空燃比(AFR)計算ツール

空気質量、燃料質量、理論値を基に、空燃比・ラムダ・当量比を計算します。

空燃比を計算
空気と燃料を同じ質量単位で入力し、燃料に合った理論空燃比を選択してください。

空燃比について

空燃比は一般に AFR と略され、燃焼に供給する空気の質量と燃料の質量の比を表します。空燃比が 14.7 対 1 なら、燃料の質量一単位に対し空気が 14.7 単位あることを意味します。質量比なので、両方の入力に同じ単位を使えます。グラム同士、キログラム同士、ポンド同士で入力すると単位が相殺され、技術者が混合気の組成を表すために使う比が得られます。 理論混合気は、理想的な化学モデルにおいて、すべての燃料を酸化するのにちょうど必要な酸素を含み、酸素も未燃燃料も残りません。ガソリンの理論空燃比には 14.7 対 1 に近い値がよく使われますが、正しい値は燃料組成によって変わります。エタノール、メタノール、軽油、天然ガス、混合燃料では、それぞれ必要な理論比が異なります。常にガソリンの初期値を使うのではなく、実際の燃料に合った基準値を入力してください。 ラムダは実測空燃比を理論空燃比で割って正規化した値です。ラムダが一なら理論混合気です。一未満なら燃料単位質量あたりの空気が基準より少ないためリッチ、一より大きければリーンです。当量比はラムダの逆数なので、一より大きい値はリッチ、一未満はリーンを示します。正規化した値を用いると、理論空燃比の異なる燃料間でも混合気を比較しやすくなります。 実際の燃焼挙動は全体の比だけでは決まりません。燃料の微粒化、吸気温度、残留ガス、気筒間の分配、過渡運転、センサー位置、燃焼効率なども影響します。ワイドバンド酸素センサーは通常、流入する空気と燃料を直接計量するのではなく、排気組成からラムダを推定します。この計算ツールは実測質量流量の換算、調整目標の確認、燃焼関係の学習に使えますが、エンジン調整ではメーカーの指針に従い、校正済みの計測器を使用してください。過度にリッチまたはリーンな運転は、性能低下、排出物の増加、部品損傷、危険な状態につながることがあります。

空燃比の計算例

ガソリンの例では理論値に 14.7:1 を使用しています。

空気と燃料の質量AFR とラムダ混合気
空気 14.7 kg、燃料 1 kg14.7:1、ラムダ 1.000選択した基準での理論混合気。
空気 12 kg、燃料 1 kg12:1、ラムダ 0.81614.7:1 に対してリッチ。
空気 16 kg、燃料 1 kg16:1、ラムダ 1.08814.7:1 に対してリーン。

AFR の計算方法

  1. 一定の測定区間で測った空気質量または空気質量流量を入力します。
  2. 同じ単位、同じ測定区間の燃料質量を入力します。
  3. 燃料に適した理論空燃比を入力します。
  4. 「空燃比を計算」を選択し、AFR をラムダと併せて確認します。

空燃比のよくある質問

ガソリンの理論空燃比はいくつですか?

一般的なガソリンには 14.7 対 1 に近い値がよく使われます。正確な比は燃料の配合や含酸素成分の量によって異なります。

リッチな混合気とは何ですか?

理論値に比べて空気に対する燃料の割合が多い混合気です。ラムダは一未満、当量比は一より大きくなります。

リーンな混合気とは何ですか?

理論値に比べて燃料に対する空気の割合が多い混合気です。ラムダは一より大きく、当量比は一未満になります。

質量流量を入力できますか?

はい。空気と燃料の流量が同じ質量単位と時間基準であれば入力できます。両者の商は総質量の比と同じ無次元の AFR になります。

理論空燃比が燃料によって違うのはなぜですか?

燃料ごとに炭素、水素、酸素などの成分比率が異なるため、完全燃焼に必要な酸素量と空気量も異なります。