Кратность воздуха: Нормы кратности воздухообмена в различных помещениях + примеры расчетов

Нормативы: Актуальные нормы микроклимата, воздухообмена, схемы и расчет систем вентиляции жилых домов приведены в документе Р НП АВОК 5.2-2012 «Технические рекомендации по организации воздухообмена в квартирах жилых зданий» (разработаны на основе СП 60.13330.2012 «Отопление, вентиляция и кондиционирование» с учетом требований СП 7.13130.2009 «Отопление, вентиляция и кондиционирование. Противопожарные требования», а также:
Для многоквартирных зданий: СП 54.13330.2011 «Здания жилые многоквартирные».
Для одноквартирных зданий (домов и коттеджей): СП 55.13330.2011 «Дома жилые одноквартирные» (взамен СНИП 31-02-2001), МГСН 3.01-01, СП 31.106.2002 «Проектирование и строительство инженерных систем одноквартирных жилых домов».

СП 60.13330.2012 Отопление, вентиляция и кондиционирование (взамен СНиП 41-01-2003 )

7.1.17 Очистка воздуха от пыли в системах механической вентиляции и кондиционирования должна обеспечивать содержание пыли в подаваемом воздухе не более ПДК в атмосферном воздухе населенных пунктов — при подаче его в помещения жилых и общественных зданий;

7.2.3 Системы вентиляции следует предусматривать общими для размещенных в пределах одного пожарного отсека следующих групп помещений: а) жилых;

7.5.5 В помещениях жилых, общественных, административно-бытовых и производственных зданий приточный воздух следует подавать таким образом, чтобы обеспечить требуемые параметры микроклимата в пределах обслуживаемой или рабочей зоны.

7.5.6 В помещениях жилых зданий приточный воздух следует подавать из воздухораспределителей, расположенных в верхней зоне (смесительная вентиляция). В помещениях общественного назначения (с избытком или недостатком теплоты) возможно применение как смесительной, так и вытесняющей вентиляции (подача приточного воздуха через специальные воздухораспределители непосредственно в обслуживаемую зону и удаление воздуха из верхней зоны помещения).

СП 54.13330.2011 Здания жилые многоквартирные (актуализированная редакция СНиП 31-01-2003)

При проектировании и строительстве жилых зданий в соответствии с настоящим сводом правил должны быть предусмотрены меры, обеспечивающие выполнение санитарно-эпидемиологических и экологических требований по охране здоровья людей и окружающей природной среды.

Расчетные параметры воздуха в помещениях жилого дома следует принимать по СП 60.13330 и с учетом оптимальных норм ГОСТ 30494. Кратность воздухообмена в помещениях в режиме обслуживания следует принимать в соответствии с таблицей 9.1.

9.3 При теплотехническом расчете ограждающих конструкций жилых зданий следует принимать температуру внутреннего воздуха отапливаемых помещений не менее 20 °С, относительную влажность — 50 %.

9.4Система отопления и вентиляции здания должна быть рассчитана на обеспечение в помещениях в течение отопительного периода температуры внутреннего воздуха в пределах оптимальных параметров, установленных ГОСТ 30494, при расчетных параметрах наружного воздуха для соответствующих районов строительства.

При устройстве системы кондиционирования воздуха оптимальные параметры должны обеспечиваться и в теплый период года.

В зданиях, возводимых в районах с расчетной температурой наружного воздуха минус 40 °С и ниже, должен предусматриваться обогрев поверхности полов жилых комнат и кухонь, а также помещений общественного назначения с постоянным пребыванием людей, расположенных над холодными подпольями, или следует предусматривать теплозащиту в соответствии с требованиями СП 50.13330.

9.5 Система вентиляции должна поддерживать чистоту (качество) воздуха в помещениях и равномерность его распространения. Вентиляция может быть: с естественным притоком и удалением воздуха; с механическим побуждением притока и удаления воздуха, в том числе совмещенная с воздушным отоплением; комбинированная с естественным притоком и удалением воздуха с частичным использованием механического побуждения.

9.6 В жилых комнатах и кухне приток воздуха обеспечивается через регулируемые оконные створки, фрамуги, форточки, клапаны или другие устройства, в том числе автономные стеновые воздушные клапаны с регулируемым открыванием. квартиры, проектируемые для III и IV климатических районов, должны быть обеспечены горизонтальным сквозным или угловым проветриванием в пределах площади квартир, а также вертикальным проветриванием через шахты в соответствии с требованиями СП 60.13330.

