空燃比（AFR）计算器 — AFR、Lambda & 当量比

这个计算器做什么(简单解释)

发动机燃烧空气和燃料的混合物。**空燃比（AFR）**就是每单位燃料有多少空气，按重量测量。AFR 为 14.7 意味着每 1 克燃料有 14.7 克空气。

输入空气质量和燃料质量，该工具会给你三个数字：

• AFR — 原始比率（空气 ÷ 燃料）。
• Lambda (λ) — 同一事物按照1.0 为您选择的任何燃料的完美燃烧重新调整。低于 1 是"浓"（额外燃料）；高于 1 是"稀"（额外空气）。Lambda 很方便，因为 1.0 无论燃料如何都表示"理想"。
• 当量比（φ） — 只是 lambda 翻转（φ = 1 ÷ λ）。某些地区的调谐器更喜欢它；高于 1 是浓。

然后它告诉您混合物是浓、化学计量还是稀，并在仪表上显示。

公式

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

化学计量 AFR（AFR_stoich）是所有燃料和所有氧气一起消耗的化学精确比率，没有剩余。这取决于燃料：

这些值遵循下面的标准参考。由于 E85 每克燃料所需的空气远少于汽油，AFR "14.7" 在 E85 上是稀的，但在汽油上是完美的 — 这正是 lambda 存在的原因：在任何燃料上，λ = 1.00 是理想的燃烧。

浓、化学计量和稀

Lambda 提供了与燃料无关的标度：

宽带氧传感器实际上直接从排气中测量 lambda，然后选择的化学计量 AFR 将其转换为显示的 AFR — 这就是为什么选择错误的燃料会使 AFR 数字错误，即使 lambda 是正确的。

如何使用

1. 选择燃料，以便 lambda 和判决使用正确的化学计量 AFR。
2. 输入空气质量（例如来自质量流量/MAF 读数或流量台）和燃料质量（来自喷油器流 × 时间），以相同的单位 — 这里是克，但任何一致的质量单位给出相同的比率。
3. 阅读 AFR、lambda 和 φ，以及浓/计量/稀的判决。
4. 使用反向求解器反向：输入目标 AFR 以获取空气质量所需的燃料质量（反之亦然）。

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工作示例

180 克空气和 12 克汽油：

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

λ = 1.02 刚好是化学计量的稀混合 — 轻载经济混合。

用代码计算

每个代码段都采用空气质量、燃料质量和燃料的化学计量 AFR，并返回 AFR 和 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

常见问题

单位重要吗？ 不，AFR 是一个比率，所以任何一致的质量单位（克、公斤、磅）都给出相同的数字。只需对空气和燃料使用相同的单位。

更高的 AFR 更好吗？ 不一定。更高（稀）可以改善经济性但提高温度；更低（浓）会增加功率并冷却充电，但浪费燃料并增加排放。正确的目标取决于负载和燃料。

为什么我换燃料时我的 AFR 改变了？ 您输入的 AFR 没有改变 — 但判决改变了，因为"理想"对每种燃料都是不同的 AFR。Lambda（λ = 1.00）是阅读"理想"的与燃料无关的方式。

来源

• Air–fuel ratio — Wikipedia — 按燃料分类的定义和化学计量 AFR 值。
• Air-Fuel Ratios, Lambda, and Stoichiometry Explained — HP Tuners — lambda vs AFR 和调谐目标。
• Air fuel ratio — x-engineer.org — 化学计量 AFR 和 lambda 的第一原理推导。