空燃比

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空燃比定义-解释说明

空燃比定义-解释说明

空燃比定义-概述说明以及解释1.引言1.1 概述空燃比是指发动机燃料与空气的混合比例,它对于发动机的工作效率和排放性能有着重要的影响。

在内燃机中,正确定量的燃料与空气混合后才能保证燃烧的充分和高效,从而保证发动机的正常工作。

因此,空燃比的调节和控制对于发动机性能和经济性来说至关重要。

本文将着重探讨空燃比的定义、影响因素以及调节方法,以期为相关领域的研究和实践提供有益的参考和指导。

1.2 文章结构本文将分为引言、正文和结论三个部分进行讨论。

在引言中将简要介绍空燃比的概念和重要性,以及本文的目的和结构安排。

在正文部分将详细解释空燃比的概念、影响因素和调节方法,为读者提供全面的了解。

最后,在结论部分将总结空燃比的重要性,并探讨其实际应用和未来发展。

通过这样的结构安排,将使读者对空燃比有清晰的认识,从而更好地应用于实际的工程和生活中。

1.3 目的文章的目的是通过对空燃比的定义、影响因素和调节方法进行深入的研究和分析,帮助读者全面了解空燃比在内燃机工作中的重要性和作用。

同时,通过总结空燃比的重要性和实际应用,展望未来空燃比在内燃机工程中的发展趋势,为相关领域的技术工作者提供参考和借鉴。

希望本文能够引起读者的兴趣,提高对空燃比的认识和理解,促进相关领域的学术交流和技术创新。

2.正文2.1 空燃比的概念空燃比是指发动机燃烧室中混合气体的空气与燃料的质量比,通常用符号λ表示。

空燃比的定义是发动机燃烧室中混合气体的空气质量与理论完全燃烧所需空气质量的比值。

在理想的条件下,空燃比为1表示混合气中的空气和燃料按照化学计量比完全燃烧,这种条件下的空燃比被称为化学平衡空燃比。

空气过量时,空燃比大于1;燃料过量时,空燃比小于1。

空燃比的概念对于发动机性能和排放具有重要的影响,不同的发动机工况需要不同的空燃比来保证燃烧的高效和清洁。

因此,深入理解空燃比的概念对于发动机的控制和优化是非常重要的。

在接下来的部分中,我们将进一步讨论空燃比的影响因素和调节方法,以及空燃比在实际应用中的重要性和未来发展前景。

计算空燃比的原理应用网课

计算空燃比的原理应用网课

计算空燃比的原理应用网课介绍本网课主要介绍计算空燃比的原理及其在实际应用中的重要性。

空燃比是指燃烧过程中空气与燃料的比例关系,对于发动机的工作效率和环境影响具有重要意义。

通过学习本网课,你将了解到计算空燃比的基本原理,掌握计算空燃比的方法和应用技巧。

目录1.空燃比的定义2.空燃比的重要性3.空燃比的计算方法–空燃比的简化计算方法–空燃比的详细计算方法4.空燃比的应用–发动机燃烧优化–排放控制–燃料经济性5.空燃比计算实例6.总结1. 空燃比的定义空燃比是燃烧过程中空气与燃料的比例关系,常用理论符号表示为λ。