9.7 Удаление воздуха следует предусматривать из кухонь, уборных, ванных комнат и, при необходимости, из других комнат квартир, при этом следует предусматривать установку на вытяжных каналах и воздуховодах регулируемых вентиляционных решеток и клапанов. Воздух из помещений, в которых могут выделяться вредные вещества или неприятные запахи, должен удаляться непосредственно наружу и не попадать в другие помещения здания, в том числе через вентиляционные каналы. Объединение вентиляционных каналов из кухонь, уборных, ванных комнат (душевых), совмещенных санузлов, кладовых для продуктов с вентиляционными каналами из помещений с газоиспользующим оборудованием и автостоянок не допускается.

9.8 Вентиляция встраиваемых помещений общественного назначения, кроме указанных в 4.14 СП 54.13330.2011, должна быть автономной.

9.9 В зданиях с теплым чердаком удаление воздуха из чердака следует предусматривать через одну вытяжную шахту на каждую секцию дома с высотой шахты не менее 4,5 м от перекрытия над последним этажом.

СП 55.13330.2011 Дома жилые одноквартирные (актуализированная редакция СНИП 31-02-2001)

8.3. Система вентиляции должна поддерживать чистоту (качество) воздуха в помещениях в соответствии с санитарными требованиями и равномерность его поступления и распространения. Вентиляция может быть:

с естественным побуждением удаления воздуха через вентиляционные каналы;

с механическим побуждением притока и удаления воздуха, в том числе совмещенная с воздушным отоплением;

комбинированная с естественным притоком и удалением воздуха через вентиляционные каналы с частичным использованием механического побуждения.

Удаление воздуха следует предусматривать из кухни, уборной, ванны и при необходимости — из других помещений дома.

Воздух из помещений, в которых могут быть вредные вещества или неприятные запахи, должен удаляться непосредственно наружу и не попадать в другие помещения, в том числе через вентиляционные каналы.

Для обеспечения естественной вентиляции должна быть предусмотрена возможность проветривания помещений дома через окна, форточки, фрамуги и др.

8.4. Минимальная производительность системы вентиляции дома в режиме обслуживания должна определяться из расчета не менее однократного обмена объема воздуха в течение часа в помещениях с постоянным пребыванием людей. Из кухни в режиме обслуживания должно удаляться не менее 60 м3 воздуха в час, из ванны, уборной — 25 м3 воздуха в час.

Кратность воздухообмена в других помещениях, а также во всех вентилируемых помещениях в нерабочем режиме должна составлять не менее 0,2 объема помещения в час. 

Расчетные параметры воздуха и кратность воздухообмена в помещениях жилых зданий (МГСН 3.01-01)

№ п/п	Помещения	Расчетная температура воздуха в холодный период года, 0С	Кратность воздухообмена или количество удаляемого воздуха из помещения
			приток	вытяжка
1	2	3	4	5
1	Общая комната (гостиная), спальня, жилая комната общежития	20 (22) 2)	не менее 30 м3/ч на человека
2	Кухня квартиры и общежития: с электроплитами с газовыми плитами	16 (18) 2) 16 (18) 2)	—	не менее 60 м3/ч при 2-комфорочных плитах; не менее 75 м3/ч при 3-комфорочных плитах; не менее 90 м3/ч при 4-комфорочных плитах.
3	Кухня-ниша	16 (18) 2)	механическая приточно-вытяжная, по расчету
4	Ванная комната	25	—	25 м3/ч
5	Уборная	18	—	25 м3/ч
6	Совмещенный санузел	25	—	50 м3/ч
7	Совмещенный санузел с индивидуальным подогревом	18	—	50 м3/ч
8	Душевая	25	—	5-кратн.
9	Гардеробная комната для  чистки и глажения одежды	18	—	1,5-кратн.
10	Вестибюль, общий коридор, передняя, лестничная клетка в квартирном доме	16	—	—
11	Вестибюль, общий коридор, передняя, лестничная клетка в общежитии	16	—	—
12	Постирочная	15	по расчету, но не менее 4-кратн.	7-кратн.
13	Гладильная, сушильная в общежитии	15	по расчету, но не менее 2-кратн.	3-кратн.
14	Кладовые в квартирах (одноквартирных домах), хозяйственные и бельевые в общежитиях	12	—	1,5-крат.
15	Машинное помещение лифтов 3)	5	—	по расчету, но не менее 0,5-кратн.
16	Мусоросборная камера	5	—	1-кратн. (через ствол мусоропровода по расчету)
17	Сауна	16 4)	—	по расчету
18	Тренажерный зал	16	—	по расчету
19	Биллиардная	18	—	0,5-кратн.
20	Библиотека, кабинет	20	—	0,5-кратн.
21	Гараж	5	—	по расчету
22	Бассейн	25	Механическая приточно-вытяжная, по расчету

Примечание 

1. В одной из спален следует предусматривать расчетную температуру воздуха 22 С0.

2. Значение в скобках относится к квартирам для престарелых и семей с инвалидами (в составе специализированных жилых домов и групп квартир) в соответствии с заданием на проектирование.

