Mi az AFR és a lambda? A keverékarány érthetően
A mérési lapon az AFR-görbe sokszor többet elárul a motorról, mint maga a lóerő. Mit jelent a 14,7, miért nem az a cél teljes gázon, és mi a különbség az AFR és a lambda között?
Mit jelent az AFR?
Az AFR (air–fuel ratio) a levegő–üzemanyag arány: azt mutatja meg, hány kilogramm levegő jut egy kilogramm üzemanyagra az égéstérben. A 13,0-as AFR tehát azt jelenti, hogy 13 kg levegő ég el 1 kg benzinnel.
Benzinnél van egy kitüntetett arány, a 14,7 : 1. Ennél a keveréknél – elméletben – az összes üzemanyag elég, és az összes oxigén elfogy. Ezt hívják sztöchiometrikus, vagyis kémiailag ideális keveréknek.
- Ha több üzemanyag jut a levegőhöz (az AFR kisebb, pl. 12,8), a keverék dús.
- Ha kevesebb üzemanyag jut a levegőhöz (az AFR nagyobb, pl. 15,5), a keverék szegény.
Ez elsőre fordítottnak tűnhet: minél kisebb a szám, annál dúsabb a keverék.
És mi a lambda?
A lambda (λ) ugyanezt mondja el, csak arányszámként: a tényleges keverékarányt elosztjuk az ideálissal.
- λ = 1,00 – pontosan az ideális keverék (benzinnél AFR 14,7)
- λ < 1 – dús keverék (pl. λ 0,88 ≈ AFR 13,0)
- λ > 1 – szegény keverék (pl. λ 1,05 ≈ AFR 15,4)
| AFR (benzin) | Lambda | Mit jelent? |
|---|---|---|
| 12,5 | 0,85 | dús – teljes gázon még elfogadható, hűti az égést |
| 13,0 | 0,88 | a teljes gázon jellemző teljesítmény-tartomány |
| 14,7 | 1,00 | kémiailag ideális – katalizátornak, alapjáraton, cirkálásnál |
| 15,5 | 1,05 | szegény – takarékos, de terhelés alatt veszélyes |
A lambda előnye, hogy nem függ az üzemanyagtól. A mai benzinekben lévő etanol miatt a ténylegesen ideális arány valamivel 14,7 alatt van – a lambda ilyenkor is 1,00-t mutat, ha a keverék ideális. A mérési lapunkon az értékeket a megszokott benzines AFR-skálán mutatjuk, mert motoros körökben ez az elterjedt.
Milyen keverék a jó?
Nincs egyetlen jó érték – attól függ, mit csinál éppen a motor.
- Alapjáraton és egyenletes, kis terhelésű haladásnál a gyári program a 14,7 körüli, ideális keveréket célozza. Ez kell a katalizátornak és a károsanyag-kibocsátási előírásoknak, és a fogyasztásnak is jót tesz.
- Teljes gázon a motor dúsabb keveréket kér: jellemzően λ 0,85–0,90, vagyis AFR kb. 12,5–13,2. Itt adja le a legtöbb erőt, és a többlet üzemanyag párolgása hűti az égésteret.
Miért veszélyes a szegény keverék teljes gázon?
A szegény keverék forróbban ég. Teljes gázon, nagy fordulaton ez megemeli az égéstér és a kipufogószelepek hőmérsékletét, és megnő a kopogás (öngyulladás) veszélye. Rövid távon teljesítményt veszít a motor, hosszabb távon dugattyú- és szelepsérüléshez vezethet.
A túl dús keverék nem ilyen veszélyes, de az sem jó: tompa lesz a motor, nő a fogyasztás, kormozódik a gyertya.
Miért lehet szegény a gyári program?
A gyári motorvezérlő-programot a gyártónak minden piacon a szigorú károsanyag-kibocsátási előírásokhoz kell igazítania. Emiatt sok motor a felső tartományban is a szükségesnél szegényebb keveréket kap. Ha ehhez még jön egy szabadabb kipufogó vagy légszűrő – ami több levegőt enged át –, a keverék tovább szegényedik.
Erről szól a lambdaszabályzásról szóló cikkünk is.
Hogyan látszik ez a mérési lapon?
A padunkon szélessávú lambdaszondával a teljes fordulatszám-tartományban mérjük a keveréket, és a teljesítménygörbe mellé AFR-görbét is kapsz. Egy valós példa: egy Yamaha R6 gyári programja 8 500 és 14 500 1/perc között átlagosan 14,2-es, vagyis szegény keveréket kapott. A hangolt, végleges program ugyanitt egyenletes 13,0 körül tartja – a motor 6,3 lóerővel erősebb lett. A részletek az esettanulmányban.
Kíváncsi vagy, mit mutat a te motorod keveréke? Foglalj időpontot teljesítménymérésre – a mérési lapon az AFR-görbe is ott lesz.