空燃比详细解答
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空燃比
空燃比可燃混合气中空气质量与燃油质量之比为空燃比，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。
afr; a - f ratio; air - fuel ratio;"空燃比" 英文对照1、混合气浓度常以空燃比或过量空气系数表示,空燃比是指空气质量与汽油量之比.汽油要得到完全燃烧时,理论上的空燃比应为14 文献来源2、所谓空燃比,就是指进入气缸的混合气中空气和燃油质量之比.从理论上说,为了达到AF=14.7的目标,可以采取控制空气量的方法,也可以采取控制燃油量的方法.现在正在推广的发动机电子控制系统属于后一种,不妨称为空燃比油控方式 文献来源3、AF 称为空燃比,AF 一14.8称理论空燃比.汽油的比重为0.702一0.7470空气和汽油蒸汽不可能完全混合均匀,完全燃烧是不存在的 文献来源4、空燃比是指在一定量的混合气中所含空气与燃油各自的质量比例.Ikg 汽油完全燃烧时所需的最低的空气量约为14.7kg,它被称为理论空气量,因此将空燃比等于14 文献来源5、一公斤汽油完全燃烧时约需15公斤空气汽油在发动机中进行燃烧时与所需空气量之间的比例我们称为空燃比.提高空燃比是减少CO 生成的有效措施增加汽油机的压缩比提高燃烧室的压力会减少未燃烃的排放"空燃比" 在学术文献中的解释文献来源6、(1)保持发动机供油系清净混合气中空气与燃料的质量之比称为空燃比.空燃比的大小与各缸混合气浓度分配的均匀性对汽油机的动力性、燃料经济性和有害废气的排放性有极其重要的影响文献来源7、“空燃比”是指燃烧中空气量与燃烧量的比值系数.3～0.7之间为合格.汇总结果见表2、表3、表4.2梅花针偏细:实践证明[2],髓内针若变细一倍,针的抗弯强度即为原强度的4次方根,相当于该针持重能力缩小16倍文献来源8、所谓“空燃比”是指空气质量除以燃料的质量.当燃烧完全时无过量的O2空气与燃料的混合物就称为化学计量混合物此时的空气质量与燃料的比例为化学计量空燃比文献来源9、2空煤比动态优化控制策略2.1空燃比退火炉在退火过程中,加热段为达到预期温度,在加热过程中煤气燃烧时,所消耗的助燃空气流量和消耗的混合煤气流量之比称为空燃比文献来源。
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。
锅炉空燃比
锅炉空燃比
1. 锅炉空燃比的定义
锅炉空燃比（Air-Fuel Ratio，简称AFR）是指燃料燃烧过程中，燃料与空气的混合比例，一般用燃料的体积与空气的体积之比表示。
空燃比越小，表示燃料的相对含量越大，反之越小。
2. 锅炉空燃比的意义
锅炉空燃比是影响锅炉燃烧效率和环境污染的重要指标。
若空燃
比过大，燃烧时会产生大量氧化氮和其他有害物质，对环境造成污染；若空燃比过小，则会降低燃烧温度和燃烧效率，导致能源浪费和排放
增加。
3. 如何测量锅炉空燃比
测量锅炉空燃比需要综合考虑锅炉的种类、工艺流程、燃料性质
等因素。
常用的方法有：
（1）气体分析法：通过对锅炉排放气体中的氧气、二氧化碳、一
氧化碳、氮气等组成进行分析，计算出实际空燃比；
（2）计算法：根据锅炉燃烧过程中需氧量和供氧量之间的关系，
估算出锅炉实际空燃比；
（3）模型法：通过建立锅炉燃烧模型和物质平衡模型，计算出锅
炉的实际空燃比。
4. 如何控制锅炉空燃比
为实现锅炉高效燃烧和减少污染物排放，需要控制锅炉空燃比。
