuk enjin anda:

1. Masukkan Jisim Udara: Masukkan jisim udara dalam gram dalam medan "Jisim Udara".
2. Masukkan Jisim Bahan Api: Masukkan jisim bahan api dalam gram dalam medan "Jisim Bahan Api".
3. Lihat Keputusan: Pengira akan secara automatik memaparkan AFR yang dikira.
4. Tafsir Status: Pengira akan menunjukkan sama ada campuran anda kaya, ideal, atau lean berdasarkan AFR yang dikira.
5. Laraskan Target AFR (Pilihan): Jika anda mempunyai AFR sasaran tertentu dalam fikiran, anda boleh memasukkannya untuk mengira jisim udara atau bahan api yang diperlukan.

Memahami Keputusan

Pengira menyediakan beberapa maklumat penting:

• Nisbah Udara-Bahan Api (AFR): Nisbah yang dikira antara jisim udara dan jisim bahan api.
• Status Campuran: Petunjuk sama ada campuran anda kaya (berat bahan api), ideal, atau lean (berat udara).
• Bahan Api/Udara yang Diperlukan: Jika anda menetapkan AFR sasaran, pengira akan menunjukkan berapa banyak bahan api atau udara yang diperlukan untuk mencapai nisbah tersebut.

Tips untuk Pengiraan yang Tepat

• Pastikan ukuran anda dalam unit yang sama (gram disyorkan).
• Untuk aplikasi dunia nyata, pertimbangkan bahawa pengiraan teori mungkin berbeza dari prestasi enjin sebenar disebabkan oleh faktor seperti atomisasi bahan api, reka bentuk ruang pembakaran, dan keadaan persekitaran.
• Semasa menyetel enjin, selalu mulakan dengan AFR yang disyorkan oleh pengeluar dan buat penyesuaian kecil.

Formula dan Pengiraan

Pengiraan nisbah udara-bahan api adalah mudah tetapi memahami implikasi pelbagai nisbah memerlukan pengetahuan yang lebih mendalam. Berikut adalah pandangan terperinci mengenai matematik di sebalik AFR:

Formula AFR Asas

$\text{AFR} = \frac{m_{\text{udara}}}{m_{\text{bahan api}}}$

Di mana:

• $m_{\text{udara}}$ adalah jisim udara dalam gram
• $m_{\text{bahan api}}$ adalah jisim bahan api dalam gram

Mengira Jisim Bahan Api yang Diperlukan

Jika anda tahu AFR yang diingini dan jisim udara, anda boleh mengira jisim bahan api yang diperlukan:

$m_{\text{bahan api}} = \frac{m_{\text{udara}}}{\text{AFR}}$

Mengira Jisim Udara yang Diperlukan

Begitu juga, jika anda tahu jisim bahan api dan AFR yang diingini, anda boleh mengira jisim udara yang diperlukan:

$m_{\text{udara}} = m_{\text{bahan api}} \times \text{AFR}$

Nilai Lambda

Dalam sistem pengurusan enjin moden, AFR sering dinyatakan sebagai nilai lambda (λ), yang merupakan nisbah AFR sebenar kepada AFR stoikiometrik untuk bahan api tertentu:

$\lambda = \frac{\text{AFR Sebenar}}{\text{AFR Stoikiometrik}}$

Untuk petrol:

• λ = 1: Campuran stoikiometrik yang sempurna (AFR = 14.7:1)
• λ < 1: Campuran kaya (AFR < 14.7:1)
• λ > 1: Campuran lean (AFR > 14.7:1)

Kes Penggunaan untuk Pengiraan AFR

Memahami dan mengawal nisbah udara-bahan api adalah penting dalam pelbagai aplikasi:

1. Penyetelan Enjin dan Pengoptimuman Prestasi

Mekanik profesional dan peminat prestasi menggunakan pengiraan AFR untuk:

