對於汽車有了解的朋友們都能對各類汽車發動機技術如數(shù)家珍,渦輪增壓、可變氣門(mén)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極的效(xiào)率提升作用。除了少數為極限性能而生的跑車發動機,絕大多數的民用車發(fā)動機使用新技術的最終目(mù)的(de)其實都是為了追求更好的空燃比,本文就來為您介紹一下這個略顯生僻的發動機指標。
雖然現在的汽車發動機技術越來越複雜,但是核心還是燃油(yóu)和空氣混合燃燒做功產生動能推動汽車(chē)行駛,所以無(wú)論何種發動機技(jì)術,讓燃(rán)油和空氣以最佳的比例燃燒都是發動機重要(yào)的設計思路。顧名思義,空燃比是指發動(dòng)機氣缸內混合氣中空氣(qì)與燃料之(zhī)間的質(zhì)量的比例。在實驗室環境下,理論上1kg汽油完全燃燒需要的空氣質量(liàng)為14.7kg,所以把空燃比為14.7:1的混合氣叫理論混合氣,理論空燃比也就(jiù)是14.7,而柴油的理論空燃比(bǐ)則是14.3(柴油發動機我(wǒ)們日常接觸的不(bú)多,所以下文隻討論汽油發(fā)動機)。
當發動機(jī)以14.7的空燃比做功時是各方麵性能最均衡、效率相對最高的,而空燃比在12~13時功率一般都是最大的,在16時則油耗最低(dī),在18左右汙染物濃度(dù)最低。雖然14.7的(de)空燃比是發動機的理論最優值,但發動機實際工(gōng)作時還要看具體工況,ECU會不斷調整進氣量和噴油(yóu)量(liàng)來改變發動機的空燃比。如(rú)果是巡航(háng)時(shí),ECU會讓發動機以更(gèng)高的空(kōng)燃比做(zuò)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(dòng)機降低空燃比做功,讓發動機處於較好的(de)動(dòng)力儲備水平。
前文提到的不管是可變氣門正時/升程還(hái)是缸內直噴技術其實(shí)都是為了更精準的控製發(fā)動機進氣(qì)量和噴油量,從而使發動機的空燃比始終(zhōng)保持合適的水平,而為何ECU知道(dào)發動機工作時(shí)的空燃比呢?給ECU提供數據依據就是氧傳感器(qì)。其工作原理是(shì)氧(yǎng)傳(chuán)感器將測得廢氣中氧的濃度,轉換成電信號後發送給ECU,使發動(dòng)機的空燃比控製在一(yī)個狹(xiá)小的、接近理想的區域內(nèi)(14.7:1)。而(ér)氧傳感器另一大作用就是實況監(jiān)測發動機的工(gōng)況,使得尾氣排放(fàng)更加環(huán)保,因為空(kōng)燃比大時,雖然一氧化碳和一氧化氫的轉化率略有(yǒu)提高,但氮氧化物(wù)的轉化率急劇下降為20%,因此必須保證最佳的空燃比,實現更環(huán)保的尾氣排放。