常用的方法有：
（1）控制供氧量：通过调节供氧量，控制空燃比的大小，以达到理想的燃烧效果；
（2）借助氧气传感器：安装氧气传感器，实时监测排放气体中的氧气含量，自动调节供氧量；
（3）改进燃烧器：采用高效节能的燃烧器，可提高燃烧效率和控制空燃比。
5. 总结
锅炉空燃比是锅炉燃烧过程中重要的指标之一，对燃烧效率、污染排放和能源利用等方面都具有重要的影响。
测量、控制锅炉空燃比是锅炉管理和使用的重要内容，需要在实际应用中合理运用不同的方法和技术，确保锅炉的高效、环保、安全运行。
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
式
空燃比加浓,排温降低原理
空燃比加浓,排温降低原理以空燃比加浓，排温降低原理为标题一、空燃比的概念空燃比是指发动机燃烧室中空气与燃料混合物中空气的质量比。
空燃比的大小直接影响着发动机的燃烧效率和排气温度。
二、空燃比加浓的原理空燃比加浓是指在燃料供给不变的情况下，增加燃烧室中的空气量，使空燃比增大。
空燃比加浓可以通过增大进气量或减小燃油供给来实现。
1. 增大进气量：增大进气量可以通过增大进气阀门的开度或增加进气道的截面积来实现。
增大进气量可以提高燃烧室中的空气量，使空燃比增大。
2. 减小燃油供给：减小燃油供给可以通过调整喷油嘴的喷油量或改变喷油时间来实现。
减小燃油供给可以保持燃烧室中的空气量不变，同时减少燃料的供给，使空燃比增大。
三、排温降低的原因空燃比加浓可以降低发动机的排气温度，主要有以下几个原因：1. 燃烧效率提高：空燃比加浓可以提高燃烧效率，使燃料充分燃烧，减少燃料的浪费和烟尘的产生。
燃烧效率提高可以减少燃烧产生的热量，从而降低排气温度。
2. 燃烧温度降低：空燃比加浓可以降低燃烧温度。
当空燃比增大时，燃料的燃烧速度变快，燃烧温度相应降低。
燃烧温度降低可以减少排气温度的升高。
3. 冷却效果增强：空燃比加浓可以增加进气量，提高进气流速，增强进气冷却效果。
进气冷却效果增强可以减少燃烧室内的温度，从而降低排气温度。
四、空燃比加浓的优点和应用空燃比加浓可以带来以下几个优点和应用：1. 提高燃烧效率：空燃比加浓可以使燃料充分燃烧，提高燃烧效率，减少燃料的浪费和烟尘的产生。
2. 降低排气温度：空燃比加浓可以降低排气温度，减少发动机的热负荷，延长发动机的使用寿命。
3. 减少环境污染：空燃比加浓可以减少燃料的浪费和烟尘的产生，降低排放物的含量，减少对环境的污染。
4. 提高动力性能：空燃比加浓可以提高发动机的动力性能，增加输出功率和扭矩，提高车辆的加速性能和爬坡能力。
五、空燃比加浓的注意事项在进行空燃比加浓时，需要注意以下几个问题：1. 空燃比的选择：空燃比加浓需要根据发动机的设计要求和运行状态来选择，过高或过低的空燃比都会影响发动机的性能和寿命。
二冲程柴油机 空燃比范围
二冲程柴油机空燃比范围二冲程柴油机是一种常见的内燃机，其工作原理是通过压缩空气使柴油燃料自燃，从而产生动力。
在二冲程柴油机中，空燃比是一个非常重要的参数，它对发动机的性能和排放有着重要的影响。
本文将介绍二冲程柴油机的空燃比范围及其影响。
一、空燃比的定义空燃比是指在发动机燃烧室中进入的空气和燃料的质量比。
在柴油机中，空气是通过进气门进入燃烧室的，而燃料则是通过喷油器喷入燃烧室的。
空燃比的大小直接影响着燃烧的效率和排放的质量。
二、空燃比的范围在二冲程柴油机中，空燃比的范围通常在14:1到18:1之间。