• Memaksimumkan pengeluaran kuasa untuk aplikasi perlumbaan
• Mengoptimumkan kecekapan bahan api untuk kenderaan yang fokus pada ekonomi
• Menyeimbangkan prestasi dan kecekapan untuk pemandu harian
• Memastikan operasi yang betul selepas pengubahsuaian enjin

2. Kawalan Pelepasan dan Pematuhan Alam Sekitar

AFR memainkan peranan kritikal dalam mengawal pelepasan enjin:

• Penukar pemangkin beroperasi dengan paling efisien dekat dengan nisbah stoikiometrik
• Campuran kaya menghasilkan lebih banyak karbon monoksida (CO) dan hidrokarbon (HC)
• Campuran lean boleh menghasilkan pelepasan nitrogen oksida (NOx) yang lebih tinggi
• Memenuhi standard pelepasan memerlukan kawalan AFR yang tepat

3. Menyelesaikan Masalah Sistem Bahan Api

Pengiraan AFR membantu mendiagnosis masalah dengan:

• Penyuntik bahan api (tersumbat atau bocor)
• Pengatur tekanan bahan api
• Sensor aliran jisim udara
• Sensor oksigen
• Pemrograman unit kawalan enjin (ECU)

4. Penyelidikan dan Pembangunan

Jurutera menggunakan pengukuran AFR untuk:

• Membangunkan reka bentuk enjin baru
• Menguji bahan api alternatif
• Meningkatkan kecekapan pembakaran
• Mengurangkan pelepasan sambil mengekalkan prestasi

5. Aplikasi Pendidikan

Pengiraan AFR adalah berharga untuk:

• Mengajar prinsip pembakaran
• Menunjukkan stoikiometri dalam kimia
• Memahami termodinamik dalam kursus kejuruteraan

Contoh Dunia Nyata

Seorang mekanik yang menyetel kereta prestasi mungkin menyasarkan AFR yang berbeza bergantung pada keadaan pemanduan:

• Untuk kuasa maksimum (contohnya, semasa pecutan): AFR sekitar 12.5:1
• Untuk pelayaran pada kelajuan lebuh raya: AFR sekitar 14.7:1
• Untuk ekonomi bahan api maksimum: AFR sekitar 15.5:1

Dengan mengukur dan menyesuaikan AFR sepanjang julat operasi enjin, mekanik dapat mencipta peta bahan api khusus yang mengoptimumkan enjin untuk keperluan pemandu tertentu.

Alternatif kepada Pengiraan AFR Langsung

Walaupun pengira kami menyediakan cara yang mudah untuk menentukan AFR berdasarkan jisim udara dan bahan api, terdapat beberapa kaedah alternatif yang digunakan dalam aplikasi dunia nyata:

1. Sensor Oksigen (Sensor O2)

• Sensor O2 Jalur Sempit: Standard dalam kebanyakan kenderaan, ini boleh mengesan jika campuran kaya atau lean berbanding stoikiometrik, tetapi tidak dapat memberikan nilai AFR yang tepat.
• Sensor O2 Jalur Lebar: Sensor yang lebih maju yang boleh mengukur AFR tertentu merentasi julat yang luas, biasanya digunakan dalam aplikasi prestasi.

2. Penganalisis Gas Ekzos

Peranti ini mengukur komposisi gas ekzos untuk menentukan AFR:

• Penganalisis 5-Gas: Mengukur CO, CO2, HC, O2, dan NOx untuk mengira AFR
• Spektroskopi FTIR: Memberikan analisis terperinci tentang komposisi ekzos

3. Pengukuran Aliran Udara dan Aliran Bahan Api

Pengukuran langsung:

• Pengambilan udara menggunakan sensor aliran jisim udara (MAF)
• Penggunaan bahan api menggunakan meter aliran yang tepat

4. Data Unit Kawalan Enjin (ECU)

ECU moden mengira AFR berdasarkan input dari pelbagai sensor:

• Sensor aliran jisim udara
• Sensor tekanan mutlak manifold
• Sensor suhu udara masuk
• Sensor suhu penyejuk enjin
• Sensor kedudukan pendikit

Setiap kaedah mempunyai kelebihan dan batasan dari segi ketepatan, kos, dan kemudahan pelaksanaan. Pengira kami menyediakan titik permulaan yang mudah untuk memahami AFR, sementara penyetelan profesional sering memerlukan teknik pengukuran yang lebih canggih.

