
【機】 theoretic mixture ratio
空燃比(Air-Fuel Ratio, AFR)是内燃機工程中的核心參數,指發動機工作時,混合氣中空氣質量與燃料質量的比值。其定義與作用如下:
字面解析
工程定義
空燃比(AFR)的數學表達式為:
$$ lambda = frac{m{air}}{m{fuel}} $$
其中 ( m{air} ) 為空氣質量,( m{fuel} ) 為燃料質量。
理論空燃比(Stoichiometric AFR)
此值為完全燃燒的化學理想比例,此時尾氣中CO、HC、NOx生成量最低。
實際工況分類
類型 | 空燃比範圍 | 特點 |
---|---|---|
稀薄燃燒 | >14.7:1 | 省油但動力弱,易導緻氮氧化物(NOx)升高 |
理論燃燒 | ≈14.7:1 | 平衡油耗與排放,三元催化效率最高 |
濃混合氣 | <14.7:1 | 動力強但油耗高,尾氣含大量CO、HC |
燃燒效率控制
空燃比直接影響燃燒完全性。偏離理論值會導緻:
排放污染管理
三元催化轉化器需在λ=1(理論空燃比)附近工作,才能高效轉化CO、HC、NOx(來源:SAE J604标準)。
動力與油耗平衡
電控系統(如ECU)通過氧傳感器實時修正空燃比,實現動力響應與燃油經濟性的動态優化。
機械工業出版社,第四章詳細論述空燃比對燃燒過程及排放的影響機制。
定義内燃機術語及測試規範(SAE官網)。
清華大學出版社,解析空燃比閉環控制策略與傳感器技術。
中文 | 英文 |
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空燃比 | Air-Fuel Ratio (AFR) |
理論空燃比 | Stoichiometric AFR |
氧傳感器 | Oxygen Sensor (O2 Sensor) |
稀薄燃燒 | Lean Combustion |
三元催化器 | Three-Way Catalytic Converter |
空燃比(Air-Fuel Ratio,簡稱AFR)是發動機運行中空氣與燃料的質量比例,通常表示為每克燃料燃燒所需的空氣克數。以下是其詳細解析:
空燃比用符號A/F表示,其中A(Air)代表空氣,F(Fuel)代表燃料。它是衡量混合氣濃度的重要參數,直接影響發動機的燃燒效率、尾氣排放及動力性能。
現代發動機通過氧傳感器實時監測尾氣氧濃度,調整噴油量以實現閉環控制,将空燃比維持在理論值附近,确保催化轉化器高效工作(轉化率超90%)。此外,“稀薄燃燒”技術(使用更稀混合氣)被廣泛采用,以降低油耗和排放。
空燃比是平衡發動機動力、經濟性和環保性的關鍵參數。理想工況下需盡量接近理論值,但不同駕駛需求(如加速、怠速)會動态調整該比例。如需進一步了解具體車型的空燃比設定,可參考汽車制造商的技術手冊。
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