對於汽車有了解的朋友們都(dōu)能(néng)對各類汽車發(fā)動機技術如數家(jiā)珍,渦輪增壓、可變氣門正時/升程、缸內直噴等技術對於現代(dài)汽車發動機來說都起了非常積(jī)極的效率(lǜ)提升作用。除了少數為極限(xiàn)性能而(ér)生(shēng)的跑車發動機,絕(jué)大多數的民(mín)用(yòng)車(chē)發動機使用新技術的最終目的其實都(dōu)是為了追求更(gèng)好的空燃比,本文就來為(wéi)您(nín)介紹一下這個略顯生僻的發動機指標。
雖然現(xiàn)在的汽車發動機技術越來越複雜,但是核心還是燃油和(hé)空氣混(hún)合燃燒做(zuò)功產生動能推動汽車行駛,所以無論何種發動機技術,讓燃(rán)油和空氣以最佳的比例燃燒都是發動機重要的設計思路。顧名思義(yì),空(kōng)燃比是指發動機氣缸內混合氣中空(kōng)氣與(yǔ)燃料之(zhī)間(jiān)的質量的比例。在實驗室環(huán)境下,理論上1kg汽(qì)油完全燃燒需要的空氣質量為14.7kg,所(suǒ)以把(bǎ)空(kōng)燃比為14.7:1的混合氣(qì)叫理論混合氣,理論空燃比也就(jiù)是14.7,而柴油的(de)理論空(kōng)燃比則(zé)是14.3(柴油(yóu)發動機我們日常接觸的不多,所以下文隻討論(lùn)汽油(yóu)發動機)。
當發動機以(yǐ)14.7的空燃比做功時(shí)是(shì)各方麵性能最均(jun1)衡、效率相對最高(gāo)的,而空燃比在12~13時功率(lǜ)一般都是最大的,在16時則油耗最低,在18左右汙染物濃度最低。雖然14.7的空燃比是發(fā)動機的理論最優值,但發動機實際工作時還要看具體工況,ECU會不斷調(diào)整進氣量和噴油量來改變發動機的空燃比。如果是(shì)巡航時,ECU會讓發動機以更高的空燃比做功,這樣可以保證更好的燃油經濟性,而如果是加(jiā)速超車時,ECU會讓發動機降低空燃比做功,讓發動機處於較好的動力儲備水平。
前文提到(dào)的不管是可變(biàn)氣門正時/升程(chéng)還是缸內直噴技術其實都是(shì)為了更精準的控製發動機進氣(qì)量和噴油量,從而使發動機的空燃比始終保持合適的水平,而為何ECU知道(dào)發(fā)動機工作時的空燃比呢?給ECU提供(gòng)數據(jù)依據(jù)就(jiù)是氧傳感器(qì)。其(qí)工(gōng)作原理是氧傳感器將測得(dé)廢氣中氧的濃度(dù),轉換成電信號後發送給ECU,使發動機的空燃比控(kòng)製在一個狹小的(de)、接近理想的區域內(14.7:1)。而氧傳感器(qì)另一大作用就是實況監(jiān)測發動機的工況,使得尾氣(qì)排放更加環保,因為空燃比大時(shí),雖然一氧化碳和一氧化氫的轉化率略有提高,但氮氧化物的轉(zhuǎn)化率急劇下降(jiàng)為20%,因(yīn)此必須保證(zhèng)最佳的空燃(rán)比,實現更環(huán)保的尾氣排放。