当空燃比为1时,称为化学计量空燃比或称为化学平衡空燃比。

空燃比小于1时,为富燃混合气;空燃比大于1时,为稀燃混合气。

2. 空燃比的重要性空燃比对于发动机的工作效率和环境影响具有重要意义。

正确的空燃比能够保证燃烧充分,提高发动机的热效率和动力性能。

过高或过低的空燃比将导致燃烧不完全,降低发动机功率,并增加有害气体排放。

因此,掌握计算空燃比的方法和调整空燃比的技巧对于发动机性能优化和环保具有重要作用。

3. 空燃比的计算方法空燃比的简化计算方法空燃比的简化计算方法是通过测量发动机进气流量和燃料流量来计算。

其中,进气流量可以通过流量计或大气压力和温度计算得出,燃料流量可以通过喷油器的喷油量和喷油时间计算得出。

空燃比的详细计算方法空燃比的详细计算方法是基于燃烧化学反应的平衡方程。

根据化学反应中的反应物和生成物的化学计量关系,可以推导出燃料的摩尔数和氧气的摩尔数之间的关系,从而计算空燃比。

4. 空燃比的应用发动机燃烧优化通过调整空燃比,可以优化发动机的燃烧过程,提高燃烧效率和功率输出。

对于不同的发动机和工况,选择合适的空燃比可以达到最佳的燃烧效果。

排放控制合理控制空燃比可以降低氮氧化物、碳氢化合物和颗粒物等有害气体的排放。

通过精确控制空燃比,在保证燃烧充分的前提下降低有害气体的生成。

燃料经济性通过调整空燃比,可以降低燃料消耗,提高燃料经济性。

空燃比

空燃比

关键是要保证氧传感器工作正常。如果燃油中含铅、硅就会造成氧传感器中毒。此外使用不当,还会造成氧传感器积碳、陶瓷
碎裂、加热器电阻丝烧断、内部线路断脱等故障。氧传感器的失效会导致空燃比失准,排气状况恶化,催化转化器效率降低,
长时间会使催化转化器的使用寿命降低。
比值
发动机工作时,燃料必须和吸进的空气成适当的比例,才能形成可以燃烧的混合气,这就是空燃比。从理论上说,每克燃料完全燃烧所需的最少的空气克数,叫做理论空燃比。各种燃料的理论空燃比是不相同的:汽油为14.7,柴油为14.3。 空燃比
空燃比大于理论值的混合气叫做稀混合气,气多油少,燃烧完全,油耗低,污染小,但功率较小。空燃比小于理论值的混合气叫做浓混合气,气少油多,功率较大,但燃烧不完全,油耗高,污染大。 汽油机的空燃比在12~13时功率最大,在16时油耗最低,在18左右污染物浓度最低。因此,为了降低油耗和减少污染,应当尽量使用空燃比大的稀混合气,只在需要时才提供浓混合气。这种做法,叫做稀薄燃烧,已为当今多数汽油发动机采用。 影响汽油发动机排放的最主要因素是混合气的空燃比, 理论上一公斤燃料完全燃烧时需要14.7公斤的空气。这种空气和燃料的比例称为化学当量比。空燃比小于化学当量比时供给浓混合气,此时发动机发出的功率大,但燃烧不完全,生成的CO、HC多;当混合气略大于化学当量比时,燃烧效率最高,燃油消耗量低,但生成的NOx也最多;供给稀混合气时,燃烧速度变慢,燃烧不稳定,使得HC增多。在电控汽油喷射系统中采用闭环控制的方式,将空燃比控制在化学当量比附近,并在排气系统中消声器前安装一个三元催化转化器,对发动机进行后处理,是当前减少汽车排气污染物的最有效方法。在化学当量比附近,转化器的净化效率最高。

控制方

汽、柴油燃烧理论空燃比

汽、柴油燃烧理论空燃比

汽、柴油燃烧理论空燃比一、燃烧方程式燃料燃烧是个化学反应过程,各种反应物的比例及耗量,可以从化学反应方程式,根据物质不灭定律推出。

从基础有机化学可知,烃类燃烧的化学反应方程式通式为:CxHy+(x+y/4) O2= xCO2+y/2H2O (1)其中:y=2*x+21、汽油对于汽油(主要是辛烷C8H18)来说就是下面的化学反应方程式:2C8H18+25O2‐‐‐‐‐>16CO2+18H2O (2)从这些方程式,根据物质不灭定律,可以核算汽油燃烧所需的氧气(O2)质量量),然后根据氧气在空气中的含量,来推出燃烧所需空气质量(重量)。

从而可以得出理论完全燃烧的空燃比,这个才是空燃比的理论来源。

为了对比分析,分别列出其他烃类燃料燃烧的化学反应方程式,如:天然气(CH4)、石油液化气(C4H10)、柴油(C15H32)。

2、天然气CH4+2O2‐‐‐‐‐>CO2+2H2O (3)3、石油液化气2C4H10+13O2‐‐‐‐‐>8CO2+10H2O (4)4、柴油C15H32+23O2‐‐‐‐‐>15CO2+16H2O (5)二、空气中氧含量化学反应方程式中的物质含量核算需要按质量核算,而我们通常已知的是空气中氧气的体积百分比,我们需要把体积百分比转换为质量百分比。