3. Температура воздуха в машинном помещении лифтов в теплый период года не должна превышать 40 С0. 

4. Температура для расчета дежурного отопления.

5. В помещениях №17-22 расчетные параметры воздуха и кратность воздухообмена указаны для квартир и одноквартирных домов жилища I категории.

6. В угловых помещениях квартир, одноквартирных домов и общежитий расчетную температуру воздуха следует принимать на 20 С0 выше указанной в таблице (но не выше 22 С0).

СП.51.13330.2011 Защита от шума (взамен СНиП 23-03-2003) 

Допустимый уровень шума

Назначение помещений или территорий	Время суток, ч	Уровень звука  (эквивалентный уровень звука  ), дБА	Максимальный уровень звука  , дБА
Жилые комнаты квартир	7.00-23.00	40	55
	23.00-7.00	30	45
Жилые комнаты общежитий	7.00-23.00	45	60
	23.00-7.00	35	50
Жилые помещения домов отдыха, пансионатов, домов-интернатов для престарелых и инвалидов	7.00-23.00	40	55
	23.00-7.00	30	45

Предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ в воздухе населенных по ГН 2.1.6.1338

	Вещество	Предельно допустимая концентрация в наружном воздухе, д н ПДК, мг/м3
		Максимальная разовая	Среднесуточная
1	Азота двуокись	0,085	0,04
2	Пыль нетоксичная	0,5	0,15
3	Свинец	0,001	0,0003
4	Сернистый ангидрид	0,5	0,05
5	Углеводороды (бензол)	0,3	0,1
6	Углерода окись	5	3
7	Фенол	0,01	0,003

Вентиляция в доме — чистый воздух в каждое помещение!

Строительство любого сооружения невозможно без грамотно сконструированной системы вентиляции. На нашем ресурсе вы найдете ответы на все вопросы, касающиеся этой темы, вся информация полная и развернутая: лучшая из того, что может дать интернет.

 

Почему так необходима вентиляция в жилом доме и что это такое? Это грамотно сконструированная и подобранная система воздухообмена, которая помогает очистить дом от переработанного воздуха, загрязнений. Что это нам дает? Здоровье, отличное самочувствие, комфорт в работе и отдыхе. Без всего этого жизнь человека серьезно усложнится, так почему бы не позаботиться об этом уже сегодня?

Интересно! За сутки человек вдыхает около 20 кг воздушных масс, из которого четверть уходит на питание мозга.

Именно поэтому чистота воздуха в жилом замкнутом пространстве невероятно важна, ведь она влияет не только на качество жизни, но зачастую и на ее продолжительность. Существует два вида вентилирования помещений:

• Естественным путем.
• Принудительно.

Естественная циркуляция

Первый вид применялся человеком еще с незапамятных времен, благодаря ему из помещений убирали запахи, без которых невозможна хозяйственно-бытовая деятельность, излишки влаги. Причем последнее очень важно, ведь лишняя влага неизбежно приводит к активному размножению плесени и грибка, которые очень вредны для здоровья. А если учесть, что раньше в почете были печи и камины, и те без хорошего воздухообмена порой прекращали нормально функционировать. В наше время естественная вентиляция выполняет все те же функции, что и раньше, ведь тот же газовый котел не будет нормально работать, если есть проблемы с приточкой.

Усугубили ситуацию с естественным вентилированием и герметичные оконные стеклопакеты. Безусловно, они существенно снижают теплопотери и повышают звукоизоляцию, но в то же время перекрывают доступ свежего воздуха в помещение. Поэтому нужно позаботиться о системе принудительного вентилирования.

Принудительный воздухообмен

Принудительная вентиляция комнат помогает устранить нехватку поступающего объема воздушных масс. И в отличие от предыдущего вида воздухообмена, который не требует энергии, эта система нуждается в энергоснабжении. Благодаря принудительному вентилированию можно выйти на нормативные показатели воздухообмена в различных помещениях:

• кухня с открывающимся окном и газовой плитой — 75 м³/ч;
• аналогичное помещение, но с электрической плитой и количеством жильцов до 3 человек — 30 м³/ч;
• кухня с газовой плитой, но без окна — 100 м³/ч;
• ванная комната с санузлом или без него — 55 м³/ч;
• отдельный санузел — 30 м³/ч;
• жилые комнаты, имеющие двери — 30 м³/ч;
• подсобные помещения — 15-17 м³/ч.

Классификация

Все системы воздухообмена можно разделить на:

1. Вытяжные.
2. Приточные.
3. Вентиляцию с рекуперацией.
4. Приточно-вытяжные.

