горивен процес

За да се гарантира горене в двигател с вътрешно горене, малко количество гориво се смесва с входящия въздух. За съжаление, двигателят с вътрешно горене не може да изгори без остатък всички горивото го използва. Следователно, двигателят с вътрешно горене от продукти под формата на изгорелите газове. Някои от тези продукти са вредни и замърсяват въздуха. Борейки се с този проблем, производителите на автомобили са се развили така наречения контрол на емисиите устройство, което да ограничи емисиите на вредни вещества или напълно го отстранят.

горене

Процесът на горене възниква няколко химични реакции. Някои съединения са унищожени и се образуват нови съединения. управление на горенето процес - това е ключът към управлението на цялата работа и токсичността на отработилите газове на двигател с вътрешно горене.

За горене процес изисква три елемента:

1. Air
2. гориво
3. Spark

Тези три елемента, понякога се квалифицират като "изгаряне триада". Ако един от елементите на триадата не присъства, не е възможно да изгори. Двигателят с вътрешно горене е изчислена на комбинацията от тези три елемента, поддържане пълен контрол над процеса.

Air се състои от азотните атоми (N), кислород (О), и други газове. Повечето от въздуха е азот, който е инертен, незапалим газ. Въздухът не горят, но тя съдържа достатъчно количество кислород, което позволява да се поддържа горенето.

гориво

Бензин състои от въглеводороди, които са получени чрез обработване на суров петрол. Въглеводороди състои от водородни атоми, (Н) и въглерод (С). В бензин се добавят различни химикали, такива като инхибитори на корозията, оцветители и почистващи препарати. Тези химикали са наречени добавки.
Топлина и налягане са в двигател с вътрешно горене, може да предизвика бензин намира в горивната камера, за да възпламени преди да се генерира искра. Това се нарича предварително запалване и описано по-подробно по-нататък. октаново число показва колко добре се съпротивлява преждевременно запалване. Допълнително пречистване може да се увеличи броя на октан.
В момента, в райони с много високи нива на замърсяване на въздуха тип използва гориво, наречен подобрена бензин (реформинг) (RFG). Такова бензин има специални добавки, известни окислители, които подобряват горене да се увеличи октаново число и намаляват вредните емисии.

Двигателят с вътрешно горене от въздух и гориво се подава в горивната камера, и след това генерира искра за запалване, което води горене. Преди запалване на гориво-въздушната смес от топлини на двигателя и сгъстява сместа. Нагряването помага на процеса на смесване и компресиране увеличава енергията, генерирана от изгарянето.

В двигател с вътрешно горене, горенето се извършва в части от секундата (приблизително 2 MS). В този момент, то прекъсва връзката между водородни и въглеродни атоми,. Унищожаване връзки води до освобождаването на енергия в горивната камера, натискане на буталото надолу и започване на въртене на коляновия вал.
След разделяне на водородни и въглеродни атоми, те се комбинират с кислородни атоми, съдържащи се във въздуха. Водородните атоми се комбинират с кислород, за да се образува вода. въглеродни атоми са комбинирани с кислород, за да се образува въглероден двуокис (въглероден диоксид).

На езика на химията, пълното изгаряне в двигателя с вътрешно горене се изразява чрез формулата:

НС + O2 = CO2 + Н 2О

Гориво + = вода кислород и въглероден диоксид

Абсолютно ефективност на двигателя с вътрешно горене при изхода има само вода (Н О) и въглероден диоксид (CO), който съответства на дадена химическа формула по-горе. Това би означавало, че всички от въглеводородите в процеса на горене се разлага. За съжаление, това не е така.

Неефективни горене е основна причина за вредни вещества в отработените газове на превозното средство. Ефективното изгаряне води до намаляване на вредните емисии. ефективност горене се увеличава чрез регулиране на съотношението на "въздух / гориво".

