弄懂空燃比与喷油量，你的马力提升之路更顺畅

提升马力

可不是粗暴的一件事情

要匹配发动机的工况

同时也要考虑零部件的承载能力

决不能唯马力论

而这时弄懂空燃比与喷油量

就显得尤为重要

毕竟能够吃透数据

那一定是对自己的车

了如指掌

Author / 蟹爪朝天

空燃比

空燃比（AFR）是空气和燃料的质量混合比。

对于汽油来说，在闭环工况下理论最佳值为14.7:1（精确值为14.68:1），即：14.7g空气混合1g雾化汽油。人们规定AFR为理想值14.7:1时，空燃比系数Lambda=1.0。

更稀的AFR意味着更少的喷油量、空气燃烧更加充分、层流火焰锋面速度更慢、缸温更高、更严重的爆震倾向。更浓的AFR意味着更多的喷油量、产生更多的积碳、更低的缸温、更短的火花塞寿命、更少的爆震可能。

通常情况下动力和瞬时油耗是对立的。如果在标定ECU时想同时获得动力和瞬时油耗的进步，则会出现排放恶化及引擎寿命缩减等问题。

通常来说，考虑到排气温度、冷却效果、大气波动、提前点火角、失火、火花塞污染、废气再循环EGT等问题，最大功率Lambda一般为0.8-0.9之间；经济油耗Lambda为1.05。

对于引擎来说，喷油量相对自由，进气量十分珍贵。

所以为了达到最大功率，就需要有足够多的油用来耗尽所有吸进缸内的氧气。同时再考虑到缸温、爆震、火焰锋面传播速度等同样可以（需要）用浓喷油解决的问题，所以在较大负载的开环工况下就需要减小Lambda（加大喷油量）。

在需要尽量减少油耗的情况下，为了将喷入缸内的油气充分烧尽，就需要加大一些Lambda（减少喷油量）。

目标空燃比

为了保证安全不炸缸，在调写喷油图时应该先确保点火角图处于比较保守的状态，并从浓喷油开始逐渐往稀喷油调，不能从稀喷油开始往浓喷油调。

在开始调一个新区域（怠速、低负载、中负载、高负载等格子在图中的区域）前，应该根据经验和已调好区域边界的数据合理猜测出新区域的起点应该用什么数值，并尽量从保守值开始慢慢调。相邻格子之间的数值不可跨度太大。

在调试过程中，应该关注爆震、排温（EGT）等数据。

稍微浓一些的AFR可以抑制爆震，但会减慢动力响应。最高EGT通常会出现在比最大功率AFR稍微稀一些的AFR上。如果最高EGT出现在其它时候，可能是因为点火角过晚导致EGT过高，这种情况下的EGT没有太大参考意义。

加浓了AFR后，有可能需要更早的点火角。过浓的AFR会让火焰峰面的传播速度减小。锋面在缸内烧完同样的距离就需要更多的时间，也就需要更早的点火。否则未烧完的混合气可能会带着火焰一起排出或返回进气道，造成EGT过高或阻碍后续进气等问题。

在需要考虑油耗的耐力赛、拉力赛等赛事中，为了控制油耗可以使用较稀的空燃比，但此时需要特别注意温度和爆震问题。

怠速积碳问题是不可避免的。

怠速时的喷油不能太稀，否则在接近MBT角时可能会由于扭矩波动而出现喘振。怠速时的喷油也不宜太浓，在进气流速较低，喷油相对稳定的怠速工况下，过浓的喷油会对缸壁上的机油膜产生较强的冲洗效果。这可能会导致缸壁-活塞环的润滑及密封问题。

权衡这两个问题，一般情况下的怠速策略是略微浓一些的喷油，以减少引擎磨损。所以就需要我们经常尽量处理积碳问题。

在调试完喷油图后还有重要的一步，就是检查火花塞。

影响实际空燃比的几个因素

有个影响实际空燃比的因素不能忽视，就是进气管路壁上的油。

有时有一部分喷嘴喷射出来的油附着在管壁上无法进入缸内参与燃烧。有时沉积在管壁上的油在温度和进气流速的作用下会蒸发到进气流中，随着空气进入缸内参与燃烧。所以在ECU中专门设置有针对这个问题的喷油修正逻辑。

