Calculateur de rapport air-carburant (AFR)

Calculez le rapport air-carburant, lambda et le rapport d'équivalence à partir des masses d'air et de carburant et d'une référence stœchiométrique.

Calculer le rapport air-carburant
Saisissez l'air et le carburant dans la même unité de masse, puis choisissez l'AFR stœchiométrique du carburant.

À propos du rapport air-carburant

Le rapport air-carburant, généralement abrégé AFR, compare la masse d'air fournie à la combustion à la masse de carburant. Un AFR de 14.7 pour 1 signifie que chaque unité de masse de carburant correspond à 14.7 unités de masse d'air. Comme il s'agit d'un rapport de masses, les deux saisies peuvent utiliser la même unité : grammes avec grammes, kilogrammes avec kilogrammes ou livres avec livres. Les unités s'annulent, laissant un rapport utilisé par les ingénieurs et techniciens pour décrire la composition du mélange. Dans un modèle chimique idéal, un mélange stœchiométrique contient exactement assez d'oxygène pour oxyder tout le carburant, sans oxygène excédentaire ni carburant imbrûlé. L'essence est souvent représentée par un AFR stœchiométrique proche de 14.7 pour 1, mais la valeur correcte varie selon sa composition. L'éthanol, le méthanol, le gazole, le gaz naturel et les carburants mélangés ont chacun des besoins stœchiométriques différents. Saisissez la référence adaptée au carburant réel plutôt que d'utiliser systématiquement la valeur par défaut de l'essence. Lambda normalise l'AFR mesuré en le divisant par l'AFR stœchiométrique. Un lambda égal à un indique un mélange stœchiométrique. Un lambda inférieur à un correspond à un mélange riche, car il contient moins d'air par unité de carburant que la référence ; au-dessus de un, le mélange est pauvre. Le rapport d'équivalence est l'inverse de lambda : une valeur supérieure à un indique donc un mélange riche, et une valeur inférieure à un un mélange pauvre. Les valeurs normalisées facilitent les comparaisons entre carburants aux rapports stœchiométriques différents. Le comportement réel de la combustion ne dépend pas seulement du rapport global. La pulvérisation du carburant, la température de la charge, les gaz résiduels, la répartition entre cylindres, le fonctionnement transitoire, l'emplacement du capteur et le rendement de combustion interviennent aussi. Les sondes à oxygène large bande déduisent généralement lambda de la composition des gaz d'échappement plutôt que de peser directement l'air et le carburant entrants. Utilisez ce calculateur pour convertir des débits massiques mesurés, examiner des objectifs de réglage ou étudier la combustion, mais suivez les consignes du constructeur et utilisez des instruments étalonnés pour régler un moteur. Un fonctionnement excessivement riche ou pauvre peut réduire les performances, augmenter les émissions, endommager les composants ou créer des conditions dangereuses.

Exemples de rapports air-carburant

Les exemples pour l'essence utilisent une référence stœchiométrique de 14.7:1.

Masse d'air et de carburantAFR et lambdaMélange
14.7 kg d'air, 1 kg de carburant14.7:1, lambda 1.000Stœchiométrique pour la référence choisie.
12 kg d'air, 1 kg de carburant12:1, lambda 0.816Riche par rapport à 14.7:1.
16 kg d'air, 1 kg de carburant16:1, lambda 1.088Pauvre par rapport à 14.7:1.

Comment calculer l'AFR

  1. Saisissez la masse d'air ou le débit massique d'air mesuré sur un intervalle cohérent.
  2. Saisissez la masse de carburant dans la même unité et sur le même intervalle.
  3. Saisissez l'AFR stœchiométrique adapté au carburant.
  4. Sélectionnez Calculer le rapport air-carburant et interprétez l'AFR avec lambda.

Questions sur le rapport air-carburant

Quel AFR est stœchiométrique pour l'essence ?

Une valeur proche de 14.7 pour 1 est couramment utilisée pour l'essence classique. Le rapport exact varie selon la formulation et la teneur en composés oxygénés.

Qu'est-ce qu'un mélange riche ?

Un mélange riche contient davantage de carburant par rapport à l'air que la référence stœchiométrique. Son lambda est inférieur à un et son rapport d'équivalence supérieur à un.

Qu'est-ce qu'un mélange pauvre ?

Un mélange pauvre contient davantage d'air par rapport au carburant que la référence stœchiométrique. Son lambda est supérieur à un et son rapport d'équivalence inférieur à un.

Puis-je saisir des débits massiques ?

Oui, si les débits d'air et de carburant utilisent la même unité de masse et la même base de temps. Leur quotient donne le même AFR sans dimension qu'un rapport de masses totales.

Pourquoi l'AFR stœchiométrique varie-t-il selon le carburant ?

Les carburants contiennent différentes proportions de carbone, d'hydrogène, d'oxygène et d'autres composants. Leur combustion complète nécessite donc des quantités différentes d'oxygène et d'air.