空气按体积的组成是,约21%的氧气,78%的氮气和1%的其他气体。

为了计算方便,把其他气体并入氮气来核算。

这样,可按21%的氧气,79%的氮气来计算空气需求量。

从氮气N2 的分子量为28,氧气O2 的分子量32,且每克分子的气体(32 克氧气或者28 克氮气)在常压下体积为22.4升。

下面我们以1 升体积的常压下的空气来核算氧气的质量百分比:1 升空气中氧气的重量为:(0.21×1/22.4)×32=0.3克;1 升空气中氮气的重量为:(0.79×1/22.4)×28=0.9875克;那么氧气在空气中的质量百分比Ob 为:Ob=0.3/(0.3+0.9875)×100=23.3%,即是按质量(或者通常概念的重量)计算,空气中氧气的质量含量百分比。

热风炉空燃比公式

热风炉空燃比公式

热风炉空燃比公式热风炉的空燃比是指燃烧器供给给定量空气与燃料的比值,它是燃烧过程中的重要参数。

合理调整热风炉的空燃比可以提高燃烧效率,降低燃料消耗和排放物的生成。

在热风炉的燃烧过程中,空气与燃料的混合是关键。

空燃比的大小直接影响到燃烧效果。

过高的空燃比会导致燃烧不完全,燃料无法充分燃烧,从而降低燃烧效率;而过低的空燃比则会导致燃料燃烧不充分,产生大量的有害气体和颗粒物,对环境造成污染。

热风炉的空燃比可以通过调整燃烧器的进气量和燃料供给量来实现。

通常情况下,热风炉的空燃比控制在一个合理范围内可以达到最佳燃烧效果。

对于燃气热风炉来说,空燃比的计算较为简单,可以通过测量燃气流量和空气流量来得到。

但对于燃油热风炉来说,空燃比的计算相对复杂一些,需要考虑到燃油的热值和密度等因素。

热风炉的空燃比计算公式如下:空燃比 = 空气流量 / 燃料流量其中,空气流量可以通过测量进气风量和空气密度来计算,燃料流量可以通过测量燃料供给量来计算。

在实际操作中,为了保证燃烧的稳定性和效率,我们通常会将热风炉的空燃比控制在一个适宜的范围内。

过高或过低的空燃比都会导致燃烧效果的下降,因此需要进行调整。

调整热风炉的空燃比需要考虑到多种因素,如燃料的性质、热风炉的设计参数、燃烧器的结构等。

根据实际情况,可以采取不同的调整方法,如调整燃料供给量、调整进气风量、更换燃烧器等。

通过合理调整热风炉的空燃比,可以提高燃烧效率,降低燃料消耗和环境污染。

因此,在热风炉的运行过程中,我们应该重视空燃比的控制,并根据具体情况进行调整和优化。

热风炉的空燃比是燃烧过程中的重要参数,合理调整空燃比可以提高燃烧效率,降低燃料消耗和环境污染。

通过测量和计算,我们可以得到热风炉的空燃比,并根据实际情况进行调整。

在热风炉的运行过程中,我们应该重视空燃比的控制,以实现燃烧的稳定和高效。

焦炉煤气空燃比

焦炉煤气空燃比

焦炉煤气空燃比
焦炉煤气空燃比是指焦炉煤气中燃料和空气的混合比例。

空燃比(Air Fuel Ratio,简称AFR)指的是燃料和空气的摩尔比,表示燃料中所含氧气的量与所需氧气的量的比值。

在焦炉煤气的情况下,由于焦炉煤气主要成分是一氧化碳(CO)、氢气(H2)和甲烷(CH4),空燃比即是这三种主要成分中氧气摩尔含量与所需的氧气摩尔量的比例。

焦炉煤气空燃比对于炉内燃烧过程非常重要,影响炉内燃烧的稳定性、燃烧风温、产生的热量等。

一般来说,焦炉煤气的最佳空燃比范围在2.1到2.5之间,可以保证炉内燃烧的稳定性和高效率燃烧。

在实际操作中,根据焦炉炉内的具体情况和要求,还可针对不同煤气配比进行调整和控制。

天然气的最佳空燃比

天然气的最佳空燃比

天然气的最佳空燃比
天然气的最佳空燃比取决于其应用场景和需求。

在理论情况下,天然气完全燃烧需要的空气和燃料的质量比为17.2:1,即最佳空燃比为17.2。

然而,在实际应用中,为了提高燃烧效率和降低排放,通常采用稀薄燃烧,即空燃比大于17.2。

在低转速时,为了节省燃料,空燃比可以调节到16:1左右;在高转速时,为了提高发动机的动力输出,空燃比可以调节到12:1左右。

因此,对于天然气的最佳空燃比,需要根据具体情况进行调节,以达到更好的燃烧效果和发动机性能。

高炉煤气空燃比

高炉煤气空燃比

高炉煤气空燃比
摘要:
一、概念解释:高炉煤气空燃比
二、计算方法:理论空燃比与实际空燃比
三、影响因素:煤气成分、燃烧设备、工艺条件等
四、优化空燃比的意义:提高燃烧效率、降低能耗、减少污染
五、空燃比的调整策略:根据实际情况进行调整
正文:
高炉煤气空燃比是指在高炉煤气燃烧过程中,混合气中空气质量与燃料质量的比值。