Вытяжной тип. Редко используется самостоятельно, чаще всего в тандеме с приточной системой, благодаря чему из помещения удаляется весь загрязненный воздух. При этом очень важно соблюсти баланс их производительности, учитывая приток воздуха из смежных помещений или, наоборот, его отток туда.

Приточная система призвана нагнетать воздух в комнату до его избыточного состояния, соответственно отработанный воздух выдавит естественным давлением в вытяжную систему или его принудительно уберёт вентилятор. Чаще всего такой воздух хорошо прогрет, и чтобы не греть улицу, используют системы воздухообмена с рекуперацией.

Вентиляция с рекуперацией. Хорошо прогретый воздух из помещения с помощью рекуперативной установки попадает в теплообменник, что автоматически передает часть тепла стенка конструкции. Входящий воздух чаще всего холодный, а, проходя через теплообменник, он прогревается, без контакта с отработанным воздухом. Но чем холоднее на улице, тем менее эффективным будет работа рекуператора. Однако в таких ситуациях он заботится об отопительной системе вашего дома, ведь большая разница температур — серьезное бремя для нее.

Интересно! Средний рекуператор при нулевой температуре воздуха на улице подает в помещение воздух с температурой не менее 15 градусов тепла.

Приточно-вытяжные системы обеспечивают движение воздуха в 2 направлениях: его вытяжку и поступление. Производители позаботились о самых разноплановых устройствах такого типа, чтобы угодить под те или иные запросы потребителей и поставленные ими задачи:

• разборные;
• модульные;
• моноблочные.

Важно! 90% всех болезней простудного типа приобретаются в помещениях, а оставшаяся часть приходится на открытое пространство вне зданий.

Как видите, к вентилированию помещения нужно подходить с умом и только после грамотных расчетов. Нужно разобрать и учесть много деталей, подобрать нужную вам систему. После ее установки вы сразу заметите разницу в качестве воздуха, а он залог здоровья всей вашей семьи.

как это работает, проблемы, тестирование

15 мая 2017 г.

Автомобильные системы впрыска топлива опирались на обычные датчики кислорода с 80-х годов. В начале 00-х годов датчики кислорода начали уступать место более точным датчикам воздушно-топливного отношения.

Датчик соотношения воздух-топливо (A / F)

Датчик воздушно-топливного отношения (A / F) измеряет содержание кислорода в выхлопе в более широком диапазоне.Похожий на обычный датчик кислорода, датчик A / F имеет больше проводов. Он также известен как «широкополосный лямбда-зонд» или «лямбда-зонд».

Датчик воздушно-топливного отношения установлен в выпускном коллекторе или в передней выхлопной трубе перед каталитическим нейтрализатором. Работа датчика воздушно-топливного отношения заключается в измерении содержания кислорода в выхлопе и обеспечении обратной связи с компьютером двигателя (PCM). Основываясь на сигнале датчика воздушно-топливного отношения, компьютер регулирует соотношение воздух-топливо, чтобы поддерживать его на оптимальном уровне, который составляет около 14.7: 1.

Проблемы с датчиком воздушно-топливного отношения

Проблемы с датчиками воздушно-топливного отношения являются общими. Часто датчик загрязняется или просто выходит из строя. В некоторых автомобилях нагревательный элемент внутри датчика выходит из строя, вызывая неисправность. Например, во многих автомобилях Toyota и Honda код P0135 может быть вызван неисправным нагревательным элементом внутри датчика. Посмотрите, как проверяется нагревательный элемент датчика A / F в этой статье: код P0135.

Реклама — Продолжить чтение ниже

В некоторых автомобилях проводка датчика может быть закорочена после трения о металлические детали.Например, в более старой Mazda 3 провод датчика может соприкасаться с кронштейном и замыкаться, вызывая код P0131. Когда компьютер двигателя обнаруживает, что сигнал датчика воздушно-топливного отношения выходит за пределы ожидаемого диапазона, он загорается контрольной лампой двигателя.

Наиболее распространенные коды неисправностей OBDII, относящиеся к датчику воздушно-топливного отношения, это P0131, P0134, P0135, P0133, P0031 и P1135. Есть ли какие-либо симптомы рядом с индикатором Check Engine? В некоторых автомобилях вы можете заметить снижение экономии топлива или некоторые незначительные проблемы с управляемостью.

Диагностический датчик воздушно-топливного отношения

Проверка датчика воздушно-топливного отношения с помощью диагностического прибора.

Датчик воздушно-топливного отношения диагностируется после процедуры устранения неполадок для установленного кода неисправности. Первым шагом является проверка соответствующих технических бюллетеней. Проводка и разъем цепи нагревателя датчика должны быть проверены.Затем, в зависимости от кода неисправности, сигнал датчика должен быть проверен с помощью диагностического прибора.

