現(xiàn)在人們的出行幾乎離不開汽車了，在汽車使用過程中，我們經(jīng)常會聽到一些專業(yè)術(shù)語，可能就是關(guān)于哪項工作參數(shù)的，很多朋友都不太關(guān)注，覺得跟自己開車沒什么關(guān)系。不過有些汽車知識，如果大家了解的話，對大家更好的開車，還是有一定幫助的。今天我們要介紹的內(nèi)容是空燃比。、
空燃比是什么？詳解空燃比在汽車中的應(yīng)用
影響汽車動力的因素有很多，其中最重要的就是油門控制系統(tǒng)，眾所周知，油門系統(tǒng)是控制進(jìn)氣量和燃料的比例的，通常踩油門的時候不是直接加油，而是控制進(jìn)氣量多少來影響噴油嘴出油量的。
這其中的空氣與燃料的比例就是空燃比，具體是指混合氣中空氣與燃料之間的質(zhì)量的比例。一般用每克燃料燃燒時所消耗的空氣的克數(shù)來表示。
可燃混合氣中空氣質(zhì)量與燃油質(zhì)量之比為空燃比，空燃比A/F(A：air-空氣，F(xiàn)：fuel-燃料)表示空氣和燃料的混合比。
空燃比是發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時的一個重要參數(shù)，因為它不僅直接影響著汽車的動力性能，還對燃燒穩(wěn)定性、尾氣污染物排放產(chǎn)生著決定性的影響。
空燃比的比值說明
發(fā)動機(jī)工作時，燃料必須和吸進(jìn)的空氣成適當(dāng)?shù)谋壤拍苄纬煽梢匀紵幕旌蠚猓@就是空燃比。
從理論上說，每克燃料完全燃燒所需的最少的空氣克數(shù)，叫做理論空燃比。各種燃料的理論空燃比是不相同的：汽油為14.7，柴油為14.3。
空燃比大于理論值的混合氣叫做稀混合氣，氣多油少，燃燒完全，油耗低，污染小，但功率較小。
空燃比小于理論值的混合氣叫做濃混合氣，氣少油多，功率較大，但燃燒不完全，油耗高，污染大。
汽油機(jī)的空燃比在12～13時功率最大，在16時油耗最低，在18左右污染物濃度最低。因此，為了降低油耗和減少污染，應(yīng)當(dāng)盡量使用空燃比大的稀混合氣，只在需要時才提供濃混合氣。這種做法，叫做稀薄燃燒，已為當(dāng)今多數(shù)汽油發(fā)動機(jī)采用。
影響汽油發(fā)動機(jī)排放的最主要因素是混合氣的空燃比， 理論上一公斤燃料完全燃燒時需要14.7公斤的空氣。這種空氣和燃料的比例稱為化學(xué)當(dāng)量比。
空燃比小于化學(xué)當(dāng)量比時供給濃混合氣，此時發(fā)動機(jī)發(fā)出的功率大，但燃燒不完全，生成的CO、HC多；
當(dāng)混合氣略大于化學(xué)當(dāng)量比時，燃燒效率最高，燃油消耗量低，但生成的NOx也最多；
供給稀混合氣時，燃燒速度變慢，燃燒不穩(wěn)定，使得HC增多。
在電控汽油噴射系統(tǒng)中采用閉環(huán)控制的方式，將空燃比控制在化學(xué)當(dāng)量比附近，并在排氣系統(tǒng)中消聲器前安裝一個三元催化轉(zhuǎn)化器，對發(fā)動機(jī)進(jìn)行后處理，是當(dāng)前減少汽車排氣污染物的最有效方法。在化學(xué)當(dāng)量比附近，轉(zhuǎn)化器的凈化效率最高。
空燃比是怎么調(diào)節(jié)的？
為了滿足發(fā)動機(jī)各種工況的要求，混合氣的空燃比不能都采用閉環(huán)控制，而是采用閉環(huán)和開環(huán)相結(jié)合的策略，
通常來說，冷啟動時為保證冷啟動順利，要減小空燃比；暖機(jī)階段則要求高空燃比，直到發(fā)動機(jī)達(dá)到正常溫度，以正常混合氣穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)；加減速時，加減速瞬間要適當(dāng)降低空燃比，以獲得良好的加減速過渡性。總之就是，不同工況下我們需要調(diào)控出不同的空燃比，以獲得最佳的發(fā)動機(jī)狀態(tài)。