Sejarah Pengukuran dan Kawalan Nisbah Udara-Bahan Api

Konsep nisbah udara-bahan api telah menjadi asas kepada enjin pembakaran dalam sejak penemuannya, tetapi kaedah untuk mengukur dan mengawal AFR telah berkembang dengan ketara dari masa ke masa.

Pembangunan Awal (1800-an-1930-an)

Dalam enjin terawal, pencampuran udara-bahan api dicapai melalui karburetor yang sederhana yang bergantung pada kesan Venturi untuk menarik bahan api ke dalam aliran udara. Sistem awal ini tidak mempunyai cara yang tepat untuk mengukur AFR, dan penyetelan dilakukan terutamanya berdasarkan pendengaran dan rasa.

Kajian saintifik pertama mengenai nisbah udara-bahan api yang optimum dijalankan pada awal abad ke-20, menetapkan bahawa nisbah yang berbeza diperlukan untuk keadaan operasi yang berbeza.

Kemajuan Pertengahan Abad (1940-an-1970-an)

Pembangunan karburetor yang lebih canggih membolehkan kawalan AFR yang lebih baik merentasi pelbagai beban dan kelajuan enjin. Inovasi utama termasuk:

• Pam pemecut untuk menyediakan bahan api tambahan semasa pecutan
• Injap kuasa untuk memperkayakan campuran di bawah beban tinggi
• Sistem pampasan ketinggian

Walau bagaimanapun, pengukuran AFR yang tepat masih mencabar di luar tetapan makmal, dan kebanyakan enjin beroperasi dengan campuran yang agak kaya untuk memastikan kebolehpercayaan dengan mengorbankan kecekapan dan pelepasan.

Era Suntikan Bahan Api Elektronik (1980-an-1990-an)

Penerimaan luas sistem suntikan bahan api elektronik (EFI) merevolusikan kawalan AFR:

• Sensor oksigen menyediakan maklum balas tentang proses pembakaran
• Unit kawalan elektronik (ECU) boleh menyesuaikan penghantaran bahan api secara masa nyata
• Sistem kawalan gelung tertutup mengekalkan nisbah stoikiometrik semasa pelayaran
• Pengayaan gelung terbuka disediakan semasa permulaan sejuk dan keadaan beban tinggi

Era ini menyaksikan peningkatan dramatik dalam kedua-dua kecekapan bahan api dan kawalan pelepasan, sebahagian besarnya disebabkan oleh pengurusan AFR yang lebih baik.

Sistem Moden (2000-an-Hari Ini)

Enjin hari ini mempunyai sistem kawalan AFR yang sangat canggih:

• Sensor oksigen jalur lebar menyediakan pengukuran AFR yang tepat merentasi julat yang luas
• Sistem suntikan terus menawarkan kawalan yang tidak pernah berlaku sebelum ini ke atas penghantaran bahan api
• Penentuan injap yang boleh berubah membolehkan pengoptimuman pengambilan udara
• Penyesuaian bahan api spesifik silinder mengimbangi variasi pembuatan
• Algoritma lanjutan meramalkan AFR optimum berdasarkan pelbagai input

Teknologi ini membolehkan enjin moden mengekalkan AFR ideal di bawah hampir semua keadaan operasi, menghasilkan kombinasi yang luar biasa antara kuasa, kecekapan, dan pelepasan rendah yang tidak mungkin berlaku pada era sebelumnya.

