什么是空燃比,对发动机的性能有哪些影响?

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为保证汽油发动机的正常运行,需要供给合适浓度的混合气,混合气的浓度支配着燃烧的速度,压力和温度,进而影响发动机的性能。


用于表述混合气浓度的参数是空燃比和过量空气系数。





 

空燃比和过量空气系数


可燃混合气中空气质量与燃油质量之比称为空燃比,用A/F表示。


空气和汽油质量比为14.7:1时,刚好能完全燃烧,称为理论空燃比,即完全燃烧1kg的汽油需要约14.7kg的空气,如果用体积比表示,1L的燃油完全燃烧大约需要9500L的空气。

 

过量空气系数又称λ,表示实际空燃比和理论空燃比的差异程度,关系如下:


 

 


λ=1,实际空燃比等于14.7,说明混合气浓度刚好等于理论空燃比


λ<1,实际空燃比小于14.7,说明空气不足,形成浓混合气


λ>1,实际空燃比大于14.7,说明空气过量,形成稀混合气

 




空燃比对发动机的

动力性和经济性的影响


通过发动机试验得出空燃比与火焰温度,输出功率和油耗率之间的关系如下。



①、空燃比略小于理论空燃比,在13.5-14时,火焰燃烧温度最高,发动机升温快

 

②、空燃比在12-13时,火焰的传播速度最快,发动机输出功率最大,此时的空燃比又称功率空燃比


由于混合气浓度的增加,混合气中的燃料无法完全燃烧,发动机的油耗率明显升高,

 

③、空燃比在16左右时,汽油燃烧最完全,发动机的耗油率最低,而火焰温度和发动机功率均已下降,此时的空燃比称为经济空燃比


如果继续减稀混合气,超过稀燃极限,就会出现失火,油耗率反而升高。

 

根据以上分析可以看出,提高发动机功率和降低燃油消耗是两个矛盾的指标,要提高功率,就会降低经济性。同样,要提高经济性指标,就必须降低动力性。

 

汽油发动机的混合气浓度通常控制在功率空燃比和经济空燃比之间,可使发动机获得较好的使用性能。当A/F≥18或A/F≤12时,动力性和经济性都会下降。

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