比如：冷启动修正、高温再启动修正、加速修正、减速修正。有些车型还专门设置了管壁温度传感器用以估测管壁的影响。

活塞达到下止点时进气门可能还没有完全关闭，进气门外的油气团通过惯性继续进入缸内，导致缸内压力上升。

在进气迟闭角过大时，上升的缸内压力可能会将一部分油气反推出缸内。下次进气门再打开时，进气管内的压力波可能正好到达进气门，也可能没有。这是个复杂的连续影响的过程，我们无法精确控制每次充入缸内的油、气量，所以实际空燃比也是波动的。

这就可能引发一些找不到规律的爆震噪音，干扰我们对Log和ECU程序的判断。

在中小负载的闭环模式下，虽然可以通过前氧传感器判断空燃比是否合适，但这个循环也是要在负载输出保持稳定的时候才能发挥出作用。

减速工况

在松开油门踏板后，引擎进入减速工况（Deceleration Enleanment）。为了让引擎在油门踏板频繁松、踩的过程中更加稳定，一般来说喷油会比节气门稍晚一些关闭。

但若晚的太多，则会导致管壁沉积的油量过大，在随后节气门重新打开后出现空燃比过浓的情况。考虑到三元载体的寿命，很多原厂车型会在这种减速工况时采用比较浓的喷油，以降低三元载体的温度。在街车的ECU程序中一般设置为延迟30ms-80ms断油比较合适。

估算目标动力下所需的喷油流量

如何确定旧喷油嘴能否适应改装过的引擎呢？

也可以通过简化公式可以用来大致估算一下喷油嘴和燃油管路是否能匹配得上目标曲轴马力。即：每小时燃油磅数=马力/2。

通过每小时燃油磅数和缸数就可以计算出每缸每分钟最多需要多少毫升的喷油量了。最后再加20%左右的设计余量，就能知道目标马力下大概需要多大流量的喷油嘴了。

考虑到喷射偏差，在短时快速的喷油变化的情况下，喷油嘴的流量保持在最大值上的时长可能并不多。只有在装车后做实际测试时才能最终知道新喷油嘴是否真的合适。

几种常见喷油量修正

在引擎管理中有一些常见的喷油修正逻辑

冷启动后浓油修正

低温时汽油的雾化蒸发较差、管路内壁上的残油不易挥发成气态进入缸内。

所以需要增加喷油量，以产生足够的缸内油汽。这个修正一般在冷启动后持续几十秒。此时转速也会进行修正，所以我们平时看到的冷启动后怠速偏高不完全是喷油修正的原因。

怠速热车浓油修正

这种修正的目的和冷启动后浓油修正差不多。在冷启动后浓油修正结束后，怠速热车浓油修正会持续作用到水温达到目标值。

冷启动后我们可以看到转速是分两三次下降到正常怠速的，在第一次下降完成后基本上就是冷启动后浓油修正结束，进入这种喷油修正了。

高温启动后浓油修正

充分暖机的引擎熄火一小段时间后，再次启动时，ECU会进行这种修正。

熄火后引擎余热会使汽油管路内产生一些气泡。再次启动后喷入缸内或歧管内的汽油中的气泡会导致实际喷油量不足。所以此时需要加浓修正。

加减速修正

在加速时，节气门开度增加（涡轮压力增加），管路内进气压力增加，管壁油膜挥发性变差，需要加浓喷油。减速时节气门开度减小，节气门后管路的压力减小，管壁油膜挥发性增加，实际AFR大于目标AFR，所以此时需要减少喷油量。

前氧的闭环修正

三元前氧气含量传感器检测废气中的氧气含量，ECU判断实际AFR和目标AFR的差异并进行喷油量修正。在前氧传感器没有达到工作温度前，不进行这种修正。

More

今日日签