Kalkulačka pomeru vzduch-palivo (AFR) — AFR, Lambda a Pomer ekvivalencie

Čo robí táto kalkulačka (ELI5)

Motor spaľuje zmes vzduch a paliva. Pomer vzduch-palivo (AFR) je jednoducho, koľko vzduchu máte na jednotku paliva, meraného hmotnosťou. AFR 14,7 znamená 14,7 gramov vzduchu na 1 gram paliva.

Zadajte hmotnosť vzduchu a hmotnosť paliva a nástroj vám dá tri čísla:

• AFR — pomer (vzduch ÷ palivo).
• Lambda (λ) — rovnaká vec prepočítaná tak, aby 1,0 znamenal dokonalé spaľovanie pre zvolené palivo. Pod 1 je "bohaté" (nadbytek paliva); nad 1 je "chudobné" (nadbytek vzduchu). Lambda je praktická, pretože 1,0 znamená "ideálne" bez ohľadu na palivo.
• Pomer ekvivalencie (φ) — len lambda obrátená (φ = 1 ÷ λ). Tuneri v niektorých regiónoch ju uprednostňujú; nad 1 je bohaté.

Potom vám povie, či je zmes bohatá, stechiometrická alebo chudobná, a zobrazí to na meradle.

Vzorec

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

Stechiometrické AFR (AFR_stoich) je chemicky presný pomer, pri ktorom sa všetko palivo a všetok kyslík spotrebujú spolu bez zvyškov. Závisí od paliva:

Hodnoty nasledujú štandardné odkazy nižšie. Pretože E85 potrebuje oveľa menej vzduchu na gram paliva ako benzín, AFR "14,7" je chudobný na E85, ale dokonalý na benzíne — presne preto lambda existuje: na akomkoľvek palive λ = 1,00 je ideálne spaľovanie.

Bohaté, stechiometrické a chudobné

Lambda poskytuje nezávislú od paliva škálu:

Wideband kyslíkový snímač priamo meria lambda zo spalín, potom vybraný stechiometrický AFR ho prevedie na zobrazovaný AFR — preto je výber nesprávneho paliva chyby v AFR čísle nesprávne, aj keď je lambda správne.

Ako ho používať

1. Zvoľte palivo aby lambda a výsledok použili správny stechiometrický AFR.
2. Zadajte hmotnosť vzduchu (napr. z MAF čítania alebo flow benchu) a hmotnosť paliva (z prietoku trysky × čas), v rovnakých jednotkách — gramy tu, ale akákoľvek konzistentná jednotka hmotnosti dáva rovnaký pomer.
3. Prečítajte si AFR, lambda a φ a výsledok bohaté/stechio/chudobné.
4. Použite spätný riešiteľ aby ste išli opačne: zadajte cieľový AFR aby ste dostali hmotnosť paliva potrebnú pre vašu hmotnosť vzduchu (a naopak).

Výsledky sa synchronizujú s URL stránky, takže môžete si zapamätať alebo zdieľať presné nastavenie.

Pracovný príklad

180 g vzduchu so 12 g benzínu:

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

λ = 1,02 je práve chudobný stechiometrický — zmes úspory paliva pri malom zaťažení.

Vypočítajte to v kóde

Každny úryvok berie hmotnosť vzduchu, hmotnosť paliva a stechiometrické AFR pre palivo a vracia AFR a 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

Často kladené otázky

Záleží na jednotkách? Nie — AFR je pomer, takže akákoľvek konzistentná jednotka hmotnosti (gramy, kilogramy, libry) dáva rovnaké číslo. Použite rovnakú jednotku pre vzduch a palivo.

Je vyšší AFR lepší? Nie na svoju ruku. Vyšší (chudobný) môže zlepšiť úsporu, ale zvyšuje teploty; nižší (bohatý) robí moc a chladí náboj, ale plytvá palivom a zvyšuje emisie. Správny cieľ závisí od zaťaženia a paliva.

Prečo sa zmenil môj AFR, keď som prepol palivo? Zadaný AFR nie — ale výsledok áno, pretože "ideálne" je iný AFR pre každé palivo. Lambda (λ = 1,00) je nezávislý od paliva spôsob, ako prečítať "ideálne".

Zdroje

• Air–fuel ratio — Wikipedia — definície a stechiometrické AFR hodnoty podľa paliva.
• Air-Fuel Ratios, Lambda, and Stoichiometry Explained — HP Tuners — lambda vs AFR a tuningové ciele.
• Air fuel ratio — x-engineer.org — prvé princípy odvodenia stechiometrického AFR a lambda.