这个范围是指空气和燃料的质量比，也就是说，当空燃比为14:1时，每14个单位的空气中有1个单位的燃料；当空燃比为18:1时，每18个单位的空气中有1个单位的燃料。
三、空燃比对发动机性能的影响1. 燃烧效率空燃比的大小直接影响着燃烧的效率。
当空燃比过低时，燃料无法完全燃烧，会产生大量的未燃烧的碳氢化合物和一氧化碳等有害物质，同时也会降低发动机的功率和燃油经济性。
当空燃比过高时，燃料燃烧不充分，会产生大量的氮氧化物，同样会降低发动机的功率和燃油经济性。
2. 发动机功率空燃比的大小也会影响发动机的功率。
当空燃比适中时，燃料能够充分燃烧，产生更多的热能，从而提高发动机的功率。
但是当空燃比过低或过高时，燃料的燃烧效率会降低，从而降低发动机的功率。
3. 燃油经济性空燃比的大小还会影响燃油经济性。
当空燃比适中时，燃料能够充分燃烧，从而提高燃油经济性。
但是当空燃比过低或过高时，燃料的燃烧效率会降低，从而降低燃油经济性。
4. 排放质量空燃比的大小还会影响排放质量。
当空燃比适中时，燃料能够充分燃烧，产生的有害物质会减少，从而降低排放质量。
但是当空燃比过低或过高时，燃料的燃烧效率会降低，从而增加有害物质的排放。
四、结论空燃比是二冲程柴油机中一个非常重要的参数，它对发动机的性能和排放有着重要的影响。
在实际应用中，需要根据具体的工况和要求来选择合适的空燃比，以达到最佳的性能和排放效果。
空燃比的表达公式
空燃比的表达公式
空燃比（Air-Fuel Ratio）是指燃烧系统中空气与燃料的混合比例，通常用化学计量中的体积比或质量比来表示。
其表达公式可以根据不同的表示方法有所差异，以下是两种常见的表达方式：
1. 体积比（V olume Ratio）表示：
空燃比= 空气体积/ 燃料体积
2. 质量比（Mass Ratio）表示：
空燃比= 空气质量/ 燃料质量
需要注意的是，空燃比的具体数值与燃料的类型有关，不同的燃料在理论上要求不同的空燃比以实现最佳燃烧效果。
例如，对于汽油燃料，最佳的空燃比通常约为14.7:1（质量比），而对于柴油燃料，最佳的空燃比通常在14-18:1之间。
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。
理论空燃比及燃烧气量经验计算公式
理论空燃比及燃烧气量经验计算公式一、理论空燃比的计算方法1.化学计量法化学计量法是根据化学方程式中的反应物质的化学计量比来计算理论空燃比。
例如，对于乙烷（C2H6）的完全燃烧反应方程式：C2H6+3.5O2→2CO2+3H2O根据方程式可知，乙烷的燃烧需要3.5个氧气分子配合，所以乙烷的理论空燃比为3.52.质量计量法质量计量法是通过参照燃料和空气的质量计算理论空燃比。
以正丁烷（C4H10）为例，其分子量为58.12g/mol，理论燃烧反应方程式为：2C4H10+13O2→8CO2+10H2O根据方程式可知，正丁烷需要13个氧气分子配合燃烧，所以它的理论空燃比为13（根据质量计量，以质量为单位）。
燃烧气量经验计算公式主要依赖于燃料的化学成分。
燃料的化学成分可以通过对燃料分析、燃烧实验以及燃烧过程中产生的燃烧产物进行分析等方法来确定。
一般来说，燃料的化学成分主要包括碳（C）、氢（H）、氧（O）、硫（S）、氮（N）等元素。
通过分析燃料中各元素的质量百分比可以计算得出燃料的化学式。
根据燃料的化学式，可以计算出燃料完全燃烧时产生的燃烧产物的质量。
例如，对于甲烷（CH4）的燃烧反应方程式：CH4+2O2→CO2+2H2O根据方程式可知，每个甲烷分子燃烧产生一个二氧化碳分子和两个水分子。