煤气在燃烧过程中,空气中的氧气与燃料中的碳、氢等元素发生化学反应,生成二氧化碳和水。

空燃比的大小直接影响到燃烧效率、能耗和污染物的排放。

高炉煤气的空燃比计算,一般采用理论空燃比与实际空燃比两种方法。

理论空燃比是根据燃料的化学计量空燃比计算得出,其数值为14.7。

实际空燃比则是根据实际燃烧过程中气体成分的检测数据进行计算。

影响高炉煤气空燃比的因素主要有煤气的成分、燃烧设备、工艺条件等。

煤气中的碳、氢、氧等元素含量不同,会导致燃烧过程中的空燃比发生变化。

燃烧设备的类型和运行状态,以及工艺条件的变化,也会对空燃比产生影响。

优化高炉煤气的空燃比,可以提高燃烧效率,降低能耗,减少污染物的排放。

通过调整空燃比,可以使煤气燃烧更充分,提高热能利用率,降低碳排放。

调整高炉煤气空燃比的方法主要有两种:一是根据煤气的成分和燃烧设备,确定合适的空燃比范围;二是通过检测尾气中的CO和氧含量,实时调整空燃比,使其保持在最佳状态。

总之,高炉煤气空燃比是一个关键的参数,对其进行优化调整,可以实现煤气的精细化燃烧,提高燃烧效率,降低能耗,减少环境污染。

空燃比的名词解释

空燃比的名词解释

空燃比的名词解释空燃比(Air-Fuel Ratio,缩写为AFR)是指发动机燃烧室中空气与燃料的混合比例。

它是指单位燃料所需的空气量与实际供给的空气量之比。

空燃比是发动机运行中至关重要的参数,对于发动机的性能和排放水平都有着重要影响。

一、空燃比的定义与计算方法空燃比以空气量与燃料量的比值来表示。

通常,空燃比表达为空气与燃料的质量比。

计算空燃比的方法根据燃料的类型和测量手段不同而略有差异。

对于汽油发动机,空燃比可以通过测量进气量和燃油喷射量来计算。

空燃比=空气质量/燃油质量。

常用的空燃比范围为14.7:1,即每克燃油需要14.7克空气。

当空燃比小于14.7:1时,称为富燃;当空燃比大于14.7:1时,称为稀燃。

二、空燃比对发动机性能的影响空燃比对发动机性能有着重要的影响,主要体现在以下几个方面:1、功率输出:不同空燃比下,发动机的功率输出存在最佳点。

当空燃比接近理论最佳点时,燃烧效率最高,发动机输出功率最大。

过富或过稀的空燃比都会导致功率下降。

2、燃油经济性:空燃比对发动机的燃油经济性影响较大。

空燃比较低时,燃料燃烧不完全,会导致燃油浪费。

而空燃比过高时,燃料不能完全燃烧,也会导致燃油经济性下降。

3、排放水平:空燃比也是影响发动机排放水平的重要参数。

通常,当空燃比偏低时,氮氧化物(NOx)的排放量会增加,而碳氢化合物(HC)和一氧化碳(CO)的排放量则会减小。

相反,当空燃比偏高时,NOx的排放量减少,但HC 和CO的排放量会增加。

三、空燃比的调节方法发动机控制系统通过多种方式来调节空燃比,以满足不同工况下的需求。

常用的空燃比调节方法有以下几种:1、燃油喷射量控制:通过调节燃油喷射量来改变空燃比。

现代发动机通常采用电控喷油系统,可以根据传感器信号来实时调节喷油量。

2、空气进气量控制:通过调节进气阀的开启度来控制空气进入燃烧室的量,进而改变空燃比。

3、氧传感器反馈控制:氧传感器可以监测排气中氧气的含量,根据这个信号来调节燃油的喷射量,实现稳定的空燃比控制。

计算空燃比的原理应用笔记

计算空燃比的原理应用笔记

计算空燃比的原理应用笔记什么是空燃比?空燃比是指在内燃机中进入缸内的空气和燃油的比例关系。

在内燃机的燃烧过程中,空气和燃油的混合物被点燃,产生燃烧,从而推动活塞运动。

空燃比的大小对于发动机的工作效率和排放性能有着重要的影响。

计算空燃比的原理计算空燃比的原理主要是通过测量燃油和空气的质量来确定它们的比例关系。

常见的方法有两种,一种是气体分析仪法,另一种是质谱仪法。

