Lambda et AFR
Le rapport air-carburant (AFR, air fuel ratio) est la masse d'air divisée par la masse de carburant. Chaque carburant a un rapport stœchiométrique : l'AFR auquel tout le carburant peut brûler avec tout l'oxygène. Le lambda compare votre AFR à ce point :
λ = AFR ÷ AFR stœchiométriqueAFR = λ × AFR stœchiométriqueLambda 1 est la stœchiométrie pour tout carburant, en dessous de 1 le mélange est riche et au-dessus de 1 il est pauvre. Comme il ne dépend pas du carburant, les préparateurs travaillent en lambda. Un AFR de 12,5 ne veut pas dire la même chose à l'essence et à l'E85, alors que λ 0,85 correspond à la même richesse sur les deux.
Rapports stœchiométriques utilisés
- Essence 14,7 : la valeur conventionnelle. L'essence réelle de la pompe varie, et les mélanges oxygénés sont plus bas.
- Éthanol 9,0, méthanol 6,47 et propane 15,7 : calculés à partir de l'équation de combustion de chaque carburant, avec un oxygène à 23,14 % de la masse de l'air.
- Libre : saisissez n'importe quel rapport stœchiométrique.
Mélanges à l'éthanol comme l'E85
Les mélanges à l'éthanol se vendent en volume, mais l'AFR se calcule en masse. L'outil convertit d'abord la part d'éthanol en volume en part en masse avec les masses volumiques (éthanol 0,789 g/ml à 20 °C, essence 0,74 g/ml, une hypothèse que vous pouvez changer), puis pondère les deux rapports stœchiométriques par la masse :
w = e × 0,789 ÷ (e × 0,789 + (1 − e) × 0,74)AFR du mélange = w × 9,0 + (1 − w) × 14,7Exemple de calcul
E85 à 85 % réels d'éthanol en volume : w = 0,85 × 0,789 ÷ (0,85 × 0,789 + 0,15 × 0,74) = 0,6707 ÷ 0,7817 = 0,858. AFR du mélange = 0,858 × 9,0 + 0,142 × 14,7 = 9,81.
À λ 0,80, ce carburant tourne à 0,80 × 9,81 = 7,85 d'AFR. Le même λ 0,80 fait 11,76 à l'essence et 7,20 à l'éthanol pur.
Jauges graduées pour l'essence
Beaucoup de jauges de sonde lambda large bande affichent l'AFR sous la forme λ × 14,7, quel que soit le carburant dans le réservoir. Une lecture de 11,76 sur une telle jauge correspond à λ 11,76 ÷ 14,7 = 0,80, soit à l'E85 les 7,85 d'AFR ci-dessus. Convertissez d'abord la lecture en lambda, puis en AFR de votre carburant, ou travaillez directement en lambda.
Si vous changez de carburant, le calcul de mélange E85 donne le mélange, le calcul de mélange d'indice d'octane estime l'indice du mélange, et le calcul d'injecteur et le calcul du débit de pompe à essence couvrent le débit de carburant supplémentaire. Pour les moteurs suralimentés, voyez le calcul de pression turbo.
Questions
Comment convertir lambda en AFR ?
Multipliez le lambda par le rapport stœchiométrique du carburant. À l'essence (14,7), λ 0,80 fait 11,76 et λ 0,90 fait 13,23. À l'E85 contenant vraiment 85 % d'éthanol (9,81), λ 0,80 fait 7,85.
Quel est l'AFR stœchiométrique de l'E85 ?
Environ 9,81 s'il contient vraiment 85 % d'éthanol en volume, avec une pondération en masse, l'éthanol à 0,789 g/ml et l'essence à 0,74 g/ml. À 70 % d'éthanol, il est d'environ 10,63 : le taux réel d'éthanol compte donc.
Pourquoi les préparateurs utilisent-ils le lambda plutôt que l'AFR ?
Le lambda ne dépend pas du carburant. λ 1 est la stœchiométrie à l'essence, à l'éthanol, au méthanol ou au propane, donc un seul chiffre cible suffit quand le carburant change, alors que l'AFR du même mélange change avec le carburant.
Ma jauge indique 11,76 mais je roule à l'E85. Qu'est-ce que cela veut dire ?
Si la jauge affiche un AFR gradué pour l'essence (λ × 14,7), 11,76 correspond à λ 0,80. À l'E85 à 85 % d'éthanol, cela fait un AFR de 7,85. Vérifiez dans la notice de la jauge quelle échelle elle utilise.