Contoh Kod untuk Mengira AFR

Berikut adalah contoh cara mengira nisbah udara-bahan api dalam pelbagai bahasa pengaturcaraan:

1' Formula Excel untuk mengira AFR
2=B2/C2
3' Di mana B2 mengandungi jisim udara dan C2 mengandungi jisim bahan api
4
5' Fungsi VBA Excel untuk pengiraan AFR
6Function CalculateAFR(airMass As Double, fuelMass As Double) As Variant
7    If fuelMass = 0 Then
8        CalculateAFR = "Ralat: Jisim bahan api tidak boleh kosong"
9    Else
10        CalculateAFR = airMass / fuelMass
11    End If
12End Function
13

1def calculate_afr(air_mass, fuel_mass):
2    """
3    Mengira Nisbah Udara-Bahan Api (AFR)
4    
5    Parameter:
6    air_mass (float): Jisim udara dalam gram
7    fuel_mass (float): Jisim bahan api dalam gram
8    
9    Mengembalikan:
10    float: AFR yang dikira atau None jika jisim bahan api adalah sifar
11    """
12    if fuel_mass == 0:
13        return None
14    return air_mass / fuel_mass
15
16def get_afr_status(afr):
17    """
18    Menentukan status campuran udara-bahan api berdasarkan AFR
19    
20    Parameter:
21    afr (float): AFR yang dikira
22    
23    Mengembalikan:
24    str: Penerangan tentang status campuran
25    """
26    if afr is None:
27        return "AFR Tidak Sah (jisim bahan api tidak boleh kosong)"
28    elif afr < 12:
29        return "Campuran Kaya"
30    elif 12 <= afr < 12.5:
31        return "Campuran Kaya-Ideal (baik untuk kuasa)"
32    elif 12.5 <= afr < 14.5:
33        return "Campuran Ideal"
34    elif 14.5 <= afr <= 15:
35        return "Campuran Lean-Ideal (baik untuk ekonomi)"
36    else:
37        return "Campuran Lean"
38
39# Contoh penggunaan
40air_mass = 14.7  # gram
41fuel_mass = 1.0  # gram
42afr = calculate_afr(air_mass, fuel_mass)
43status = get_afr_status(afr)
44print(f"AFR: {afr:.2f}")
45print(f"Status: {status}")
46

1/**
2 * Mengira Nisbah Udara-Bahan Api (AFR)
3 * @param {number} airMass - Jisim udara dalam gram
4 * @param {number} fuelMass - Jisim bahan api dalam gram
5 * @returns {number|string} AFR yang dikira atau mesej ralat
6 */
7function calculateAFR(airMass, fuelMass) {
8  if (fuelMass === 0) {
9    return "Ralat: Jisim bahan api tidak boleh kosong";
10  }
11  return airMass / fuelMass;
12}
13
14/**
15 * Mendapatkan status campuran udara-bahan api berdasarkan AFR
16 * @param {number|string} afr - AFR yang dikira
17 * @returns {string} Penerangan tentang status campuran
18 */
19function getAFRStatus(afr) {
20  if (typeof afr === "string") {
21    return afr; // Kembalikan mesej ralat
22  }
23  
24  if (afr < 12) {
25    return "Campuran Kaya";
26  } else if (afr >= 12 && afr < 12.5) {
27    return "Campuran Kaya-Ideal (baik untuk kuasa)";
28  } else if (afr >= 12.5 && afr < 14.5) {
29    return "Campuran Ideal";
30  } else if (afr >= 14.5 && afr <= 15) {
31    return "Campuran Lean-Ideal (baik untuk ekonomi)";
32  } else {
33    return "Campuran Lean";
34  }
35}
36
37// Contoh penggunaan
38const airMass = 14.7; // gram
39const fuelMass = 1.0; // gram
40const afr = calculateAFR(airMass, fuelMass);
41const status = getAFRStatus(afr);
42console.log(`AFR: ${afr.toFixed(2)}`);
43console.log(`Status: ${status}`);
44

