【卡車之家 原創】國六技術僅僅是通過後處理技術來達到排放標準的嗎？還有什麼技術運用在國六車型之上呢？今天，小編再帶著各位卡友了解一項發動機技術知識——理論空燃比。
可能有的「老司機」和喜歡技術類文章的卡友對發動機空燃比這一知識點並不陌生，但是更多地卡友對發動機空燃比的了解還僅僅停留在「聽過」、「14.7」等標籤之上；我們通過搜尋引擎雖然可以查詢到許多有關於發動機空燃比「碎片化」的信息，但是像小編這樣的文科生看到各種技術術語就很是頭大，很難做到整合性的了解。
接下來，小編就通過一篇文章簡單的帶著各位卡友了解一下什麼是發動機空燃比、理論空燃比又是什麼？國六時代對發動機空燃比技術是怎麼做的？放心，這篇文章保證通俗易懂，不要輕易划走文章，看完這篇定能助你在進階「老司機」的道路上更進一步！
發動機空燃比是個啥 就是空氣和燃料的比
說到發動機空燃比就不得不再提一個專業術語——可燃混合氣。發動機的燃料有汽油、柴油、天然氣、甲醇燃料等，這些燃料需要燃燒都離不開氧氣。
那麼氧氣從何而來？當然是從空氣中來，發動機工作時會吸取大量的空氣，然後燃油與空氣以一定的比例和方式混合，在燃燒室中燃燒。這種燃油和空氣混合而成的可以燃燒的氣體就叫做可燃混合氣。它是對發動機動力性和經濟性影響最大的物質。
而可燃混合氣中的空氣品質與燃油質量之比就是空燃比，空燃比是發動機運轉時的一個重要參數，它對尾氣排放、發動機的動力性和經濟性都有很大的影響。
從理論上說，每克燃料完全燃燒所需的最少的空氣克數，叫做理論空燃比。各種燃料的理論空燃比是不相同的，比如理論上1千克汽油要達到完全燃燒的狀態需要的空氣品質為14.7千克，所以汽油的理論空燃比就是14.7；1千克柴油要達到完全燃燒所需的空氣品質為14.3，所以柴油的理論空燃比就是14.3；1千克天然氣要達到完全燃燒所需的空氣品質為17.2，所以天然氣的理論空燃比就是17.2。
● 空燃比數值會變化 根據發動機工況
雖然14.7和14.3的空燃比是汽柴油發動機的理論最優值由於車輛在行駛時面對的路況、載重、駕駛習慣等因素影響下，隨著發動機運行工況的變化，可燃混合氣的空燃比值也是會隨之變化的。
如果根據駕駛工況需要我們處於油門全開的狀態之下時，發動機會提供最大扭矩輸出，這時的空燃比要求大概是12-12.5。小於理論空燃比數值，此時的混合氣有一個名稱，叫做功率混合氣，此時混合氣偏濃，燃燒不完全，會生成較多的一氧化碳（CO）、和碳氫化合物（HC）。
如果我們需要處在一個省油的駕駛工況下，需要的空燃比大概是15-16，略大於理論空燃比數值，由於此時的可燃混合氣偏稀，此時的混合氣叫做「經濟混合氣」。燃燒狀態較為完全，油耗低，汙染小，但發動機功率較小。
目前來說，我們不僅要考慮發動機的動力性和經濟性，還要滿足日益嚴格的排放法規要求，儘可能地將空燃比控制在三元催化器的高效率區，來降低有害物的排放，滿足排放法規要求。
國六階段 燃氣機和柴油機都用什麼方式
稀薄燃燒技術廣泛應用於當今多數汽油發動機，在商用車領域，我們的發動機種類大都是燃氣機和柴油機，面對國六時代，他們是怎麼做的呢？
● 燃氣機：當量燃燒技術
簡單介紹一下，目前天然氣發動機工作的方式主要有兩種，第一種是點燃式，這種方式和傳統汽油機工作方式類似，天然氣和空氣在進氣衝程形成均質混合氣，由火花塞點火引燃天然氣空氣均質混合氣。
第二種工作方式為壓燃式，壓燃式發動機中的天然氣通常是由缸內直噴的柴油引燃。目前，大多數燃氣機採用的是點燃式的工作方式。
點燃式天然氣發動機按照混合氣濃度分可以分為當量燃燒和稀薄燃燒兩種方式，由於稀薄燃燒方式雖然節能但是會產生大量的氮氧化物，為了滿足法規需求，國六階段的燃氣機大都採用當量燃燒的技術方式。
採用當量比燃燒方式時，混合氣濃度一直處在一個較濃的狀態，採用當量燃燒的天然氣發動機在動力性表現會更好，瞬態響應快，駕駛表現更好。雖然這時的節能表現並不好，但是因為沒有過量的空氣進入，所以也不會產生大量的氮氧化物排放問題。
同時，由於天然氣的成分主要是烷烴類物質，因此，天然氣發動機的顆粒物排放較低。採用當量比燃燒方式的天然氣發動機結合三元催化器比較容易達到國六排放標準。
但是，採用當量比燃燒方式的燃氣機會出現發動機和排氣高溫的問題，其發動機整機、冷卻、燃燒、排氣等系統都需要強化，有些零部件必須使用進口耐高溫材料，這就意味著發動機成本會有所提升。
● 柴油機：控制空燃比+後處理
相對於汽油，天然氣燃料來說，柴油與空氣的充分混合是極其困難的。
只有採用大量多餘的空氣與柴油混合才能保證柴油顆粒可以完全被空氣包裹（高空燃比），從而使柴油燃燒更充分（富氧燃燒）。反之，低空燃比（油多氣少）會造成燃燒時間變長和燃燒不完全狀態。
燃燒時間變長的話後燃加大就會造成排氣溫度高的現象。低空燃比（油多氣少）也會造成更多的沒有燃燒（HC氣體）和因缺氧燃燒不完全物質（CO一氧化碳氣體，PM碳煙顆粒物）的排放。
目前，各大發動機廠商對待發動機空燃比的問題和採用的處理方式不盡相同，但是大多的處理指導思想就是控制發動機進排氣（控制發動機空燃比）加後處理系統，以此達到排放法規。
當然，控制進排氣的辦法從結構來說是相對簡單的，比如氧傳感器的應用、康明斯進氣節氣門提高排氣溫度技術等等。但是，由於柴油發動機燃燒是不均勻的，所以如何使得空氣跟燃油達成一個良好的燃燒匹配狀態，這是控制進排氣系統最大的難點。
● 編後語
看完了這一篇文章，相信各位卡友對發動機空燃比也有了一個簡單的了解，因為國六技術是個十分龐大且複雜的技術系統，後續我們還會帶著大家了解更多的國六技術，請大家拭目以待！（文/張夼源）