См. Эту диаграмму сигнала датчика воздушно-топливного отношения на диагностическом приборе: когда двигатель вращается, сигнал переходит на «обогащенный», затем, когда обороты снижаются и топливо отключается, датчик показывает «обедненный» , После этого сигнал возвращается в нормальное состояние. Этот воздушно-топливный датчик работает правильно.

Часто датчик может работать правильно во время проверки. В этом случае ваш механик может порекомендовать заменить датчик воздушно-топливного отношения, чтобы исключить возможность периодической неисправности.

Банк 1 или Банк 2

В автомобиле датчик воздушно-топливного отношения обозначен как Датчик 1 (выше по потоку, до каталитического нейтрализатора), ряд 1 или ряд 2. Задний (ниже по потоку датчик после каталитического нейтрализатора) всегда является датчиком 2. Термин Банк относится к ряду цилиндров. В большинстве встроенных 4-цилиндровых двигателей имеется только один банк, ряд 1.

В некоторых встроенных 4-цилиндровых двигателях с двумя каталитическими нейтрализаторами, V6, рядными 6, V8 или двигателями с двигателем Boxer имеется два ряда цилиндров; каждый Банк имеет собственный датчик воздушно-топливного отношения (Датчик 1) и задний датчик кислорода (Датчик 2).Банк 1 обычно является тем, который содержит номер цилиндра 1.

. Например, Toyota в TSB T-SB-0398-09 указывает, что в 2GR-FE, 1MZ-FE, 3MZ-FE V6 с поперечно установленными двигателями, Банк 1 ближе к брандмауэру, а Банк 2 — к передней части автомобиля. Разные производители по-разному обозначают банки. Чтобы узнать наверняка, проверьте руководство по обслуживанию конкретной модели.

Замена датчика воздушно-топливного отношения

При замене датчика воздушного топлива часто есть выбор установить OEM или запчасть.Датчики послепродажного обслуживания работают нормально большую часть времени. Однако мы столкнулись с несколькими случаями, когда датчик вторичного рынка вызывал проблему, которая была устранена после установки датчика OEM. Если цена приемлема, то использование датчика OEM всегда является первым выбором. Еще одна причина использования OEM-датчика заключается в том, что производители часто обновляют конструкцию детали, чтобы устранить проблемы, обнаруженные после производства.

Для автомобилей, сертифицированных в Калифорнии, номер детали датчика воздушно-топливного отношения может отличаться.Лучше заказать правильную деталь, используя свой VIN номер.

Замена датчика воздушно-топливного отношения стоит 65- 320 долларов плюс 50-150 долларов. Для замены датчика воздушно-топливного отношения своими руками вам может понадобиться специальная розетка для датчика кислорода. Часто датчик может сначала ослабнуть, но затем зацепиться за нить. В этом случае его нужно медленно продвигать вперед и назад с помощью проникающего спрея.

---

,

Воздушно-топливное отношение

Воздушно-топливное отношение ( AFR ) — это массовое соотношение воздуха и топлива, присутствующего во время сгорания. Когда все топливо объединяется со всем свободным кислородом, обычно в камере сгорания транспортного средства, смесь химически уравновешивается, и эта AFR называется стехиометрической смесью (часто сокращенно до стоика ). AFR является важной мерой для предотвращения загрязнения и настройки производительности. Лямбда (лямбда) — это альтернативный способ представления AFR.

В промышленных обогревателях, парогенераторах электростанций и больших газовых турбинах более распространенный термин — % избыточного воздуха для горения . Например, избыточный воздух для горения в 15 процентов означает, что используется на 15 процентов больше, чем требуется стехиометрического воздуха.

Смесь — это рабочая точка, которую современные системы управления двигателем, использующие впрыск топлива, пытаются достичь в крейсерских ситуациях с малой нагрузкой. Для бензинового топлива стехиометрическая смесь воздух / топливо составляет приблизительно 14.7 раз масса воздуха для топлива. Любая смесь, содержащая менее 14,7-1, считается богатой смесью, а более 14,7-1 — обедненной смесью — при условии идеального (идеального) «испытательного» топлива (бензин, состоящий только из н-гептана и изооктана). В действительности большинство видов топлива состоит из комбинации гептана, октана, нескольких других алканов, а также добавок, включая моющие средства, и, возможно, оксигенаторов, таких как МТВЕ (метил-трет-бутиловый эфир) или этанол / метанол. Все эти соединения изменяют стехиометрическое соотношение, при этом большая часть добавок толкает это соотношение вниз (оксигенаторы приносят дополнительный кислород в процесс сгорания в жидкой форме, которая выделяется во время горения; для топлива с МТБЭ стехиометрическое отношение может быть столь же низким as14.1: 1). Транспортные средства, использующие кислородный датчик (и) или другой контур обратной связи для управления соотношениями топлива и воздуха (обычно путем регулирования объема топлива), обычно автоматически компенсируют это изменение стехиометрической скорости топлива путем измерения состава выхлопных газов, в то время как транспортные средства без такого контроля (например, большинство мотоциклов до недавнего времени и автомобили, выпущенные до середины 1980-х гг.) могут испытывать трудности при использовании определенных видов топлива (особенно зимних видов топлива, используемых в некоторых районах), и может потребоваться повторная смазка (или иным образом изменить соотношение топлива) компенсировать специальные бутиковые топливные смеси.Транспортные средства, использующие датчики кислорода, позволяют контролировать воздушно-топливное отношение с помощью измерителя воздушно-топливного отношения.