1public class AFRCalculator {
2    /**
3     * Mengira Nisbah Udara-Bahan Api (AFR)
4     * 
5     * @param airMass Jisim udara dalam gram
6     * @param fuelMass Jisim bahan api dalam gram
7     * @return AFR yang dikira atau -1 jika jisim bahan api adalah sifar
8     */
9    public static double calculateAFR(double airMass, double fuelMass) {
10        if (fuelMass == 0) {
11            return -1; // Petunjuk ralat
12        }
13        return airMass / fuelMass;
14    }
15    
16    /**
17     * Mendapatkan status campuran udara-bahan api berdasarkan AFR
18     * 
19     * @param afr AFR yang dikira
20     * @return Penerangan tentang status campuran
21     */
22    public static String getAFRStatus(double afr) {
23        if (afr < 0) {
24            return "AFR Tidak Sah (jisim bahan api tidak boleh kosong)";
25        } else if (afr < 12) {
26            return "Campuran Kaya";
27        } else if (afr >= 12 && afr < 12.5) {
28            return "Campuran Kaya-Ideal (baik untuk kuasa)";
29        } else if (afr >= 12.5 && afr < 14.5) {
30            return "Campuran Ideal";
31        } else if (afr >= 14.5 && afr <= 15) {
32            return "Campuran Lean-Ideal (baik untuk ekonomi)";
33        } else {
34            return "Campuran Lean";
35        }
36    }
37    
38    public static void main(String[] args) {
39        double airMass = 14.7; // gram
40        double fuelMass = 1.0; // gram
41        
42        double afr = calculateAFR(airMass, fuelMass);
43        String status = getAFRStatus(afr);
44        
45        System.out.printf("AFR: %.2f%n", afr);
46        System.out.println("Status: " + status);
47    }
48}
49

1#include <iostream>
2#include <string>
3#include <iomanip>
4
5/**
6 * Mengira Nisbah Udara-Bahan Api (AFR)
7 * 
8 * @param airMass Jisim udara dalam gram
9 * @param fuelMass Jisim bahan api dalam gram
10 * @return AFR yang dikira atau -1 jika jisim bahan api adalah sifar
11 */
12double calculateAFR(double airMass, double fuelMass) {
13    if (fuelMass == 0) {
14        return -1; // Petunjuk ralat
15    }
16    return airMass / fuelMass;
17}
18
19/**
20 * Mendapatkan status campuran udara-bahan api berdasarkan AFR
21 * 
22 * @param afr AFR yang dikira
23 * @return Penerangan tentang status campuran
24 */
25std::string getAFRStatus(double afr) {
26    if (afr < 0) {
27        return "AFR Tidak Sah (jisim bahan api tidak boleh kosong)";
28    } else if (afr < 12) {
29        return "Campuran Kaya";
30    } else if (afr >= 12 && afr < 12.5) {
31        return "Campuran Kaya-Ideal (baik untuk kuasa)";
32    } else if (afr >= 12.5 && afr < 14.5) {
33        return "Campuran Ideal";
34    } else if (afr >= 14.5 && afr <= 15) {
35        return "Campuran Lean-Ideal (baik untuk ekonomi)";
36    } else {
37        return "Campuran Lean";
38    }
39}
40
41int main() {
42    double airMass = 14.7; // gram
43    double fuelMass = 1.0; // gram
44    
45    double afr = calculateAFR(airMass, fuelMass);
46    std::string status = getAFRStatus(afr);
47    
48    std::cout << "AFR: " << std::fixed << std::setprecision(2) << afr << std::endl;
49    std::cout << "Status: " << status << std::endl;
50    
51    return 0;
52}
53

Soalan Lazim

Apakah nisbah udara-bahan api yang ideal untuk enjin petrol?

Nisbah udara-bahan api yang ideal untuk enjin petrol bergantung kepada keadaan operasi. Untuk kebanyakan enjin petrol, nisbah stoikiometrik adalah 14.7:1, yang memberikan keseimbangan terbaik untuk kawalan pelepasan apabila dipadankan dengan penukar pemangkin. Untuk kuasa maksimum, campuran yang sedikit lebih kaya (sekitar 12.5:1 hingga 13.5:1) adalah disukai. Untuk ekonomi bahan api maksimum, campuran yang sedikit lean (sekitar 15:1 hingga 16:1) berfungsi dengan baik, tetapi pergi terlalu lean boleh menyebabkan kerosakan enjin.