气体分析仪法气体分析仪法是通过测量进入发动机的空气中氧气和二氧化碳的浓度来计算空燃比。

这种方法需要使用专用的气体分析仪器,将测量结果输入到计算机中进行分析。

通过分析测量结果,计算出空气中的氧气和二氧化碳的浓度,从而确定空燃比的大小。

质谱仪法质谱仪法是通过使用质谱仪对进入发动机的气体进行分析,从而计算空燃比。

质谱仪是一种能够对气体成分进行精确测量的仪器。

通过将进入发动机的气体样品输入到质谱仪中,分析仪器可以得出各种气体的质量比例,从而计算出空燃比的数值。

空燃比的应用空燃比的大小对于发动机的工作效率和排放性能有着重要的影响。

不同的燃油需要适合的空燃比才能实现最佳的燃烧效果。

燃油经济性合适的空燃比可以提高燃油的利用率,从而减少燃油的消耗。

当空燃比过高时,燃烧不完全,会导致燃料浪费。

当空燃比过低时,燃烧温度不足,会导致燃油的利用率降低。

因此,根据不同的发动机和工况,选择合适的空燃比,可以提高燃油的经济性。

排放性能空燃比的大小还会直接影响发动机的排放性能。

当空燃比过高时,氮氧化物(NOx)的生成会增加;当空燃比过低时,氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC)的生成会增加。

因此,在控制发动机排放时,调整空燃比是一个重要的手段。

动力输出空燃比的大小对于发动机的动力输出也有较大影响。

通常情况下,较富油的混合气可以提供更多的动力,但同时也会增加燃油的消耗。

而较瘦油的混合气在提供较低动力输出的同时,也能降低燃油的消耗。

因此,在不同的工况下,通过调整空燃比可以实现最佳的动力输出。

空燃比方案

空燃比方案

空燃比方案1. 简介空燃比是指发动机在燃烧过程中,空气与燃料的比例。

一个合理的空燃比能够提高发动机的燃烧效率,并减少废气排放。

空燃比方案是调节发动机的燃烧过程,以获得最佳燃烧效果和性能的一种策略。

2. 空燃比的重要性空燃比对发动机性能和排放影响重大。

过高的空燃比会导致发动机动力下降、燃油消耗增加;过低的空燃比则会导致发动机不能完全燃烧燃料,增加有害废气的排放。

3. 空燃比的调节方法3.1. 气门调节法气门调节法是通过控制气门的开启时间和关闭时间来调节空气进入汽缸的量。

增加气门开启时间可以增加空气进入汽缸的量,从而使空燃比减小;减小气门开启时间可以减小空气进入汽缸的量,从而使空燃比增大。

3.2. 燃油喷射调节法燃油喷射调节法是通过控制燃油喷射器的喷油量来调节空燃比。

增加燃油喷射量可以使空燃比增大;减小燃油喷射量可以使空燃比减小。

3.3. 电子控制单元(ECU)现代发动机通常采用电子控制单元(ECU)来控制发动机的工作过程,包括调节空燃比。

ECU可以根据传感器的反馈信号对燃油喷射量和气门开启时间进行动态调整,以实现最佳的空燃比。

4. 最佳空燃比最佳空燃比取决于多个因素,包括发动机设计参数、燃料品质和使用环境等。

一般来说,汽油发动机的最佳空燃比范围在12:1到18:1之间,柴油发动机的最佳空燃比范围在15:1到20:1之间。

5. 空燃比对发动机性能的影响5.1. 动力输出适当的空燃比有助于提高发动机的动力输出。

过高或过低的空燃比都会导致发动机的动力下降。

5.2. 燃油经济性合理的空燃比可以提高燃油利用率,降低燃油消耗。

过高或过低的空燃比则会导致燃油经济性下降。

5.3. 废气排放适当的空燃比可以降低有害废气的产生。

过高或过低的空燃比都会增加废气排放。

6. 空燃比方案的优化空燃比方案的优化需要综合考虑发动机的性能和排放要求。

一些优化方法包括:•动态调整空燃比,根据发动机负荷和转速的变化进行实时调整;•使用先进的燃料喷射技术,如直喷技术和多点喷射技术;•应用先进的控制策略,如闭环控制系统和预测性控制系统。

