Wie wird der AFR aus den ODBII-Messwerten berechnet?

In einem anderen Beitrag ( Ein faszinierendes Rätsel um Fehlzündungen bei Kaltstarts ) fand ich dieses Zitat:

Luftmassenstrom = 3,66 g / s Kraftstoffstrom = 1,27 l / h, Kraftstoffverteilerrohrdruck = 380 kPa

Dies zeigt mir, dass der AFR bei 14,88 liegt, in der Nähe von Stoich.

Wie wird der AFR aus diesen Zahlen berechnet? Ich weiß, es ist das Verhältnis von Luftmasse zu Kraftstoffmasse, aber es bringt die Einheiten zum Laufen, und ich verliere mich ein wenig. In diesem Fall ist der Luftmassenstrom in Gramm pro Sekunde und der Kraftstoffdurchsatz in Litern pro Stunde. Gramm ist ein Maß für die Masse und Liter ein Maß für das Flüssigkeitsvolumen. Erfordert dies die Kenntnis der Dichte des Kraftstoffs, um die Berechnung durchzuführen?

Wie immer vielen Dank an @Zaid, dass Sie mich zum Nachdenken gebracht haben.

engine-theory air-fuel-ratio

— cdunn
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Denken Sie daran, dass der AFR nicht aus dem Kraftstoffdurchfluss berechnet wird, sondern aus der Sauerstoffmenge im Abgas (gemessen mit einem O2-Sensor). Dies ändert sich auch bei einem festen Kraftstoffdurchfluss, wenn Sie den Zündzeitpunkt, den Ventilzeitpunkt usw. nach Zaids Berechnung ändern ... Ja, ich würde annehmen, dass Sie die Dichte benötigen, und dann können Sie ein einfaches Massenverhältnis durchführen Dies stellt jedoch nicht unbedingt tatsächliche AFRs dar, da die Ladungsverbrennung möglicherweise nicht perfekt ist (dh im Abgas befindet sich unverbrannter Kraftstoff, der einen kleineren Lambda-Wert ergibt).

— Shamtam

Der ursprüngliche Beitrag impliziert, dass die Berechnung der Massenströmungsrate für Luft und der volumetrischen Messung des Kraftstoffstroms durchgeführt wurde. Deshalb habe ich mich gefragt, wie die Berechnung durchgeführt wurde. Diese Zahlen können leicht aus OBDII-Daten erhalten werden, was das Erhalten des AFR erleichtern würde. Und das scheint wirklich praktisch zu sein, um es in der Werkzeugkiste zu haben.

— cdunn

Recht. Ich wollte bestätigen, dass Sie korrekt sind, da Sie die Dichte des Kraftstoffs (oder der Luft, nehme ich an) benötigen würden.

— Shamtam

Ich bin mir nicht sicher, wie das funktioniert. Wäre das Steuergerät in der Lage, die Masse des Kraftstoffs bei Umgebungstemperatur und Motortemperatur zu ermitteln? Ich frage mich, wie viel, wenn dies einem "Standard" folgt und dann einen "Korrekturfaktor" und "Modifikatoren" von den verschiedenen Sensoren verwendet. Einige interessante Informationen zu den Steuergeräten für 84-95 Dodge Cars. Dies verwendet ein Geschwindigkeitsdichtesystem, aber die Berechnungen sollten etwas ähnlich sein. thedodgegarage.com/turbo_pfi.html

— rpmerf

Unter der Annahme, dass flüssiger Kraftstoff inkompressibel ist, fehlt hier die Kraftstoffdichte, die bei etwa 700 kg / m³ liegt .

Der Kraftstoffmassenstrom ist also wie folgt:

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

Das Teilen des Luftmassenstroms durch den Massenstrom ergibt die AFR-Zahl:

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

(Bei der ursprünglichen Berechnung habe ich möglicherweise 0,2469 als 0,2459 falsch eingegeben, daher die Diskrepanz im Ergebnis.)

¹ - Berechnet hier

— Zaid
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Ein College-Professor von mir, als Dinosaurier und Rechenschieber die Erde durchstreiften, lehrte mich, dass die Einheiten funktionieren müssen, um sich wirklich auf eine Berechnung zu überprüfen. Ich habe echte Probleme mit der Dichte mal dem Volumenstrom. Die Einheiten für Dichte und Durchfluss sehen richtig aus. Wenn wir sie multiplizieren, sollten wir Gramm / Sekunde erhalten. Wir beginnen mit (kg) (Liter) / (Stunde) (Kubikmeter). Die Umrechnung zwischen kg und g ist offensichtlich, ebenso wie die Umrechnung von Stunde zu Sekunde, aber wie wird Liter / Kubikmeter fallen gelassen? Sie erscheinen nicht in den endgültigen gewünschten Einheiten. Wie werden sie konvertiert?

— cdunn

Da dies logisch funktioniert und die Antwort genau dort ist, wo wir sie erwarten, bin ich sicher, dass die Berechnung korrekt ist. Ich hasse es einfach, wenn Magie passiert und wir bekommen, was wir erwarten. Eines Tages wird es keinen Scheck mehr geben und ich werde die Antwort falsch verstehen, ohne zu verstehen warum. Und ich hasse es, wenn das passiert.

— cdunn

@cdunn Ich habe es gerade in wolframalpha.com gestanzt und es die Unverschämtheit der Einheitenumrechnung herausfinden lassen :)

— Zaid

lol, Ok, ich werde es herausfinden, denn es muss klappen. Wir wissen, dass es richtig ist, also gibt es eine Konvertierung, die es funktioniert. Ich werde es veröffentlichen, wenn ich es finde.

— cdunn

Wo ist mein Gehirn? Wenn du es siehst, sag ihm bitte, er soll nach Hause kommen, ich vermisse es schrecklich. Liter und Kubikmeter sind beide Volumenmaße. Das ist die Wurzel davon. Ich muss diese Konvertierung noch einmal überprüfen, aber ich wette, das ist es. Ich bin mir nicht sicher, warum mir das nicht klar war ... lol Das wolframalpha.com ist übrigens eine sehr coole Seite.

— cdunn