空燃比

概念定义

空燃比（Air-fuel ratio）是发动机混合气中空气与燃料的质量比例，通常用每克燃料对应多少克空气表示。空燃比影响发动机的动力输出、燃油经济性及尾气排放，是发动机燃烧控制与调校中的重要参数。

空燃比按质量计算。例如，14.7:1表示每1克燃料对应14.7克空气。比较空燃比数值时，需要结合燃料种类及发动机运行工况理解。

理论空燃比指燃料完全燃烧所需空气量与燃料质量之间的比例。汽油的理论空燃比约为14.7:1，柴油约为14.3:1。

实际空燃比高于理论值时，称为稀混合气，即相对于燃料而言空气较多；低于理论值时，称为浓混合气，即相对于空气而言燃料较多。混合气浓稀会改变动力、油耗与排放之间的平衡，发动机控制系统会随工况调整空燃比。

空燃比控制涉及进气量与供油量的配合，控制方法包括调节进气量和调节进油量。现代发动机可利用氧传感器进行闭环控制，将空燃比维持在理论值附近，并配合三元催化转化器降低污染物排放。

开环与闭环属于不同控制方式。冷启动时可采用开环控制；部分负荷运行时可采用闭环控制；全负荷运行时则可采用较浓的混合气，以满足动力需求。因此，车辆在不同运行阶段的空燃比目标会发生变化。

汽油机取得最大功率与较低油耗时，对混合气浓度的需求有所不同。汽油机最大功率对应的空燃比可处于12—12.5附近，较低油耗对应的空燃比可处于15—16附近。这些数值对应不同的运行目标，理论空燃比、最大功率空燃比与经济性空燃比具有不同含义。

空燃比用于机械发动机的燃烧分析、运行控制与调校。在汽车应用中，它与发动机动力、燃油消耗及排放控制直接相关；汽油与柴油的理论空燃比存在差异，具体控制策略也随发动机工况而变化。