Бережливые смеси производят более горячие газы сгорания, чем стехиометрические смеси, настолько, что в результате поршни могут плавиться. Богатые смеси производят более холодные газообразные продукты сгорания, чем стехиометрические смеси, в основном из-за чрезмерного количества углерода, который окисляется с образованием оксида углерода, а не углекислого газа. Химическая реакция окисления углерода с образованием моноксида углерода выделяет значительно меньше тепла, чем аналогичная реакция с образованием диоксида углерода.(Окись углерода сохраняет значительную потенциальную химическую энергию. Она сама является топливом, а углекислый газ — нет.) Бережливые смеси при потреблении в двигателе внутреннего сгорания вырабатывают меньше энергии, чем стехиометрическая смесь. Аналогично, богатые смеси возвращают более низкую топливную эффективность, чем стехиометрическая смесь. (Смесь для лучшей топливной эффективности немного отличается от стехиометрической смеси.)

Синопсис

Теоретически в стехиометрической смеси достаточно воздуха, чтобы полностью сжечь имеющееся топливо.На практике это никогда не достигается полностью, в основном из-за очень короткого времени, доступного в двигателе внутреннего сгорания для каждого цикла сгорания. Большая часть процесса сгорания завершается примерно за 4-5 миллисекунд при частоте вращения двигателя 6000 об / мин. Это время, которое истекает с момента запуска искры до тех пор, пока горение топливно-воздушной смеси практически не завершится после примерно 80 градусов вращения коленчатого вала.

Каталитические нейтрализаторы предназначены для наилучшей работы, когда выхлопные газы, проходящие через них, показывают почти идеальное сгорание.

К сожалению, стехиометрическая смесь горит очень горячей и может повредить компоненты двигателя, если двигатель подвергается высокой нагрузке из-за этой топливно-воздушной смеси. Из-за высоких температур в этой смеси возможна детонация топливной воздушной смеси вскоре после максимального давления в цилиндре при высокой нагрузке (называемой стуком или пингом). Детонация может привести к серьезному повреждению двигателя, так как неконтролируемое горение топливно-воздушной смеси может создать очень высокое давление в цилиндре. Как следствие, стехиометрические смеси используются только в условиях малой нагрузки.В условиях ускорения и высокой нагрузки более богатая смесь (более низкое соотношение воздух-топливо) используется для производства более холодных продуктов сгорания и, тем самым, предотвращения детонации и перегрева головки цилиндров.

В типичной горелке для сжигания воздуха и природного газа используется стратегия двойного перекрестного ограничения для обеспечения контроля соотношения. (Этот метод использовался во Второй мировой войне). Стратегия включает в себя добавление обратной обратной связи по потоку к ограничивающему контролю соответствующего газа (воздуха или топлива). Это обеспечивает контроль соотношения в пределах допустимого предела.

Используемые другие термины

При обсуждении смеси воздуха и топлива в двигателях внутреннего сгорания обычно используются другие термины. Тем не менее, «Stoich» также известен как жаргонное слово.

AFR

Воздушно-топливный коэффициент — наиболее распространенный эталонный термин, используемый для смесей в двигателях внутреннего сгорания. Это отношение между «массой» воздуха и массой топлива в топливовоздушной смеси в любой данный момент.

Для чистого октана стехиометрическая смесь составляет приблизительно 14.7: 1 или ровно 1,00 лямбда.

В безнаддувных двигателях с октановым числом максимальная мощность часто достигается при значениях AFR в диапазоне 12,5–13,3: 1 или лямбда 0,85–0,901.

FAR

Топливо Соотношение воздуха обычно используется в газотурбинной промышленности, а также в государственных исследованиях двигателей внутреннего сгорания и относится к соотношению топлива к воздуху, оно составляет 1 / AFR.

Lambda

Наиболее практичные приборы AFR измеряют количество остаточного кислорода (для бедных смесей) или несгоревших углеводородов (для богатых смесей) в выхлопных газах.Лямбда (лямбда) — это мера того, насколько далека от стехиометрии эта смесь. Лямбда 1,0 соответствует стехиометрии, богатые смеси меньше 1,0, а бедные смеси больше 1,0.

