Como o AFR é calculado a partir das leituras ODBII

Em outro post ( Um mistério intrigante de falha na partida a frio ), encontrei esta citação:

Fluxo de ar em massa = 3,66 g / s Fluxo de combustível = 1,27 l / h, pressão no trilho de combustível = 380 kPa

Isso indica para mim que a AFR está em torno de 14,88, perto de Stoich.

Como o AFR é calculado a partir desses números? Eu sei que é a razão entre a massa de ar e a massa de combustível, mas está fazendo as unidades funcionarem e estou me perdendo um pouco. Nesse caso, a vazão mássica do ar é em gramas por segundo e a vazão do combustível é litros por hora. Gramas é uma medida de massa e litros uma medida de volume de líquido. Isso requer conhecer a densidade do combustível para fazer o cálculo?

Como sempre, obrigado a @Zaid por me fazer pensar.

engine-theory air-fuel-ratio cdunn
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Lembre-se de que o AFR não é calculado a partir do fluxo de combustível, mas da quantidade de oxigênio no escapamento (medido por um sensor de O2). Isso mudará, mesmo para um fluxo de combustível fixo, se você alterar o tempo de ignição, o tempo das válvulas, etc. , mas isso não representa necessariamente os AFRs reais, pois a combustão da carga pode não ser perfeita (ou seja, haverá combustível não queimado no escapamento, o que fornecerá um valor lambda menor).

Shamtam

O post original implica que o cálculo foi feito com a taxa de fluxo de massa do ar e a medição volumétrica do fluxo de combustível. Por isso estava me perguntando como o cálculo foi feito. Esses números podem ser facilmente obtidos a partir de dados OBDII, o que facilitaria a obtenção do AFR. E isso parece realmente útil para se ter na caixa de ferramentas.

cdunn

Direita. Pretendia confirmar que você está correto, pois precisaria da densidade do combustível (ou do ar, suponho).

Shamtam

Não tenho muita certeza de como isso está funcionando, adivinhando aqui. O ecu seria capaz de calcular a massa do combustível, dada a temperatura ambiente e a temperatura do motor? Pensando em quanto isso segue um 'padrão' e, em seguida, usa um 'fator de correção' e 'modificadores' dos vários sensores. Algumas informações interessantes sobre as ECUs para 84-95 dodge cars. Isso usa um sistema de densidade de velocidade, mas os cálculos devem ser um pouco semelhantes. thedodgegarage.com/turbo_pfi.html

rpmerf

Respostas:

Supondo que o combustível líquido seja incompressível, a peça que falta no quebra-cabeça aqui é a densidade do combustível, que é de cerca de 700 kg / m³ .

Portanto, a vazão mássica do combustível é a seguinte:

Mass flow rate = Density * Volumetric flow rate
               = 700 kg/m³ * 1.27 l/h
               = 0.2469 g/s ¹

Dividir a vazão mássica do ar pela vazão mássica produz o número AFR:

AFR = air mass flow rate / fuel mass flow rate
    = 3.66 g/s / 0.2469 g/s
    = 14.82

(Talvez eu tenha digitado errado 0,2469 como 0,2459 ao executar o cálculo original, daí a discrepância no resultado)

¹ - Calculado aqui

Zaid
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Um professor universitário meu quando os dinossauros e as regras dos slides percorriam a terra, me ensinou que, para realmente checar a si mesmo em um cálculo, as unidades devem funcionar. Estou tendo um problema real com as unidades de vazão volumétrica de densidade vezes. As unidades de densidade e vazão parecem corretas. Se os multiplicarmos, devemos obter gramas / segundo. Começamos com (kg) (litro) / (hora) (metro cúbico). A conversão entre kg eg é óbvia, assim como hora para segundo, mas como é que cai o litro / metro cúbico? Eles não aparecem nas unidades finais desejadas, como são convertidos?

cdunn

Dado que logicamente funciona, e a resposta está exatamente onde esperamos, tenho certeza de que o cálculo está correto. Eu odeio quando a mágica acontece e conseguimos o que esperamos. Um dia não haverá um cheque disponível e eu vou chegar a resposta errada sem compreensão de por que .. E eu odeio quando isso acontece ..

cdunn

@cdunn eu apenas perfurado-lo em wolframalpha.com e deixá-lo descobrir a maldade conversão de unidade :)

Zaid

lol, ok, eu vou descobrir, porque não tem que dar certo. nós sabemos que é certo, então não há uma conversão que fazê-lo funcionar .. Eu vou postá-lo quando eu encontrá-lo ..

cdunn

Onde está meu cérebro? Se você o vir, diga para voltar para casa, sinto muita falta dele. litros e metros cúbicos são medidas de volume. Essa é a raiz disso. Eu tenho que checar essa conversão, mas aposto que é isso. Não sei por que isso não era óbvio para mim ... lol Esse wolframalpha.com é um site muito legal, aliás.

cdunn