根据分子量的比例，可以计算出每单位质量的甲烷燃烧产生的二氧化碳和水的质量。
因此，燃烧气量的经验计算公式如下：燃烧气量=（燃料质量×理论空燃比）/（燃烧产物的质量比）需要注意的是，由于燃料的化学成分和燃烧产物的生成过程中会产生一定的热损失以及残渣等因素，所以实际的燃烧气量可能会略有偏差。
因此，在实际应用中，经验计算公式常常需要根据具体情况进行修正。
综上所述，理论空燃比和燃烧气量的计算方法可以为工程设计和燃烧过程优化提供一定的理论依据。
在实际应用中，需要根据具体的燃料和燃烧设备的情况进行计算和修正。
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加速和减速
• 汽车在加速时，节气门突然开大，进气管压力随之 增加。由于液体燃料流动的惯性和进气管压力增大 后燃料蒸发量减少、大量的汽油颗粒沉淀在进气管 壁上，形成厚油膜，这样造成实际混合气成分瞬间 被稀释，使发动机转速下降。为防止这种现象发生， 要喷入进气管附加燃料，才能获得良好的加速性能。 • 汽车急减速时，驾驶员迅速松开加速踏板，节气门 突然关闭，此时由于惯性作用，发动机仍保持很高 的转速。因为进气管真空度急剧升高，进气管内压 力降低，促使附着在进气管壁上燃油加速气化，造 成混合气过浓。为避免这一情况发生，在发动机减 速时，供给的燃料应减少。
基本燃油喷射量
• 也许，还有很多人对于电子燃油喷射的基本燃油 喷射量的计算方法不是很明白。 • 实际燃油喷射量=基本燃油喷射量×修正系数+电 压校正 • 基本燃油喷射量取决于发动机转速以及进气量信 号。 • 上面的提法，任意一本书中，都是这样注名，可 是为什么如此呢？一般书中没有详细的答案。所 以一般的读者、技术人员很难明白。教给学生的 老师，也是依葫芦画瓢，照本宣科。
小负荷工况
• 如图中A点开始，随节 气门开度增大，稀释 将逐渐减弱，所以小 负荷工况下要求混合 气如图AB段所示。也 就是说，发动机在小 负荷运行时，供给混 合气也应加浓，但加 浓的程度随负荷的增 加而减小。
中等负荷工况
• 汽车发动机的大部分时间都处在中等负荷 状态。在中等负荷运行时，节气门已有足 够的开度，废气稀释影响已经不复存在， 因此要求供给发动机稀的混合气，以获得 最佳的燃油经济性，如图BC段，空燃比约 为16～17。
怠速工况时的混合气控制
• 相对于传统发动机，我们大家可以知道，由于VVT可变配 气正时控制的出现，使得凸轮轴的角度，由原来的不可变 动，形成了今天的可以随发动机工况变化而改变。这其中， 最大的变化，就是怠速时进排气门重叠角度的变化，由原 来的大约20°～60°曲轴转角， 变成了重叠角度为0°。 • 由于进排气门重叠的情况不再出现，所以，就不存在进气 冲程中的废气稀释问题。因此，对于混合气的需求就不再 要求供给很浓的混合气。 • 因此，在采用VVT可变配气正时系统的发动机上，在发动 机达到正常工作温度后，即进入闭环控制，采用λ=1的混 合气喷入气缸参加工作。 • 这样，通过技术上的提升，可以大大降低怠速时的燃油消 耗量，同时，对于怠速时的排放控制也有着极大的好处。
（一）稳定工况对混合气的要求
• 发动机的稳定工况是指发动机已经完全预 热,进入正常运转,且在一定时间内转速和负 荷没有突然变化的情况.稳定工况又可分为 怠速、小负荷、中等负荷、大负荷和全负 荷等几种。
怠速工况
