Hava-Yakıt Oranı (AFR) Hesaplayıcı — AFR, Lambda & Denklik Oranı

Bu hesaplayıcı ne yapar (ELI5)

Bir motor hava ve yakıt karışımını yakar. Hava-yakıt oranı (AFR), basitçe birim yakıt için kaç hava olduğunun ağırlık cinsinden ölçüsüdür. 14.7 AFR, 1 gram yakıt için 14.7 gram hava anlamına gelir.

Hava kütlesini ve yakıt kütlesini girin ve bu araç size üç sayı verir:

• AFR — ham oran (hava ÷ yakıt).
• Lambda (λ) — seçtiğiniz yakıt için 1.0 mükemmel yanma olacak şekilde ölçeklendirilmiş aynı şey. 1'in altında "zengin" (ekstra yakıt); 1'nin üstünde "yalın" (ekstra hava). Lambda kullanışlıdır çünkü 1.0 yakıttan bağımsız olarak "ideal" demektir.
• Denklik oranı (φ) — sadece lambda ters çevrilmiş (φ = 1 ÷ λ). Bazı bölgelerdeki ayarlamacılar bunu tercih eder; 1'in üstünde zengindir.

Ardından karışımın zengin, stokiyometrik veya yalın olup olmadığını söyler ve bunu bir göstergede gösterir.

Formül

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

Stokiyometrik AFR (AFR_stoich), tüm yakıtın ve tüm oksijenin birlikte tükendiği, artık bırakmayan kimyasal olarak tam orandır. Yakıta bağlıdır:

Değerler aşağıdaki standart referansları izler. E85, benzinden gram yakıt başına çok daha az hava gerektirdiğinden, "14.7" AFR, benzinde mükemmel olsa da E85'te yalındır — lambda'nın neden var olduğu tam olarak budur: herhangi bir yakıtta, λ = 1.00 ideal yanmadır.

Zengin, stokiyometrik ve yalın

Lambda bir yakıttan bağımsız ölçek sağlar:

Bir geniş bant oksijen sensörü, egzozdan doğrudan lambda'yı ölçer, daha sonra seçilen stokiyometrik AFR bunu gösterilen AFR'ye dönüştürür — bu nedenle yanlış yakıt seçmek, lambda doğru olsa bile AFR numarasını yanlış yapar.

Nasıl kullanılır

1. Yakıtı seçin böylece lambda ve verdiği sonuç doğru stokiyometrik AFR'yi kullanır.
2. Hava kütlesini girin (örn. mass-airflow/MAF okumadan veya akış tezgahından) ve yakıt kütlesini (enjektör akışı × zaman), aynı birimde — burada gramlar, ama herhangi bir tutarlı kütle birimi aynı oranı verir.
3. AFR, lambda ve φ ile zengin/stokiometrik/yalın kararını okuyun.
4. Ters çözücüyü kullanın, diğer yönden gidin: yakıt kütleniz için gereken hava kütlesini bulmak için (ve tam tersini) hedef bir AFR girin.

Sonuçlar sayfa URL'sine senkronize olur, bu nedenle tam bir kurulumu yer işaretle koyabilir veya paylaşabilirsiniz.

Çalışılan örnek

180 g hava ile 12 g benzin:

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

λ = 1.02, stokiyometrik'in biraz yalını — hafif yük ekonomisi karışımı.

Kodu yazarak hesaplayın

Her kod parçacığı hava kütlesi, yakıt kütlesi ve yakıt için stokiyometrik AFR alır ve AFR ile lambda döndürür.

1=A2/B2                     ' AFR  (A2 = hava kütlesi, B2 = yakıt kütlesi)
2=(A2/B2)/C2                ' Lambda  (C2 = stokiyometrik AFR, ör. 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 ör. 14.7
3

1double afr = airMass / fuelMass;
2double lambda = afr / stoich;   // stoich ör. 14.7
3

1double afr = airMass / fuelMass;
2double lambda = afr / stoich;   // stoich ör. 14.7
3

1afr := airMass / fuelMass
2lambda := afr / stoich // stoich ör. 14.7
3

1let afr = air_mass / fuel_mass;
2let lambda = afr / stoich; // stoich ör. 14.7
3

1$afr = $airMass / $fuelMass;
2$lambda = $afr / $stoich; // $stoich ör. 14.7
3

1afr = air_mass / fuel_mass
2lambda = afr / stoich # stoich ör. 14.7
3

1afr <- air_mass / fuel_mass
2lambda <- afr / stoich  # stoich ör. 14.7
3

Sıkça sorulan sorular

Birimler önemli mi? Hayır — AFR bir oran olduğundan, herhangi bir tutarlı kütle birimi (gram, kilogram, pound) aynı sayıyı verir. Hava ve yakıt için aynı birimi kullanın.

Daha yüksek AFR daha iyi mi? Kendi başına değil. Daha yüksek (yalın) ekonomiyi iyileştirebilir ama sıcaklıkları yükseltir; daha düşük (zengin) güç yapar ve yükü soğutur ama yakıtı boşa harcar ve emisyonları artırır. Doğru hedef yüke ve yakıta bağlıdır.

Yakıtları değiştirdiğimde neden AFR'm değişti? Girdiğiniz AFR değişmedi — ama verdiği sonuç değişti, çünkü "ideal", her yakıt için farklı bir AFR'dir. Lambda (λ = 1.00) "ideal" okumak için yakıttan bağımsız yoldur.

Kaynaklar

• Air–fuel ratio — Wikipedia — yakıta göre tanımlar ve stokiyometrik AFR değerleri.
• Air-Fuel Ratios, Lambda, and Stoichiometry Explained — HP Tuners — lambda vs AFR ve ayarlama hedefleri.
• Air fuel ratio — x-engineer.org — stokiyometrik AFR ve lambda'nın ilk prensiplerden türetilmesi.