proces de ardere

Pentru a asigura o ardere într-un motor cu ardere internă, o cantitate mică de combustibil este amestecat cu aerul de intrare. Din păcate, motorul cu ardere internă nu poate arde fără reziduuri, combustibilul se folosește. Prin urmare, motorul produce o ardere de produse secundare sub formă de gaze de eșapament. Unele dintre aceste produse de-sunt dăunătoare și poluează aerul. Lupta cu această problemă, producătorii de automobile au dezvoltat așa-numitul dispozitiv de control al emisiilor, care limitează emisiile de substanțe nocive sau elimina complet.

ardere

Procesul de ardere are loc mai multe reacții chimice. Unii compuși sunt distruse și se formează noi compuși. managementul proceselor de ardere - aceasta este cheia pentru gestionarea întregului loc de muncă și a toxicității gazelor de evacuare al motorului cu ardere.

Pentru ardere proces necesită trei elemente:

1. Aer
2. combustibil
3. Spark

Aceste trei elemente sunt denumite uneori „triada de ardere“. În cazul în care un element al triadei nu este prezent, este imposibil să ardă. Motorul cu ardere internă este calculată pe combinația acestor trei elemente, menținând un control complet asupra procesului.

Air constă din atomii de azot (N), oxigen (O), și alte gaze. Cea mai mare parte a aerului este azotul, care este inert gaz, neinflamabil. Aerul nu arde, dar conține o cantitate suficientă de oxigen, ceea ce permite de a sprijini arderea.

combustibil

Benzina constă din hidrocarburi care sunt produse prin prelucrarea țițeiului. Hidrocarburile constau din atomi de hidrogen (H) și carbon (C). La benzină se adaugă diverse substanțe chimice, cum ar fi inhibitori de coroziune, coloranți și curățare. Aceste substanțe chimice sunt numite aditivi.
Căldura și presiunea sunt prezente în motor cu ardere internă, poate provoca benzină situate în camera de ardere pentru a aprinde înaintea scânteia este generată. Aceasta se numește pre-aprindere și descris mai detaliat în continuare. Numărul octanică indică cât de bine rezistă aprindere prematură. Purificarea suplimentară poate mări cifra octanică.
În prezent, în regiunile cu un nivel foarte ridicat de poluare a aerului tipul de combustibil utilizat, numit benzină îmbunătățită (reformată) (RFG). O astfel de benzină are aditivi cunoscuți agenți speciali de oxidare care îmbunătățesc combustia pentru a mări cifra octanică și emisiile de noxe reduse.

Motorul cu ardere internă a aerului și a combustibilului alimentat în camera de ardere, apoi generează scânteii de aprindere, cauzând combustie. Înainte de aprindere a amestecului aer-combustibil căldurilor motorului și comprimă amestecul. Încălzirea ajută procesul de amestecare și comprimare crește energia generată prin arderea.

Într-un motor cu ardere internă, arderea are loc în fracțiuni de secundă (aproximativ 2 ms). In acest moment, se rupe legătura dintre atomii de hidrogen și carbon. obligațiuni Destruction conduce la eliberarea de energie în camera de ardere, împingând pistonul în jos și inițierea de rotație a arborelui cotit.
După separarea atomilor de hidrogen și carbon se combină cu atomii de oxigen conținute în aer. Atomii de hidrogen se combină cu oxigenul pentru a forma apa. Atomii de carbon se combină cu oxigenul pentru a forma dioxid de carbon (dioxid de carbon).

În limbajul chimiei, arderea completă în motorul cu ardere internă este exprimată prin formula:

HC + O2 = CO2 + H2O

Combustibil + = oxigen apa si dioxid de carbon

motor absolut eficient cu ardere internă, la ieșirea a avut numai apă (H O) și dioxid de carbon (CO), care corespunde dat formula chimică de mai sus. Aceasta ar însemna că toate hidrocarburile în procesul de ardere descompus. Din păcate, acest lucru nu este așa.

ardere este o cauză Ineficient principală a substanțelor nocive din gazele de evacuare a vehiculului. ardere eficientă conduce la diminuarea emisiilor de eșapament. randamentul de combustie este crescută prin ajustarea raportului dintre „aer / combustibil“.

