上一篇文章跟大家分享了发动机的“压缩比”这个专业名词,再跟大家分享一个带‘比’的专业名词——空燃比

空燃比:是混合气体中空气与燃料之间的质量的比例,一般用每克燃料燃烧时所消耗空气的克数来表示。

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

为了满足汽车在所有行驶工况下都能符合低排放污染物、良好的燃油经济性、较好的驱动性等要求。

需要精确地控制空燃比和点火定时,控制它们是实现获得发动机最大功率、减少有害物排放等目标的最有效办法。

网上找到“点火定时”原话是这么解释的:由于典型的空燃比混合气在千分之几秒内完成燃烧,因此发动机设计必须要使电火花在压缩行程活塞到达顶部之前出现,这被称为“点火提前”。

又由于火花在活塞达到上止点前出现,所以点火提前角的时间是当气缸压力达到最大值时要求活塞正好在做功行程开始向下运动的时候(我理解的就是在气缸内压强最强的那一瞬间点火)。

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而要减少有害物的排放,就需要提高废气的转化率(最佳90%以上),转化率又需要在发动机排气管中安装氧传感器并实现闭环控制。

虽然可以实现闭环,但是为了满足发动机各种工况的要求,混合气的空燃比不能都采用闭环控制,而是采用闭环和开环相结合的策略。

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实现这一原理的过程是氧传感器将废气中氧的浓度,转换成电信号后发送给ECU(行车电脑),使发动机空燃比控制在理想的区域内(14.7:1)。

空燃比增大时,虽然CO和HC的转化率有轻微提高,但NOx(氮氧化合物)的转化率却会下降20%。

因此必须保证最佳的空燃比,而空燃比又是靠氧传感器实现,所以归根结底是保证氧传感器工作正常。

氧传感器使用不当的话,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;如果燃油中含铅、硅还会造成氧传感器中毒。

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,最后时间长了就会使催化转化器的使用寿命降低。

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从理论上说,每克燃料完全燃烧所需的最少空气克数,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。

所以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。

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(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。

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因为在化学当量比附近,转化器的净化效率最高,所以加装三元催化反应器也是电喷汽油机应用较广泛、技术较成熟的排放控制方案。

因为过于专业的原因,要完全弄懂单靠这篇文章也有点难,主要让大家知道空燃比对尾气排放、发动机的动力性和经济性都有很大影响就足够了。

好了,关于空燃比的问题就先跟大家分享到这里了,欢迎各位专业的大佬补充更浅显易懂的见解,如有解释不对之处也一定帮忙更正,小编在此先谢过了

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