Существует прямая связь между лямбда и AFR. Чтобы рассчитать AFR для данной лямбды, умножьте измеренную лямбду на стехиометрическую AFR для этого топлива. В качестве альтернативы, чтобы извлечь лямбду из AFR, разделите AFR на стехиометрическую AFR для этого топлива. Это последнее уравнение часто используется в качестве определения лямбды:

: lambda = frac {AFR} {AFR_ {stoich

Поскольку состав общего топлива меняется в зависимости от сезона, и поскольку многие современные транспортные средства могут обрабатывать разные виды топлива, при настройке он имеет смысл говорить о лямбда-значениях, а не о AFR.

Отношение эквивалентности

Отношение эквивалентности системы определяется как отношение отношения топливо-окислитель к стехиометрическому отношению топливо-окислитель. Математически,

: phi = frac {mbox {отношение топлива к окислителю {{mbox {отношение топлива к окислителю}) _ _ st = frac {m_ {fuel} / m_ {ox {(m_ {fuel} / m_ {ox}) _ {st = frac {n_ {fuel} / n_ {ox {(n_ {fuel} / n_ {ox}) _ _ st

, где, m представляет массу, n представляет количество молей, суффикс St обозначает стехиометрические условия.

Отношение TLALI к отношению топлива к окислителю заключается в том, что оно не имеет такой же зависимости, как отношение топлива к окислителю, на используемых единицах. Например, отношение топлива к окислителю, основанное на массе топлива и окислителя, не такое, как определено на основе количества молей. Это не относится к коэффициенту эквивалентности. Следующий пример может помочь прояснить ситуацию. Рассмотрим смесь одного моля этана (C_2H_6) и одного моля кислорода (O_2).

: отношение топлива к окислителю этой смеси в расчете на массу топлива и воздуха составляет frac {m_ {C_2H_6 {m_ {O_2 = frac {1 cdot (2cdot12 + 6cdot1)}} {1 cdot (2cdot16)} = frac {30} {32} = 0.938: отношение топлива к окислителю этой смеси, основанное на количестве молей топлива и воздуха, составляет frac {n_ {C_2H_6 {n_ {O_2 = frac {1} {1} = 1. Очевидно, что эти два значения не равны. Чтобы сравнить его с отношением эквивалентности, нам необходимо определить соотношение топлива и окислителя смеси этана и кислорода. Для этого нам нужно рассмотреть стехиометрическую реакцию этана и кислорода,

: C_2H_6 + frac {7} {2} O_2 ightarrow 2CO_2 + 3H_2Он дает: )} {3.5 cdot (2cdot16)} = frac {30} {112} = 0.268: (mbox {отношение топлива к окислителю в зависимости от количества молей}) _ {st} = (frac {n_ {C_2H_6 {n_ {O_2) _ {st} = frac {1} {3.5} = 0.286 Таким образом, мы можем определить коэффициент эквивалентности полученной смеси как: phi = frac {m_ {C_2H_6} / m_ {O_2 {(m_ {C_2H_6} / m_ {O_2} ) _ {st = frac {0.938} {0.268} = 3.5 или эквивалентно: phi = frac {n_ {C_2H_6} / n_ {O_2 {(n_ {C_2H_6} / n_ {O_2}) _ {st = frac {1 } {0.286} = 3.5

Другое преимущество использования отношения эквивалентности состоит в том, что отношения, превышающие единицу, всегда представляют избыток топлива в смеси топливо-окислитель, чем тот, который требуется для полного сгорания (стехиометрическая реакция), независимо от используемого топлива и окислителя. ,В то время как отношения менее 1 представляют дефицит топлива или эквивалентно избыток окислителя в смеси. Это не тот случай, если использовать отношение топлива к окислителю, которое будет принимать разные значения для разных смесей.

Следует отметить, что коэффициент эквивалентности связан с лямбда (определен ранее) следующим образом: phi = frac {1} {lambda}

См. Также

* Температура адиабатического пламени
* Датчик кислорода
* Измеритель воздушно-топливного отношения
* Датчик массового расхода
* Широкополосный O2
* Lean burn

Внешние ссылки

* HowStuffWorks: [ http: // auto.howstuffworks.com/fuel-injection.htm впрыск топлива ], [ http://auto.howstuffworks.com/catalytic-converter.htm каталитический нейтрализатор ]
* Университет Плимута: [ http: / /www.tech.plym.ac.uk/sme/ther305-web/Combust1.PDF Праймер для двигателя сгорания ]

Фонд Викимедиа. 2010.

.

Правильное соотношение воздух-топливо при 6 различных условиях (с примерами)

Обновлено 10 января 2020 г.