Ingineri constructori au stabilit că emisiile de evacuare ale autovehiculului pot fi reduse dacă un motor pe benzină funcționează cu un raport de „aer / combustibil“ este egal cu 14,7: 1. Termenul tehnic cunoscut sub numele de „raportul stoichiometric“. Raportul stoichiometric înseamnă un amestec chimic corect aer-combustibil, care produce reacția chimică dorită, care are loc arderea completă a combustibilului de admisie cu toxicitate de evacuare dorită.
Valoarea „raport aer / carburant“ 14.7: 1 oferă cel mai bun control al tuturor celor trei componente (hidrocarburi, monoxid de carbon și oxizi de azot) cu eliberare de aproape toate condițiile. Valoare „aer / combustibil“, de asemenea, crește eficiența convertorului catalitic, care face parte dintr-un sistem de evacuare a vehiculului.

amestec sărac aer-combustibil

Epuizarea amestecului aer-combustibil este de obicei cauzată de o defecțiune la motor. Sărăcirea - este o condiție în cazul în care motorul este prea mult aer sau oxigen. Aceasta cauzează prea ridicată la un nivel de oxigen poate fi o scurgere de vid sau un sistem de alimentare cu combustibil defect.

Bogata amestec aer-combustibil

Un amestec bogat aer-combustibil - aceasta este, de asemenea, o indicație de probleme a motorului. Enrichment - o stare în care motorul nu poate arde tot combustibilul care a intrat în camera de ardere. stare Îmbogățire poate să apară ca urmare a presiunii ridicate a combustibilului, probleme de sincronizare aprindere sau compresie scăzută.

Există două tipuri de combustie anormale, care pot să apară în motor: lovirea și aprindere prematură.
Detonarea - este un proces de ardere instabil care poate cauza funcționarea defectuoasă a garniturii chiulasei, și alte daune motorului. Detonarea apare atunci când există o supraîncălzire și o presiune crescută în camera de ardere. Când se întâmplă acest lucru, se creează forța explozivă, care declanșează o creștere bruscă a presiunii în cilindru, urmat de un zgomot surd de metal puternic. Undele de șoc, similar cu lovituri de ciocan generate de detonare, este supus garnitură cilindru cap, inele de piston, bujia și conectarea rulmenti tija de suprasarcină grave.
aprindere prematură - este o altă stare anormală de ardere, care este uneori confundat cu detonare. aprindere prematură apare atunci când orice punct din camera de ardere devine atât de fierbinte încât devine o sursă de aprindere, făcându-le să se aprindă combustibil pentru a genera aprindere prin scânteie. Acesta poate contribui la detonare, sau chiar să devină cauza.
În loc de aprindere combustibil la momentul potrivit pentru a da arborele cotit de împingere mai lin în direcția dorită, combustibilul vine prematur. Acest lucru determină o lovitură inversă momentan în raport cu momentul în care pistonul încearcă să se rotească arborele cotit în direcția greșită. Această lovitură din cauza tensiunilor pe care le generează, poate fi foarte distructive. Mai mult decât atât, aprindere prematură poate localiza de căldură într-o asemenea măsură încât se poate arde sau parțial topită gaura din capul pistonului.

Produsele secundare de ardere

Deoarece motorul cu combustie internă nu are nici o eficiență absolută, procesul de ardere generează trei produs secundar nedorit:
1. Hidrocarburi (HC)
2. monoxidul de carbon (CO)
3. Oxizii de azot (N0 X)

Arderea incompletă determină eliberarea de hidrocarburi și monoxid de carbon. hidrocarburi Centrifugare - o hidrocarbură care nu este distrus în procesul de ardere. Monoxidul de carbon este produs, deoarece nu există suficient oxigen pentru a lega carbon.

In mod ideal, azotul trebuie să treacă în camera de ardere neschimbată. Dar când temperatura camerei de ardere ajunge la aproximativ 1371 ° C (2500 ° F), atomi de azot și oxigen sunt legați pentru a forma (N0 X)

Formula chimică a procesului de ardere, în care oxizii de azot se formează după cum urmează:

HC + O2 + N2 = H2O + CO + N0x

„NO“ formula folosită pentru oxizi de azot, deoarece OHCI reflectă combinația dintre atomul de azot și orice atomi de oxigen. De exemplu, oxidul de azot (N0) este compus dintr-un atom de azot și un atom de oxigen, în timp ce dioxidul de azot (N0) este compus dintr-un atom de azot și doi atomi de oxigen.