既然需要控制空燃比，我們自然要知道它受哪些因素影響，通常我們可以將其分為三類：
1） 油膜效應(yīng)
即噴油器噴射的燃油一部分直接進(jìn)入氣缸，還有一部分會在進(jìn)管壁上形成一層油膜，主要與溫度、噴射量有關(guān)；
2） 傳感器的特性
發(fā)動機(jī)的傳感器使用特別多，有壓力、位置、流量、溫度等傳感器，這些傳感器的精度直接影響了空燃比的控制精度和發(fā)動機(jī)的性能；
3） 延遲時間
延遲時間主要是指發(fā)動機(jī)控制器的延遲時間，一般包括噴射延遲時間和傳輸延遲時間。
在化油器時代，空燃比的調(diào)節(jié)是利用節(jié)氣門上方喉管處產(chǎn)生的真空度，將燃油從浮子室中連續(xù)吸出且進(jìn)行混合調(diào)節(jié)，但精度和穩(wěn)定性并不好。
而在現(xiàn)代，它的控制主要通過汽車電子控制系統(tǒng)完成。要調(diào)控空燃比，自然要有能探測氧氣含量的裝置，因此氧傳感器就應(yīng)用而生了。我們利用它得出當(dāng)時燃燒的實際空燃比例，再反饋到ECU，由它根據(jù)所需工況使用內(nèi)置的調(diào)控邏輯對噴油量和點(diǎn)火時機(jī)等一系列參數(shù)進(jìn)行實時調(diào)控，并通過控制噴油器開啟時間來進(jìn)行精確配制。
空燃比在發(fā)動機(jī)燃料控制系統(tǒng)中的應(yīng)用原理
為使廢氣催化率達(dá)到最佳(90%以上)，必須在發(fā)動機(jī)排氣管中安裝氧傳感器并實現(xiàn)閉環(huán)控制，其工作原理是氧傳感器將測得廢氣中氧的濃度，轉(zhuǎn)換成電信號后發(fā)送給ECU，使發(fā)動機(jī)的空燃比控制在一個狹小的、接近理想的區(qū)域內(nèi)(14．7：1），若空燃比大時，雖然CO和HC的轉(zhuǎn)化率略有提高，但NOx的轉(zhuǎn)化率急劇下降為20%，因此必須保證最佳的空燃比，實現(xiàn)最佳的空燃比，關(guān)鍵是要保證氧傳感器工作正常。
如果燃油中含鉛、硅就會造成氧傳感器中毒。此外使用不當(dāng)，還會造成氧傳感器積碳、陶瓷碎裂、加熱器電阻絲燒斷、內(nèi)部線路斷脫等故障。
氧傳感器的失效會導(dǎo)致空燃比失準(zhǔn)，排氣狀況惡化，催化轉(zhuǎn)化器效率降低，長時間會使催化轉(zhuǎn)化器的使用壽命降低。
發(fā)動機(jī)空燃比調(diào)控真的挺不容易，比如我們希望發(fā)動機(jī)達(dá)到完全燃燒，但氮氧化物的生成量就會很高，相反的，發(fā)動機(jī)不完全燃燒時，一氧化碳和碳?xì)浠衔锏纳闪烤蜁龆唷?/p>
空燃比是如何測定的？
實際空燃比是通過測量廢氣中的氧濃度獲取的，最關(guān)鍵的部件就是寬域氧傳感器。測量空燃比的儀器通常叫做空燃比分析儀、空燃比計。
以美國ECOTRONS生產(chǎn)的空燃比分析儀ALM-S為例，它使用Bosch LSU4.9寬域氧傳感器以及CJ125專用驅(qū)動芯片，能夠達(dá)到很高的測量精度。
但在實際的汽車使用環(huán)境是非常復(fù)雜的，這也決定了汽油發(fā)動機(jī)要在各種復(fù)雜的工況條件下工作，空燃比就變的很不確定，并且各種突發(fā)因素導(dǎo)致的節(jié)氣門變化使得空燃比無法保持在最優(yōu)的理論值附近，因此均衡各種環(huán)境下空燃比的最佳平衡控制策略非常重要。
相關(guān)文章
排行榜
隨機(jī)案例