空燃比

空燃比

空然比
1.理论空气量:是燃料中的各种可燃成分完全燃烧所需的空气量之和(扣除燃料本身
的含氧量)。

以高炉煤气为例说明:
由于高炉煤气中可燃成分为一氧化碳和氢气,所以其所需理论空气量(干)V k0的计算公式如下:
V k0=1/21(0.5CO+0.5H2)m3/m3
2.实际空气量V k
V k=a V k0m3/m3
式中:a为过量(剩)空气系数。

过量(剩)空气系数是炉窑运行的重要指标,a太大则增加烟气容积,造成排烟损失,太小则不能保证燃料完全燃烧,a指工业炉窑出口处的空气过量(剩)系数。

3.国内炉窑a:对于燃气锅炉,一般取1.05~1.25,锅炉等炉窑越大,a越小。

目前,国内220t/h以上全烧煤气锅炉,一般a为1.05,燃烧情况良好。

4.公司高炉煤气:理论助燃风量:煤气量≈0.6:1(CO按25%,范围0.63~0.75:1)。

5.公司转炉煤气:理论助燃风量:煤气量≈1.15:1(CO按48%,范围1.21~1.44:1)。

修复空燃比方法范文

修复空燃比方法范文

修复空燃比方法范文空燃比是指进入发动机燃烧室的空气与燃料的比例,是影响发动机性能和排放的重要参数。

当空燃比偏离理想值时,会导致发动机性能下降,燃料经济性降低,甚至引起发动机故障。

因此,及时修复空燃比是保障发动机正常运行的重要措施。

1.检查空气滤清器:空气滤清器是过滤进入发动机的空气中的尘埃和杂质的关键部件,如果空气滤清器堵塞或损坏,会导致空气进入不充分,从而影响空燃比。

因此,定期检查和更换空气滤清器是维护空燃比的重要手段。

2.检查进气系统:进气系统中的管道、节气门、进气歧管等部件如果存在漏气或堵塞,都会对空气的进入造成影响,进而影响空燃比的稳定性。

因此,定期检查进气系统的各个部件,确保其正常运行是维护空燃比的关键。

3.检查燃料系统:燃料系统中的燃料泵、喷油嘴、燃油滤清器等部件如果出现故障,也会导致空燃比的偏离。

因此,定期检查燃料系统,保证燃料的供给正常是维护空燃比的必要措施。

4.使用专用设备进行调整:修复空燃比还可以通过使用专用的调整工具进行调整。

例如,可以通过调整节气门的开度、更换适合的进气歧管等方式,调整空气的进入量,从而达到理想的空燃比。

5.调整车辆电脑参数:现代汽车往往配备了电子控制单元(ECU),可以通过对ECU进行编程或调整参数来修复空燃比。

通过改变燃烧的时机、燃料的喷射量等参数,可以使空燃比得到纠正。

总的来说,修复空燃比是一个复杂的过程,需要综合考虑多个因素。

只有通过系统的检查和合理的调整,才能有效地修复空燃比,确保发动机正常运行,并保证燃油经济性和排放性能符合标准。

希望以上方法可以帮助车主们更好地维护车辆,延长发动机寿命,节约维修成本。

空燃比符号

空燃比符号

空燃比符号空燃比是指燃烧室内燃料与空气的混合物中燃料的质量与空气的质量之比,也称为燃料空气混合比或燃烧混合比。

它是在内燃机燃烧过程中调整发动机性能的重要参数之一。

空燃比的符号通常用字母λ(Lambda)表示。

1. 空燃比计算公式:空燃比(λ)= 实际混合气中的空气质量 / 当量空气质量实际混合气中的空气质量 = 马斯净空气质量当量空气质量 = 理论所需空气质量2. 空燃比的意义:空燃比直接影响着内燃机的燃烧效率、燃烧温度、排放物的生成和功率输出等性能指标。

