空燃比

yangchen0717

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。7 {: `$ z+ i! B1 D5 S6 e
　主要分为三种控制方式： 　/ p" }- z* {1 Y* g
冷起动和冷却水温度低时通常采用开环控制方式。8 t. `3 R9 e2 J
　　由于起动转速低、冷却水温度低、燃油挥发性差，需
　　对燃油进行一定的补偿。混合气空燃比与冷却水温
　　度有关，随着温度增加，空燃比逐渐变大。
部分负荷和怠速运行时此时可分为两种情况：
　 若为了获得最佳经济性，可采用开环控制方式，将
　　空燃比控制在比化学计量比大的稀混合气状态下工作。 " j% i4 f- ?0 w2 C
　 为了获得低的排放，并有较好的燃油经济性，必须
　　采用电控汽油喷射系统加三元催化转化器，进行空燃9 v6 w* c  l- Z8 a' m; ~& k+ o% M
　　比闭环控制。
图中虚线部分为未加三元催化转化器时，CO、HC和NOx排放浓度与空燃比的关系。实线部分采用三元催化转化器后CO、HC和NOx与空燃比的关系。从图中可看出采用三元催化转化器时只有当空燃比在化学计量比附近很窄范围内HC、CO和NOx排出浓度均较小。装有电控汽油喷射发动机采用闭环控制方式，才能使混合气空燃比严格控制在化学计量比附近很窄的范围内，使三元催化转化器净化效率最高。
节气门全开（WOT）时： 3 o6 n* N% I, ]4 |
　　为了获得最大的发动机功率和防止发动机过热，采用开环控制，将混合气空燃比控制在12.5～13.5范围内。此时发动机内混合气燃烧速度最快，燃烧压力最高，因而输出功率也就越大。


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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。
理论空燃比：即将燃料完全燃烧所需要的最少空气量和燃料量之比。燃料的组成成分对理论空燃比的影响不大，汽油的理论空燃比大体约为14.8，也就是说，燃烧1g汽油需要14.8g的空气。
9 9一般常说的汽油机混合气过浓过稀，其标准就是理论空燃比。空燃比小于理论空燃比时，混合气中的汽油含量高，称作过浓；空燃比大于理论空燃比时，混合气中的空气含量高，称为过稀。
混合气略微过浓时，即空燃比为13.5-14时汽油的燃烧最好，火焰温度也最高。因为燃料多一些可使空气中的氧气全部燃烧。
而从经济性的角度来讲，混合气稀一些时，即空燃比为16时油耗最小。因为这时空气较多，燃料可以充分燃烧。
从发动机功率上讲，混合气较浓时，火焰温度高，燃烧速度快，当空燃比界于12-13之间时，发动机功率最大。
对于柴油机，一般要求过量空气系数：α=1.3～1.5。
α　过大，混合气过稀，燃烧速度慢，散发热量多，Ne↓
α　过小，混合气过浓，燃烧不完全，油耗增加，冒黑烟，经济性变坏。 ( D/ r: B, {8 f( R9 H+ M5 d
发动机的空燃比是设计参数，对于一台已经成型的发动机，α已定，不能擅自更改。

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针对您所提到的混合气空燃比的控制策略，我作为一名汽车工程师，深知为了满足发动机不同工况的需求，控制策略必须灵活多变。在冷启动和冷却水温度低的状况下，采用开环控制方式，对燃油进行适当补偿是非常必要的。随着温度的上升，空燃比逐渐调整至更稀的状态。而在部分负荷和怠速运行时，为了获得最佳经济性，可以选择开环控制，将空燃比控制在化学计量比以上的稀混合气状态。这种结合开环和闭环的控制方式能确保发动机在各种工况下都能获得良好的性能和效率。