空燃比和排放物、三元催化器的關(guān)系

空燃比百科名片空燃比，是混合氣中空氣與燃料之間的質(zhì)量的比例。一般用每克燃料燃燒時(shí)所消耗的空氣的克數(shù)來(lái)表示。目錄簡(jiǎn)介 原理 比值 控制方式編 輯 本 段 簡(jiǎn) 介可 燃 混 合 氣 中 空 氣 質(zhì) 量 與 燃 油 質(zhì) 量 之 比 為 空 燃 比 ， 空 燃 比A/F(A： air-空 氣 ， F： fuel-燃 料 )表 示 空 氣 和 燃 料 的 混 合 比 。 空 燃 比 是 發(fā) 動(dòng)機(jī) 運(yùn) 轉(zhuǎn) 時(shí) 的 一 個(gè) 重 要 參 數(shù) ， 它 對(duì) 尾 氣 排 放 、 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 動(dòng) 力 性 和 經(jīng) 濟(jì) 性 都 有 很大 的 影 響 。 編 輯 本 段 原 理為 使 廢 氣 催 化 率 達(dá) 到 最 佳 (90 以 上 )， 必 然 在 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 排 氣 管 中 安 裝 氧傳 感 器 并 實(shí) 現(xiàn) 閉 環(huán) 控 制 ， 其 工 作 原 理 是 氧 傳 感 器 將 測(cè) 得 廢 氣 中 氧 的 濃 度 ， 轉(zhuǎn)換 成 電 信 號(hào) 后 發(fā) 送 給 ECU， 使 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 的 空 燃 比 控 制 在 一 個(gè) 狹 小 的 、 接 近 理 想的 區(qū) 域 內(nèi) (14 7： 1)， 若 空 燃 比 大 時(shí) ， 雖 然 CO 和 HC 的 轉(zhuǎn) 化 率 略 有 提 高 ，但 NOx 的 轉(zhuǎn) 化 率 急 劇 下 降 為 20 ， 因 此 必 須 保 證 最 佳 的 空 燃 比 ， 實(shí) 現(xiàn) 最 佳 的空 燃 比 ， 關(guān) 鍵 是 要 保 證 氧 傳 感 器 工 作 正 常 。 如 果 燃 油 中 含 鉛 、 硅 就 會(huì) 造 成 氧傳 感 器 中 毒 。 此 外 使 用 不 當(dāng) ， 還 會(huì) 造 成 氧 傳 感 器 積 碳 、 陶 瓷 碎 裂 、 加 熱 器 電阻 絲 燒 斷 、 內(nèi) 部 線(xiàn) 路 斷 脫 等 故 障 。 氧 傳 感 器 的 失 效 會(huì) 導(dǎo) 致 空 燃 比 失 準(zhǔn) ， 排 氣狀 況 惡 化 ， 催 化 轉(zhuǎn) 化 器 效 率 降 低 ， 長(zhǎng) 時(shí) 間 會(huì) 使 催 化 轉(zhuǎn) 化 器 的 使 用 壽 命 降 低 。 編 輯 本 段 比 值發(fā) 動(dòng) 機(jī) 工 作 時(shí) ， 燃 料 必 須 和 吸 進(jìn) 的 空 氣 成 適 當(dāng) 的 比 例 ， 才 能 形 成 可 以 燃燒 的 混 合 氣 ， 這 就 是 空 燃 比 。 從 理 論 上 說(shuō) ， 每 克 燃 料 完 全 燃 燒 所 需 的 最 少 的空 氣 克 數(shù) ， 叫 做 理 論 空 燃 比 。 各 種 燃 料 的 理 論 空 燃 比 是 不 相 同 的 ： 汽 油 為14.7， 柴 油 為 14.3。 空 燃 比空 燃 比 大 于 理 論 值 的 混 合 氣 叫 做 稀 混 合 氣 ， 氣 多 油 少 ， 燃 燒 完 全 ， 油 耗 低 ，污 染 小 ， 但 功 率 較 小 。 空 燃 比 小 于 理 論 值 的 混 合 氣 叫 做 濃 混 合 氣 ， 氣 少 油 多 ，功 率 較 大 ， 但 燃 燒 不 完 全 ， 油 耗 高 ， 污 染 大 。 汽 油 機(jī) 的 空 燃 比 在 12 13 時(shí) 功 率 最 大 ， 在 16 時(shí) 油 耗 最 低 ， 在 18 左 右污 染 物 濃 度 最 低 。 因 此 ， 為 了 降 低 油 耗 和 減 少 污 染 ， 應(yīng) 當(dāng) 盡 量 使 用 空 燃 比 大的 稀 混 合 氣 ， 只 在 需 要 時(shí) 才 提 供 濃 混 合 氣 。 這 種 做 法 ， 叫 做 稀 薄 燃 燒 ， 已 為當(dāng) 今 多 數(shù) 汽 油 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 采 用 。 影 響 汽 油 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 排 放 的 最 主 要 因 素 是 混 合 氣 的 空 燃 比 ， 理 論 上 一 公 斤燃 料 完 全 燃 燒 時(shí) 需 要 14.7 公 斤 的 空 氣 。 