Bagaimana AFR mempengaruhi prestasi enjin?

AFR memberi kesan yang ketara terhadap prestasi enjin dalam beberapa cara:

• Campuran kaya (AFR rendah) memberikan lebih banyak kuasa tetapi mengurangkan kecekapan bahan api dan meningkatkan pelepasan
• Campuran lean (AFR tinggi) meningkatkan ekonomi bahan api tetapi boleh mengurangkan kuasa dan berpotensi menyebabkan kerosakan enjin jika terlalu lean
• Campuran stoikiometrik (AFR sekitar 14.7:1 untuk petrol) memberikan keseimbangan terbaik antara prestasi, kecekapan, dan pelepasan apabila digunakan dengan penukar pemangkin

Bolehkah menjalankan terlalu lean merosakkan enjin saya?

Ya, menjalankan enjin dengan campuran yang terlalu lean (AFR tinggi) boleh menyebabkan kerosakan serius. Campuran lean membakar lebih panas dan boleh menyebabkan:

• Detonasi atau "ketukan"
• Panas berlebihan
• Injap terbakar
• Piston yang rosak
• Penukar pemangkin yang cair

Oleh itu, kawalan AFR yang betul adalah kritikal untuk ketahanan enjin.

Bagaimana saya mengukur AFR dalam kenderaan saya?

Terdapat beberapa kaedah untuk mengukur AFR dalam kenderaan:

1. Sensor oksigen jalur lebar: Kaedah paling biasa untuk pengukuran AFR masa nyata, biasanya dipasang dalam sistem ekzos
2. Penganalisis gas ekzos: Digunakan dalam tetapan profesional untuk menganalisis komposisi ekzos
3. Pemindai OBD-II: Beberapa pemindai maju boleh membaca data AFR dari komputer kenderaan
4. Pengukuran aliran bahan api: Dengan mengukur pengambilan udara dan penggunaan bahan api, AFR boleh dikira

Apa yang menyebabkan keadaan kaya atau lean dalam enjin?

Beberapa faktor boleh menyebabkan enjin beroperasi kaya (AFR rendah) atau lean (AFR tinggi):

Keadaan kaya mungkin disebabkan oleh:

• Penapis udara tersumbat
• Sensor oksigen yang rosak
• Penyuntik bahan api yang bocor
• Tekanan bahan api yang berlebihan
• Sensor aliran jisim udara yang tidak berfungsi

Keadaan lean mungkin disebabkan oleh:

• Kebocoran vakum
• Penyuntik bahan api yang tersumbat
• Tekanan bahan api yang rendah
• Sensor aliran jisim udara yang kotor
• Kebocoran ekzos sebelum sensor oksigen

Bagaimana ketinggian mempengaruhi AFR?

Pada ketinggian yang lebih tinggi, udara kurang padat (mengandungi kurang oksigen setiap isipadu), yang secara berkesan menjadikan campuran udara-bahan api lebih lean. Enjin moden dengan suntikan bahan api elektronik mengimbangi ini secara automatik menggunakan sensor tekanan barometrik atau dengan memantau maklum balas sensor oksigen. Enjin karburetor yang lebih tua mungkin memerlukan penyesuaian atau pengubahsuaian lain apabila beroperasi pada ketinggian yang berbeza.

Apa perbezaan antara AFR dan lambda?

AFR adalah nisbah sebenar jisim udara kepada jisim bahan api, manakala lambda (λ) adalah nilai dinormalisasi yang mewakili betapa dekat campuran itu dengan stoikiometrik tanpa mengira jenis bahan api:

• λ = 1: Campuran stoikiometrik
• λ < 1: Campuran kaya
• λ > 1: Campuran lean

Lambda dikira dengan membahagikan AFR sebenar dengan AFR stoikiometrik untuk bahan api tertentu. Untuk petrol, λ = AFR/14.7.

