Lambda e AFR
A relação ar-combustível (AFR, air fuel ratio) é a massa de ar dividida pela massa de combustível. Cada combustível tem uma relação estequiométrica: a AFR em que todo o combustível pode queimar com todo o oxigênio. O lambda compara a sua AFR com esse ponto:
λ = AFR ÷ AFR estequiométricaAFR = λ × AFR estequiométricaLambda 1 é a estequiometria em qualquer combustível, abaixo de 1 a mistura é rica e acima de 1 é pobre. Como não depende do combustível, os preparadores trabalham em lambda. Uma AFR de 12,5 quer dizer uma coisa na gasolina e algo bem diferente no E85, enquanto λ 0,85 é a mesma riqueza de mistura nos dois.
Relações estequiométricas usadas
- Gasolina 14,7: o valor convencional. A gasolina real da bomba varia, e as misturas oxigenadas ficam mais baixas.
- Etanol 9,0, metanol 6,47 e propano 15,7: calculados pela equação de combustão de cada combustível, com o oxigênio a 23,14% da massa do ar.
- Própria: digite qualquer relação estequiométrica.
Misturas com etanol como o E85
As misturas com etanol são vendidas por volume, mas a AFR é por massa. A ferramenta primeiro converte a parte de etanol em volume em parte em massa com as densidades (etanol 0,789 g/ml a 20 °C, gasolina 0,74 g/ml como suposição que você pode mudar), depois pondera as duas relações estequiométricas pela massa:
w = e × 0,789 ÷ (e × 0,789 + (1 − e) × 0,74)AFR da mistura = w × 9,0 + (1 − w) × 14,7Exemplo resolvido
E85 com 85% real de etanol em volume: w = 0,85 × 0,789 ÷ (0,85 × 0,789 + 0,15 × 0,74) = 0,6707 ÷ 0,7817 = 0,858. AFR da mistura = 0,858 × 9,0 + 0,142 × 14,7 = 9,81.
Em λ 0,80 esse combustível trabalha com 0,80 × 9,81 = 7,85 de AFR. O mesmo λ 0,80 é 11,76 na gasolina e 7,20 no etanol puro.
Medidores com escala de gasolina
Muitos medidores de sonda lambda de banda larga mostram a AFR como λ × 14,7, não importa o combustível no tanque. Uma leitura de 11,76 num desses medidores é λ 11,76 ÷ 14,7 = 0,80, que no E85 é a AFR de 7,85 acima. Converta a leitura primeiro para lambda e depois para a AFR do seu combustível, ou trabalhe direto em lambda.
Se você vai trocar de combustível, a calculadora de mistura de etanol e gasolina calcula a mistura, a calculadora de mistura de octanagem estima a octanagem da mistura, e a calculadora de bicos injetores e a calculadora de vazão da bomba de combustível cuidam da vazão extra de combustível. Para motores sobrealimentados, veja a calculadora de pressão do turbo.
Perguntas
Como converter lambda em AFR?
Multiplique o lambda pela relação estequiométrica do combustível. Na gasolina (14,7), λ 0,80 é 11,76 e λ 0,90 é 13,23. No E85 com 85% real de etanol (9,81), λ 0,80 é 7,85.
Qual é a AFR estequiométrica do E85?
Cerca de 9,81 se ele tiver de fato 85% de etanol em volume, ponderando pela massa com o etanol a 0,789 g/ml e a gasolina a 0,74 g/ml. Com 70% de etanol fica em cerca de 10,63, então o teor real de etanol importa.
Por que os preparadores usam lambda em vez de AFR?
O lambda não depende do combustível. λ 1 é a estequiometria na gasolina, no etanol, no metanol ou no propano, então um único número de meta serve quando o combustível muda, enquanto a AFR da mesma mistura muda com o combustível.
Meu medidor mostra 11,76, mas eu uso E85. O que isso quer dizer?
Se o medidor mostra a AFR em escala de gasolina (λ × 14,7), 11,76 é λ 0,80. No E85 com 85% de etanol isso é uma AFR de 7,85. Confira no manual do medidor qual escala ele usa.