恰当的空燃比能够实现最佳的燃烧效率和最低的排放,提高发动机的动力性能和经济性。

3. 丰油燃烧与贫油燃烧:a) 丰油燃烧:当空燃比小于1时,被称为丰油燃烧,意味着燃料供给过剩,燃烧混合物中存在未完全燃烧的燃料(碳氢化合物)。

这种情况下,燃烧效率较低,但产生的动力较大,因此常用于爆炸发动机和高负载运行的柴油机。

b) 贫油燃烧:当空燃比大于1时,被称为贫油燃烧,意味着空气供给过剩,燃烧混合物中燃料被充分燃烧。

这种情况下,燃烧效率较高,但产生的动力较小,因此常用于经济性要求较高的汽车发动机。

4. 空燃比调整的方法:a) 空燃比调节器:在某些车辆中,装有一个称为空燃比调节器的装置,它根据车辆的运行状态动态调整空燃比,以达到最佳的燃烧效率和排放控制。

b) 汽车电子控制系统:现代发动机通常采用电子控制系统,它可以根据传感器反馈信号来实时调整燃油喷射量和点火时机,从而控制空燃比的大小。

5. 空燃比对发动机性能的影响:a) 燃烧效率:合理的空燃比可以实现最佳的燃烧效率,充分燃烧燃料,减少未燃烧的燃料和污染物的生成。

b) 发动机功率:不同空燃比下,发动机输出的功率和扭矩曲线有所不同。

丰油燃烧可以提供较大的动力输出,贫油燃烧则可以提高燃油经济性。

c) 排放物生成:空燃比不当会导致燃烧不完全和过量供氧等问题,从而生成大量的氮氧化物(NOx)和碳氢化合物(HC)的排放物。

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空燃比A/F(A:air-空气,F:fuel-燃料)表示空气和燃料的混合比。

空燃比是发动机运转时的一个重要参数,它对尾气排放、发动机的动力性和经济性都有很大的影响。

为使废气催化率达到最佳(90%以上),必然在发动机排气管中安装氧传感器并实现闭环控制,其工作原理是氧传感器将测得废气中氧的浓度,转换成电信号后发送给ECU,使发动机的空燃比控制在一个狭小的、接近理想的区域内(14.7:1),若空燃比大时,虽然CO和HC的转化率略有提高,但NOx的转化率急剧下降为20%,因此必须保证最佳的空燃比,实现最佳的空燃比,关键是要保证氧传感器工作正常。

如果燃油中含铅、硅就会造成氧传感器中毒。

此外使用不当,还会造成氧传感器积碳、陶瓷碎裂、加热器电阻丝烧断、内部线路断脱等故障。

氧传感器的失效会导致空燃比失准,排气状况恶化,催化转化器效率降低,长时间会使催化转化器的使用寿命降低。

空燃比氧传感器(二)
范道钢
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感器输出信号电流在发动机电脑内部对应出同废气中氧气含量对应的电压值,此电压值只能用专用检测仪测出。

当实际空燃比数值等于理论空燃比时,尾气中的氧气和未燃烧气体碳氢化合物、一氧化碳气也很少,全范围空燃比传感器空气腔侧铂电极同尾气侧铂电极之间的氧化锆固态电解质中没有氧离子流,故空燃比传感器在实际空燃比数值等于理论空燃比时不产生电流。

因无电流输入,发动机电脑内检测电路对应出3.3伏特电压。

当实际空燃比数值小于理论空燃比时,混合气浓,废气中氧气很少,但未燃烧干净碳氢化合物和一氧化碳较多。

在实际空燃比数值小于理论空燃比时,混合气浓工况时,空燃比传感器参考空气腔内的氧气被空气腔侧铂电极电离后生成氧离子,生成的氧离子流过空气腔侧铂电极和尾气侧铂电极之间的氧化锆固态电解质,到达尾气侧铂电极,同穿过空燃比传感器扩散阻力层到达空燃比传感器尾气侧铂电极的未燃烧净的碳氢化合物和一氧
化碳发生化学反应,失去电子,产生方向为负的电流。

此方向为负电流输入发动机电脑后,发动机电脑内部的检测电路对应小于3.3伏特电压。

实际空燃比数值大于理论空燃比时,混合气稀时,废气中氧气较多,废气中的氧气穿过扩散阻力层到达尾气侧铂电极被电离成氧离子,氧离子流过尾气侧铂电极和空气腔侧铂电极之间的氧化锆固态电解质,到达空气腔侧铂电极失去电子,产生方向为正的电流。

