汽车一小时要烧掉多少空气?不知道这些还敢说是老司机?

汽车百科号 2024-10-17 15:17:21

我们每天开车,关注更多的是油耗,也就是烧掉汽油的多少。而我们知道,汽油想要燃烧,必须有足够的空气混合。工作过程是,发动机先把空气吸入气缸中,然后通过几个传感器的测量计算,算出进入了多少空气,然后发动机电脑再控制喷油嘴喷出相对应的汽油。

所以我们所踩的油门其实并不是直接控制喷油量,是间接控制,油门踏板直接控制的是进气量。那么,我们就要思考这样一个问题,汽车一小时要用掉多少空气呢?这个看似冷门的问题,实际上与汽车的性能、燃油效率以及环境保护都有着密切的关系。

要了解这些,就需要知道发动机燃烧时的一个关键指标,那就是空燃比。为了让发动机的燃烧效率达到最佳,汽油和空气就必须有一个最合理的比例,这个比例大约是14.7:1,这个就是理想的空燃比。这意味着每燃烧 1 克燃油,大约需要 14.7 克的空气,是一个重量比。只有这样,才能使汽油和氧气都烧完,不会出现一方过剩,另一方不足的情况。发动机电脑会通过传感器反馈上来的信号,极力调整,在任何工况下都会接近这个比值。

如果是汽油过剩空气不足,就会导致燃烧不完全,有一部分汽油没有氧气来配合燃烧了。只能没有燃烧就被排出车外,会导致浪费。而如果空气过剩汽油不足,就会导致混合气过稀,不容易被点燃。同样会出现燃烧不完全的情况,也有可能出现燃烧时机不正确。导致发动机功率下降,也会浪费燃油。只有达到最佳的14.7:1的空燃比,才能燃烧完全。

这样我们根据油耗就能粗略计算出所需要的空气数量。比如怠速的时候,一小时的油耗大约是1.2升,约等于0.86千克。所对应的空气重量是0.86千克乘14.7,约等于12.6千克。这些空气足够一个成年人呼吸十几天,足以看出所需的空气数量之多。

如果汽车跑起来,所需的空气就更多了。假设在市区行驶,平均时速为40km/h,实际油耗为百公里8升油。每升汽油的重量约为0.78千克,因此每百公里消耗的汽油重量为8升×0.78千克/升=6.24千克。根据空燃比,每燃烧1千克汽油需要消耗的空气重量为14.7千克,因此每百公里消耗的空气重量为6.24千克×14.7=91.728千克。

这是一百公里的消耗量,换算成一个小时的话还需要91.728÷2.5小时=36.69千克。也就是车速40公里/小时,一个小时需36.69千克空气,大约是怠速时的三倍。如果把车速提高到100公里/小时,油耗同样是8升/百公里,那么一个小时的空气消耗量就是91.728千克。所以,车速越快,虽然百公里的油耗没变,但每小时消耗的空气数量越多。

以上是我们经过计算的理论值,其实车上还有一个部件能显示精准值,那就是空气流量计。发动机电脑需要收集信号计算进入了多少空气,空气流量计就是其中一个提供信号的传感器,它能精确感知进入空气的数量。在发动机怠速状态下,空气流量信号数据约为每秒2.5克至5克之间,不同排量的发动机略有差别。假设一秒钟3.5克空气,一个小时就是3.5×60×60=12.6千克,与我们上面以每小时1.2升的油耗估算的空气量是一致的。如果行驶状态下,发动机的空气流量会显著增加,发动机转速越快,空气流量越大。

知道了这些有什么用呢?能帮助我们去判断一些发动机的故障,比如,你发现你的车突然变得“喘气”了,怠速变得很高,加速无力,那可能是进气系统出了问题,空气流量不足了。这时候,就要用检测仪查看空气流量计的信号是否准确,怠速时的数值是否在2.5克至5克之间。如果数据异常,就是空气流量计出了问题。

此外还需要查看空气滤清器是否堵塞,进气管道是否有漏气的地方。有不少进气管漏气了导致怠速升高的情况,发动机进气时,有部分空气没有经过空气流量计,导致电脑无法计算出准确的空气数量,就会导致喷油不准确,出现故障。

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