Что такое соотношение воздух-топливо?

Воздушно-топливное отношение (AFR) — это массовое соотношение между количеством воздуха и топлива, которые смешиваются вместе в камере сгорания транспортного средства. Это соотношение необходимо скорректировать, чтобы топливо горело правильно и эффективно.

Ищете хорошее онлайн руководство по ремонту? Нажмите здесь для 5 лучших вариантов.

Если соотношение слишком высокое или слишком бедное, двигатель не будет оптимально гореть, сжигая топливовоздушную смесь, которая может вызвать проблемы с производительностью или израсходовать слишком много топлива. Идеальное соотношение воздух-топливо, которое сжигает все топливо без избытка воздуха, составляет 14,7: 1. Это называется «стехиометрической» смесью. В этом случае у вас есть 14,7 частей воздуха на каждую 1 часть топлива.

Но при некоторых условиях не все топливо может быть смешано и испарено с воздухом. Некоторые из различных условий будут объяснены в статье ниже.

Прежде чем мы обсудим соотношение воздух-топливо в различных условиях, позвольте мне сначала объяснить различные типы соотношения воздух-топливо в автомобиле.

• Богатое соотношение воздух-топливо : воздуха меньше, чем в идеальном AFR. Это может быть полезно для мощности, но плохо для экономии топлива и выбросов. (пример: 13: 1)
• Бережливое соотношение воздух-топливо : воздуха больше, чем в идеальном AFR. Это может быть полезно для экономии топлива и выбросов, но плохо для мощности. (пример: 16: 1)
• Идеальное соотношение воздух-топливо : для правильного сгорания существует правильная смесь воздуха и топлива.(пример: 14,7: 1)

Правильное соотношение воздух-топливо при различных условиях

Теперь, когда вы понимаете, что такое соотношение воздух-топливо и как оно может влиять на процесс внутреннего сгорания, здесь мы рассмотрим то, что лучше всего топливные отношения для различных условий.

Запуск

При запуске автомобиля все компоненты двигателя, такие как головка цилиндра, блок цилиндров и впускной коллектор, являются холодными. В этом случае для запуска двигателя требуется дополнительное топливо, поэтому временно необходима богатая топливная смесь.

Более простой способ описать это состоит в том, что на старых автомобилях с карбюраторами воздушная заслонка использовалась для перекрытия воздуха, чтобы в двигатель запускалось больше топлива для запуска двигателя.

При запуске двигателя воздушно-топливное отношение может составлять всего 9: 1, что делает его очень богатым.

Прогрев (на холостом ходу)

После запуска и в то время, когда ваш двигатель все еще работает на холостом ходу, температура охлаждающей жидкости остается низкой, и требуется больше топлива, чем обычно, до тех пор, пока автомобиль не прогреется до рабочих температур.Таким образом, в этом случае требуется богатая AFR около 12: 1.

Ускорение

Когда педаль акселератора нажимается для увеличения скорости, в цилиндр поступает больше воздуха для удовлетворения потребности в дополнительной мощности, поэтому, естественно, требуется больше топлива. На полном газу соотношение воздух / топливо может составлять около 11: 1 (очень богатое), в то время как умеренное ускорение может означать соотношение воздух / топливо 13: 1 (богатое).

Крейсерская (постоянная скорость)

В этом состоянии двигатель уже прогрелся, и воздушно-топливная смесь находится вблизи стехиометрического отношения, которое составляет около 14.7: 1. Это учитывает наилучшую комбинацию экономии топлива, выбросов и мощности.

Тяжелые грузы

При тяжелых нагрузках, таких как подъем в гору или при буксировке прицепа, автомобиль требует, чтобы двигатель производил большую мощность. Это означает, что при избыточных нагрузках требуется повышенное соотношение воздух / топливо, аналогичное ускорению. AFR будет где-то около 12: 1.

Замедление

При этом условии педаль акселератора отпускается, что означает, что от двигателя не требуется никакой выходной мощности, кроме как для его работы.В этот момент будет существовать воздушно-топливное отношение около 17: 1 (обедненное), поскольку потребности в топливе в этот момент очень низкие. На этом этапе выхлопные газы также очищаются.

Симптомы неправильного соотношения воздух / топливо

Вот некоторые общие признаки того, что ваше соотношение воздух / топливо слишком богатое или слишком бедное:

Слишком высокое соотношение воздух / топливо

• Ваш двигатель может производить черный дым из Ваш выхлоп
• Высокий расход топлива
• Сильный запах несгоревшего топлива

Соотношение воздух / топливо слишком скудное

• Двигатель будет заикаться или дергаться
• Плохое ускорение
• Грубый холостой ход; автомобиль будет вибрировать

Причины неправильного соотношения воздух / топливо

.