現在人們的出行幾乎離不開汽車了，在汽車使用過程中，我們經常會聽到一些專業術語，可能就是關於哪項工作參數的，很多朋友都不太關注，覺得跟自己開車沒什麼關係。不過有些汽車知識，如果大家了解的話，對大家更好的開車，還是有一定幫助的。今天我們要介紹的內容是空燃比。
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空燃比是什麼？詳解空燃比在汽車中的應用
影響汽車動力的因素有很多，其中最重要的就是油門控制系統，眾所周知，油門系統是控制進氣量和燃料的比例的，通常踩油門的時候不是直接加油，而是控制進氣量多少來影響噴油嘴出油量的。
這其中的空氣與燃料的比例就是空燃比，具體是指混合氣中空氣與燃料之間的質量的比例。一般用每克燃料燃燒時所消耗的空氣的克數來表示。
可燃混合氣中空氣品質與燃油質量之比為空燃比，空燃比A/F(A：air-空氣，F：fuel-燃料)表示空氣和燃料的混合比。
空燃比是發動機運轉時的一個重要參數，因為它不僅直接影響著汽車的動力性能，還對燃燒穩定性、尾氣汙染物排放產生著決定性的影響。
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空燃比的比值說明
發動機工作時，燃料必須和吸進的空氣成適當的比例，才能形成可以燃燒的混合氣，這就是空燃比。
從理論上說，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：汽油為14.7，柴油為14.3。
空燃比大於理論值的混合氣叫做稀混合氣，氣多油少，燃燒完全，油耗低，汙染小，但功率較小。
空燃比小於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，汙染大。
汽油機的空燃比在12～13時功率最大，在16時油耗最低，在18左右汙染物濃度最低。因此，為了降低油耗和減少汙染，應當儘量使用空燃比大的稀混合氣，只在需要時才提供濃混合氣。這種做法，叫做稀薄燃燒，已為當今多數汽油發動機採用。
影響汽油發動機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需要14.7公斤的空氣。這種空氣和燃料的比例稱為化學當量比。
空燃比小於化學當量比時供給濃混合氣，此時發動機發出的功率大，但燃燒不完全，生成的CO、HC多；
當混合氣略大於化學當量比時，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，燃燒速度變慢，燃燒不穩定，使得HC增多。
在電控汽油噴射系統中採用閉環控制的方式，將空燃比控制在化學當量比附近，並在排氣系統中消聲器前安裝一個三元催化轉化器，對發動機進行後處理，是當前減少汽車排氣汙染物的最有效方法。在化學當量比附近，轉化器的淨化效率最高。
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空燃比是怎麼調節的？
為了滿足發動機各種工況的要求，混合氣的空燃比不能都採用閉環控制，而是採用閉環和開環相結合的策略，
通常來說，冷啟動時為保證冷啟動順利，要減小空燃比；暖機階段則要求高空燃比，直到發動機達到正常溫度，以正常混合氣穩定運轉；加減速時，加減速瞬間要適當降低空燃比，以獲得良好的加減速過渡性。總之就是，不同工況下我們需要調控出不同的空燃比，以獲得最佳的發動機狀態。
既然需要控制空燃比，我們自然要知道它受哪些因素影響，通常我們可以將其分為三類：
1） 油膜效應
即噴油器噴射的燃油一部分直接進入氣缸，還有一部分會在進管壁上形成一層油膜，主要與溫度、噴射量有關；
2） 傳感器的特性
發動機的傳感器使用特別多，有壓力、位置、流量、溫度等傳感器，這些傳感器的精度直接影響了空燃比的控制精度和發動機的性能；
3） 延遲時間
延遲時間主要是指發動機控制器的延遲時間，一般包括噴射延遲時間和傳輸延遲時間。
在化油器時代，空燃比的調節是利用節氣門上方喉管處產生的真空度，將燃油從浮子室中連續吸出且進行混合調節，但精度和穩定性並不好。
而在現代，它的控制主要通過汽車電子控制系統完成。要調控空燃比，自然要有能探測氧氣含量的裝置，因此氧傳感器就應用而生了。我們利用它得出當時燃燒的實際空燃比例，再反饋到ECU，由它根據所需工況使用內置的調控邏輯對噴油量和點火時機等一系列參數進行實時調控，並通過控制噴油器開啟時間來進行精確配製。
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空燃比在發動機燃料控制系統中的應用原理
為使廢氣催化率達到最佳(90%以上)，必然在發動機排氣管中安裝氧傳感器並實現閉環控制，其工作原理是氧傳感器將測得廢氣中氧的濃度，轉換成電信號後發送給ECU，使發動機的空燃比控制在一個狹小的、接近理想的區域內(14．7：1），若空燃比大時，雖然CO和HC的轉化率略有提高，但NOx的轉化率急劇下降為20%，因此必須保證最佳的空燃比，實現最佳的空燃比，關鍵是要保證氧傳感器工作正常。
如果燃油中含鉛、矽就會造成氧傳感器中毒。此外使用不當，還會造成氧傳感器積碳、陶瓷碎裂、加熱器電阻絲燒斷、內部線路斷脫等故障。
氧傳感器的失效會導致空燃比失準，排氣狀況惡化，催化轉化器效率降低，長時間會使催化轉化器的使用壽命降低。
發動機空燃比調控真的挺不容易，比如我們希望發動機達到完全燃燒，但氮氧化物的生成量就會很高，相反的，發動機不完全燃燒時，一氧化碳和碳氫化合物的生成量就會增多。
空燃比是如何測定的？
實際空燃比是通過測量廢氣中的氧濃度獲取的，最關鍵的部件就是寬域氧傳感器。測量空燃比的儀器通常叫做空燃比分析儀、空燃比計。
以美國ECOTRONS生產的空燃比分析儀ALM-S為例，它使用Bosch LSU4.9寬域氧傳感器以及CJ125專用驅動晶片，能夠達到很高的測量精度。
但在實際的汽車使用環境是非常負雜的，這也決定了汽油發動機要在各種複雜的工況條件下工作，空燃比就變的很不確定，並且各種突發因素導致的節氣門變化使得空燃比無法保持在最優的理論值附近，因此均衡各種環境下空燃比的最佳平衡控制策略非常重要。
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從以上分析可以看出， 作為混合氣濃度最直觀參數的空燃比的變化， 直接影響發動機性能，在不同空燃比的燃燒過程中，空燃比A/F對發動機影響的程度和變化規律各不相同。使發動機達到最佳的空燃比，可有效地提高和改善發動機的動力性、經濟性及排放性，從而提高了發動機的性能。