這 種 空 氣 和 燃 料 的 比 例 稱(chēng) 為 化 學(xué) 當(dāng)量 比 。 空 燃 比 小 于 化 學(xué) 當(dāng) 量 比 時(shí) 供 給 濃 混 合 氣 ， 此 時(shí) 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 發(fā) 出 的 功 率 大 ，但 燃 燒 不 完 全 ， 生 成 的 CO、 HC 多 ； 當(dāng) 混 合 氣 略 大 于 化 學(xué) 當(dāng) 量 比 時(shí) ， 燃 燒 效率 最 高 ， 燃 油 消 耗 量 低 ， 但 生 成 的 NOx 也 最 多 ； 供 給 稀 混 合 氣 時(shí) ， 燃 燒 速 度變 慢 ， 燃 燒 不 穩(wěn) 定 ， 使 得 HC 增 多 。 在 電 控 汽 油 噴 射 系 統(tǒng) 中 采 用 閉 環(huán) 控 制 的方 式 ， 將 空 燃 比 控 制 在 化 學(xué) 當(dāng) 量 比 附 近 ， 并 在 排 氣 系 統(tǒng) 中 消 聲 器 前 安 裝 一 個(gè)三 元 催 化 轉(zhuǎn) 化 器 ， 對(duì) 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 進(jìn) 行 后 處 理 ， 是 當(dāng) 前 減 少 汽 車(chē) 排 氣 污 染 物 的 最 有效 方 法 。 在 化 學(xué) 當(dāng) 量 比 附 近 ， 轉(zhuǎn) 化 器 的 凈 化 效 率 最 高 。 編 輯 本 段 控 制 方 式為 了 滿(mǎn) 足 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 各 種 工 況 的 要 求 ， 混 合 氣 的 空 燃 比 不 能 都 采 用 閉 環(huán) 控 制 ，而 是 采 用 閉 環(huán) 和 開(kāi) 環(huán) 相 結(jié) 合 的 策 略 。 主 要 分 為 三 種 控 制 方 式 ： 冷 起 動(dòng) 和 冷 卻 水 溫 度 低 時(shí) 通 常 采 用 開(kāi) 環(huán) 控 制 方 式 。 由 于 起 動(dòng) 轉(zhuǎn) 速 低 、 冷 卻 水 溫 度 低 、 燃 油 揮 發(fā) 性 差 ， 需 對(duì) 燃 油 進(jìn) 行 一 定 的 補(bǔ) 償 。 混 合 氣 空 燃 比 與 冷 卻 水 溫 空 燃 比度 有 關(guān) ， 隨 著 溫 度 增 加 ， 空 燃 比 逐 漸 變 大 。 部 分 負(fù) 荷 和 怠 速 運(yùn) 行 時(shí) 此 時(shí) 可 分 為 兩 種 情 況 ： 若 為 了 獲 得 最 佳 經(jīng) 濟(jì) 性 ， 可 采 用 開(kāi) 環(huán) 控 制 方 式 ， 將 空 燃 比 控 制 在 比 化 學(xué) 計(jì) 量 比 大 的 稀 混 合 氣 狀 態(tài) 下 工 作 。 為 了 獲 得 低 的 排 放 ， 并 有 較 好 的 燃 油 經(jīng) 濟(jì) 性 ， 必 須 采 用 電 控 汽 油 噴 射 系 統(tǒng) 加 三 元 催 化 轉(zhuǎn) 化 器 ， 進(jìn) 行 空 燃 比 閉 環(huán) 控 制 。 圖 中 虛 線(xiàn) 部 分 為 未 加 三 元 催 化 轉(zhuǎn) 化 器 時(shí) ， CO、 HC 和 NOx 排 放 濃 度 與 空燃 比 的 關(guān) 系 。 實(shí) 線(xiàn) 部 分 采 用 三 元 催 化 轉(zhuǎn) 化 器 后 CO、 HC 和 NOx 與 空 燃 比 的 關(guān)系 。 從 圖 中 可 看 出 采 用 三 元 催 化 轉(zhuǎn) 化 器 時(shí) 只 有 當(dāng) 空 燃 比 在 化 學(xué) 計(jì) 量 比 附 近 很窄 范 圍 內(nèi) HC、 CO 和 NOx 排 出 濃 度 均 較 小 。 裝 有 電 控 汽 油 噴 射 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 采 用 閉環(huán) 控 制 方 式 ， 才 能 使 混 合 氣 空 燃 比 嚴(yán) 格 控 制 在 化 學(xué) 計(jì) 量 比 附 近 很 窄 的 范 圍 內(nèi) ，使 三 元 催 化 轉(zhuǎn) 化 器 凈 化 效 率 最 高 。 節(jié) 氣 門(mén) 全 開(kāi) （ WOT） 時(shí) ： 為 了 獲