Bagaimana AFR berbeza untuk bahan api yang berbeza?

Bahan api yang berbeza mempunyai komposisi kimia yang berbeza dan oleh itu mempunyai AFR stoikiometrik yang berbeza:

• Petrol: 14.7:1
• Diesel: 14.5:1
• E85 (85% etanol): 9.8:1
• Etanol tulen: 9.0:1
• Metanol: 6.4:1
• Propana: 15.5:1
• Gas asli: 17.2:1

Apabila menukar bahan api, sistem pengurusan enjin mesti disesuaikan untuk mengambil kira perbezaan ini.

Bolehkah saya melaraskan AFR dalam kereta saya?

Kenderaan moden mempunyai sistem pengurusan enjin yang canggih yang mengawal AFR secara automatik. Walau bagaimanapun, penyesuaian boleh dibuat melalui:

• Unit kawalan enjin (ECU) selepas pasaran
• Penala atau pemrogram bahan api
• Pengatur tekanan bahan api yang boleh laras (kesan terhad)
• Pengubahsuaian isyarat sensor (tidak disyorkan)

Sebarang pengubahsuaian harus dilakukan oleh profesional yang berkelayakan, kerana tetapan AFR yang tidak betul boleh merosakkan enjin atau meningkatkan pelepasan.

Bagaimana suhu mempengaruhi pengiraan AFR?

Suhu mempengaruhi AFR dalam beberapa cara:

• Udara sejuk lebih padat dan mengandungi lebih banyak oksigen setiap isipadu, secara berkesan menjadikan campuran lebih lean
• Enjin sejuk memerlukan campuran yang lebih kaya untuk operasi yang stabil
• Enjin panas mungkin memerlukan campuran yang sedikit lean untuk mencegah detonasi
• Sensor suhu udara membolehkan sistem pengurusan enjin moden mengimbangi kesan ini

Rujukan

1. Heywood, J. B. (2018). Asas Enjin Pembakaran Dalam. McGraw-Hill Education.

2. Ferguson, C. R., & Kirkpatrick, A. T. (2015). Enjin Pembakaran Dalam: Sains Termal yang Dipohon. Wiley.

3. Pulkrabek, W. W. (2003). Asas Kejuruteraan Enjin Pembakaran Dalam. Pearson.

4. Stone, R. (2012). Pengenalan kepada Enjin Pembakaran Dalam. Palgrave Macmillan.

5. Zhao, F., Lai, M. C., & Harrington, D. L. (1999). Enjin petrol yang disuntik terus. Kemajuan dalam Sains dan Teknologi Pembakaran, 25(5), 437-562.

6. Persatuan Jurutera Automotif. (2010). Sistem Suntikan Bahan Api Petrol. SAE International.

7. Bosch. (2011). Buku Panduan Automotif (edisi ke-8). Robert Bosch GmbH.

8. Denton, T. (2018). Diagnosis Kerosakan Automotif Lanjutan (edisi ke-4). Routledge.

9. "Nisbah Udara-Bahan Api." Wikipedia, Wikimedia Foundation, https://en.wikipedia.org/wiki/Air%E2%80%93fuel_ratio. Diakses pada 2 Ogos 2024.

10. "Stoikiometri." Wikipedia, Wikimedia Foundation, https://en.wikipedia.org/wiki/Stoichiometry. Diakses pada 2 Ogos 2024.

Gunakan Pengira Nisbah Udara-Bahan Api kami hari ini untuk mengoptimumkan prestasi enjin anda, meningkatkan kecekapan bahan api, dan mengurangkan pelepasan. Sama ada anda seorang mekanik profesional, jurutera automotif, atau peminat DIY, memahami AFR adalah penting untuk mendapatkan hasil terbaik dari enjin anda.