此方向为正电流输入到发动机电脑内部的检测电路后,对应出大于3.3伏特的电压。

实际空燃比数值越小、混合气越稀,对应的空燃比传感器电压值越高。

实际空燃比数值越小、混合气越浓,对应出空燃比传感器的电压值越低。

从图9可以看出,传统氧传感器在怠速启动暖车后或发动机转速稳定后很长时间,才能进入实际空燃比闭环控制状态。

而在怠速暖车和急加速状态等复杂工况下,无法控制实际空燃比,实际空燃比处于开环控制状态,所以在怠速暖车和急加速等复杂工况,尾气中碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化物三种有害气体的排放量较多。

从图10可以看出发动机转速升高后,氧传感器波形变得很窄。

这表明发动机转速升高后,氧传感器的反应速度加快,这需要发动机电脑以更快的速度调整喷油量,以便将实际空燃比控制在理论空燃比,所以在发动机高速运转时,为将实际空燃比控制在理论空燃比,需要氧传感器有很快的氧气响应速度,也需要有高速度高性能的发动机电脑。

这大大增加了空燃比控制系统的难度,而且实际空燃比的控制效果也不佳。

从图11可以看出,全范围空燃比传感器电压值始终随发动机的工作状态而改变,而且反应极其灵敏,并且大部分时间都固定在3.3伏特附近(理论空燃比)。

也就是说实际空燃比大部分时间都在理论空燃比位置,所以发动机电脑在大部分时间内不需要过多地反复调整喷油量来控制实际空燃比,使实际空燃比控制变得简单而高效。

由于全范围空燃比传感器的信号既准确又快速,所以发动机电脑可随时精确快速判断出各种工况下的空燃比,快速调整喷油量,使空燃比始终保持在理论空燃比附近,从而不需要传统氧传感器的浓稀、浓稀的混合比控制循环。

使用全范围空燃比传感器可在车辆冷启动或急加速等复杂
工况下有效控制实际空燃比,大大降低汽车尾气中碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化物三种有害气体的排放数量。

丰田专用检测仪具有空燃比主动测试功能,可以通过改变实际喷油量随时增大或减少发动机的实际空燃比。

用丰田专用检测仪改变发动机的实际空燃比,并通过丰田专用检测仪数据流功能显示的空燃比电压值,可直观地看到空燃比传感电压值,并看到空燃比传感器电压值随实际空燃比而变化的变化趋势。

通过观察空燃比传感电压值和随实际空燃比变化的情况,可判断出全范围空燃比传感器的好坏。

同样利用丰田专用检测仪进行空燃比主动测试,可随时增大或减少实际的空燃比,并通过丰田专用检测仪的数据流功能,也可直观地看到传统氧传感器传感电压随实际空燃比增大或减少而变小或变大的趋势。

当使用丰田专用检测仪通过主动测试使实际空燃比变得很大、混合气稀时,氧传感器传感电压固定为0。

当主动测试使实际空燃比变得很小、混合气浓时,氧传感器传感电压固定为1伏特。

通过丰田专用检测仪上显示传统氧传感器电压值,并观察丰田专用检测仪上显示传统氧传感器电压值随实际空燃比变化的趋势,也可判断传统氧传感器的好坏。

具体步骤如下:
1、将丰田专用检测仪连接到被测车辆的OBDII检测接头DLC3上;
2、打开点火开关,启动发动机,将发动机在2500转/分下运转大约90秒,使发动机暖机;
3、打开丰田检测仪,选择项目“DIAGNOSIS/OBD/MOBD/ACTIVETEST”;
4、在发动机怠速条件下,进行“A/FCONTROL”(空燃比动态测试,可改变喷油量-12.5%>+25%),改变发动机实际空燃比,并观察空燃比传感器电压数值和传统氧传感器的电压数值以及其随实际空燃的变化情况。

检测结果:全范围空燃比传感器根据喷油量的增减而做出反应。

+25%→过浓输出:小于3.0V
-12.5%→过稀输出:大于3.35V
传统氧传感器根据喷油量的增减而做出反应:
+25%→过浓输出:大于0.55V
-12.5%→过稀输出:小于0.4V
注:全范围空燃比传感器输出有数秒延迟,传统氧传感器输出有20s延迟。

(全文完)。

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