• 怠速工况是指发动机对外无功率输出且以最低稳 定转速运转。 • 此时，混合气燃烧后所做的功，只用于克服发动 机内部的阻力，并使发动机保持最低转速稳定运 转。 • 在怠速工况下，节气门处于关闭状态。因而进气 管内的真空度很大。在进气门开启时，气缸内的 压力可能高于进气管压力，废气膨胀进入进气管 内。在进气冲程中，把这些废气和新混合气同时 吸入气缸，结果气缸内的混合气含有比例较大的 废气，为保证这种经废气稀释过的混合气能正常 燃烧，就必须供给很浓的混合气。
• 其实，问题的答案就在进入汽缸的空气量的计 算方法上，虽然汽缸的容积不变，但由于发动 机转速不同，节气门开度不同，导致每分钟进 入汽缸的空气量是不同的。所以，如果想精确 地控制进入汽缸的燃油量，就必须知道发动机 转速和每秒准确地进气量。如果，我们大家知 道了每一循环的实际的进气量，再乘以发动机 转速，我们就得到每分钟进入汽缸的总的空气 总量。
时刻需要牢记
• 追根诉源，发动机的核心问题：其实就是 针对进入汽缸的空气量所作出的决策。这 其中最核心的控制是燃油喷射量的计算、 以及最佳点火时刻的确定。
一切皆源于空气
发动机汽缸容积
• 对于一部排量一定的发动 机来讲，其汽缸容积是一 定的，也就是说，发动机 在进气行程，每一次从上 止点到下止点之间走过的 冲程一定，进入汽缸的空 气量一定。以四缸发动机 为例，也就是说，发动机 每两转，都有四次进气发 生。而一个完整工作循环 进入的空气总量（假设节 气门全开，充气系数为1 时），就是一个汽缸的工 作容积×4 。
过浓混合气
• 当过量空气系数φ at﹤0.85时，称为过浓混合气。此时,由 于火焰传播速度降低，功率减少；由于缺氧，燃烧不完全， 热效率降低，耗油率增加。发动机怠速或低负荷运转时， 节气门开度小，进入气缸的新鲜混合气量少，残余废气相 对较多，可能引起断火现象。 • 如果在发动机在中等负荷下，也供给过浓混合气，由于火 焰传播速度低，燃烧速度减慢，混合气在大容积下燃烧， 发动机易过热，排气温度增高。高温废气中未完全燃烧的 成分在排气管口与空气相遇，剧烈氧化，形成排气管放炮 现象。 • 当φ at=0.4～0. 5时，由于严重缺氧，火焰 不能传播，混 合气不能燃烧。
L ab LO
Φ(弗爱 )
燃烧速度最快的混合气
• 过量空气系数φ at=0.85～0.95 时,火焰传播速度最大,此时燃烧 速度最快,可在短时间内使气缸 压力和温度达到最大值,散热损 失小,做功最多。 • 由于此时供给的燃料量比完全燃 烧时所需的燃料稍多，在空气量 一定的情况下，提高了对氧的利 用程度，使燃烧产物的分子数增 多，燃气压力提高，因此，发动 机发出最大功率。称这种混合气 为最大功率混合气。
四冲程发FLASH\zt4.swf动机
• 举个例子，我们请10个人来吃饭，假设每个人的 饭量是一样的，我们准备的食物，当然要准备10 份客饭，准备8份、9份，那肯定有人要饿肚子， 准备11或12份，那就要产生浪费！同样的道理， 进入汽缸的空气如果是15，我们用1份的燃油去 进行工作，混合气就偏稀，进入汽缸的空气如果 是14，我们用1份燃油，那当然是混合气偏浓了。 • 也就是说，对于排量一定的发动机，当我们知道 当地的大气压、空气的温度、空气的密度，我们 就应该可以算出发动机每一循环的实际进气质量 了！
暖机
• 暖车过程中，尽管发动机温度随着转速的 提升也在逐步上升，但发动机温度仍然较 低，气缸内的废气相对较多，混合气受到 稀释，对燃烧不利，为保持发动机稳定的 运行也要求浓的混合气。暖车的加浓程度， 应在暖车过程中逐渐减小，一直到发动机 能以正常的混合气在稳定工况下运转为止。
加速和减速
• 汽车在加速时，节气门突然开大，进气管压力随之 增加。由于液体燃料流动的惯性和进气管压力增大 后燃料蒸发量减少、大量的汽油颗粒沉淀在进气管 壁上，形成厚油膜，这样造成实际混合气成分瞬间 被稀释，使发动机转速下降。为防止这种现象发生， 要喷入进气管附加燃料，才能获得良好的加速性能。 • 汽车急减速时，驾驶员迅速松开加速踏板，节气门 突然关闭，此时由于惯性作用，发动机仍保持很高 的转速。因为进气管真空度急剧升高，进气管内压 力降低，促使附着在进气管壁上燃油加速气化，造 成混合气过浓。为避免这一情况发生，在发动机减 速时，供给的燃料应减少。
最经济混合气
• 当过量空气系数φ at=1.05～1.15时，火焰 传播速度仍很高，且此时空气相对充足， 燃油能完全燃烧，所以热效率最高，有效 耗油率最低。此浓度混合气称为最经济混 合气。
过稀混合气
• 当过量空气系数φ at﹥1.15时，称为过稀混合气。 • 此时火焰传播速度降低很多，燃烧缓慢，使燃烧 过程进行到排气行程终了，补燃增多，使发动机 功率下降，油耗增多。由于燃烧过程的时间延长， 在排气行程终了进气门已开启，含氧过剩的高温 废气可以点燃进气管内新气，造成进气管回火。 • 当φ at=1.3～1. 4时，由于燃料热值过低，混合气 不能传播，造成缺火或停车现象。此混合气浓度 为火焰传播的下限。
环保混合气（理论空燃比）
• 前面，我们大家看到了在不同工况下，对混合气的需求是有所 不同的，而其各工况工作的条件，也是受历史条件限制的。我 们大家看到的关于各工况混合气状况分析也是建立在传统发动 机原理的基础之上。 • 传统发动机，受限于当时的生产技术条件及科研水平，尤其是 电子计算机控制技术的发展相对比较落后。而进入21世纪后， 汽车技术有了一个突飞猛进的跳跃式发展。大量新技术、新结 构不断出现，尤其是在发动机方面，VVT可变配气相位技术、 电子气门升程控制等、电子节气门控制、缸内直喷技术、分层 燃烧技术等等新技术的采用，带来了一系列完全不同控制理念。 这就导致我们常规所学习、了解的发动机原理有了很大不同， 尤其是在关于汽油发动机核心部分“空燃比”控制方面，发生 了非常大的变化，我们平时提到的多种工况混合气理念与现在 的发动机工作原理产生了很大的不同，所以，就需要我们在了 解传统发动机原理的基础上，根据现代汽车的变化作出相应的 变化，否则，在针对现代车辆的维修过程中，就无法作出正确 的分析。
14.7：1
过量空气系数
• 理论上使燃油完全燃烧，所需的空气量等于理论 空气量。实际上，供给的空气量总是大于或小于 理论空气量。为了评定发动机工作过程中所用空 气数量的多寡，常引入过量空气系数的概念。 • 发动机工作过程中，燃烧1kg燃油实际供给的空气 量L与理论空气量LO之比,称为过量空气系数。
空燃比的意义
关于混合气的几个问题
• • • • • • 燃烧速度最快的混合气浓度是多少? 最经济的混合气浓度是多少? 何谓过浓混合气? 何谓过稀混合气? 发动机控制的核心问题是什么? 燃油喷射时间就是实际喷油量吗?
理论空燃比的概念
• 空气—燃油理论上理想的质量比为14.7︰1， 称作理论空燃比。燃油完全燃烧的质量关 系为14.7kg空气比1kg燃油，与此对应的容 积比为9500L空气比1L燃油。
中等负荷工况时混合气控制
• 中等负荷时，传统发 动机采用所谓空燃比 为16～17:1的经济混 合气，以达到节省燃 油的目的。 • 但是从废气排放的角 度来看，经济混合气 却不适应环保法规的 要求，同时，如果要 保持较高的空燃比， 对于三元催化器的要 求也进一步提高。
中等负荷时的气门重叠角