Инженери автомобили са установили, че изпусканите емисии превозно средство могат да бъдат намалени, ако бензинов двигател работи със съотношение на "въздух / гориво" е равна на 14.7: 1. Най-известен като "стехиометрично съотношение" технически план. Стехиометричното съотношение означава химически правилната смес въздух-гориво, което води до получаването на желаната химична реакция, която се проявява вход пълно изгаряне на горивото с желания изпускателната токсичност.
Стойност "съотношение въздух / гориво" 14.7: 1 осигурява добър контрол на всички три компонента (въглеводороди, въглероден оксид и азотни оксиди) с освобождаване на почти всички условия. Стойност "въздух / гориво" също повишава ефективността на катализатора, който е част от системата за отработени газове на превозното средство.

Лошо смес въздух-гориво

Изчерпване на сместа от гориво-въздушната обикновено се причинява от неизправност в двигателя. Обедняването - е състояние, при двигателя става прекалено много въздух или кислород. Той причинява прекалено високо ниво на кислород може да бъде изтичане на вакуум или повреден система подаване на гориво.

богат гориво-въздушната смес

Богата на гориво-въздушната смес - това също е индикация за проблеми с двигателя. Обогатяване - състояние, при което двигателят не може да изгори всички горивото, което е влязло в горивната камера. Обогатяване състояние може да възникне в резултат на високото налягане гориво, проблемите момента на запалване, или ниска компресия.

Има два вида на анормален горене, които могат да възникнат в двигателя: вкара и преждевременно запалване.
Детонация - е нестабилен процес на горене, което може да доведе до неизправност на главата уплътнението на цилиндър, както и друга повреда на двигателя. Детонация случва, когато има прегряване и повишено налягане в горивната камера. Когато това се случи, експлозивна сила се създава, което предизвиква рязко покачване на налягането в цилиндъра, последвано от силно метал трясък. Ударни вълни, подобни на удари с чук, генерирани от детонация, се подлага на цилиндровата глава уплътнение, бутални пръстени, запалителната свещ и мотовилката лагери сериозно претоварване.
Преждевременно запалване - е друг необичайно състояние горене, който понякога се бърка с детонация. Преждевременно запалване се случва, когато всяка точка на горивната камера става толкова горещо, че да стане източник на възпламеняване, карайки ги да възпламени гориво за генериране искрово запалване. Това може да допринесе за детонация, или дори да се превърне в кауза.
Вместо запалване на горивото в точното време, за да се даде тласък на коляновия вал по-гладко в желаната посока, горивото идва преждевременно. Това води до моментно обратен удар в момент, когато буталото се опитва да се завърти на коляновия вал в грешната посока. Този удар се дължи на стрес, които генерира, може да бъде много разрушителен. Освен това, преждевременно запалване може да се локализира топлина до такава степен, че да може да изгори или частично разтопено дупката в главата на бутало.

Изгаряне продукти

Тъй като двигателят с вътрешно горене не е абсолютна ефективност, горивния процес генерира три нежелан страничен продукт:
1. въглеводороди (HC)
2. въглероден оксид (СО)
3. азотни оксиди (N0 X)

Непълното изгаряне причинява освобождаването на въглеводороди и въглероден оксид. Spin въглеводород - въглеводород, който не е унищожена в процеса на горене. Въглеродният окис се произвежда, тъй като няма достатъчно кислород, за да върже въглерод.

В идеалния случай, трябва да премине азота горивната камера непроменена. Но, когато температурата на горивната камера достигне около 1371 ° С (2500 ° F), азотни и кислородни атома са свързани, образуват (N0 X)

Химическата формула на процеса на горене, при който азотни оксиди се получават, както следва от:

НС + O2 + N2 = Н 2О + СО + N0x

"НЕ" формула използва за азотни оксиди, защото OHCI отразява комбинацията от азотния атом, и всички кислородни атоми. Например, азотен оксид (N0) е съставен от един азотен атом и един кислороден атом, като азотен диоксид (N0) е съставен от един азотен атом и два кислородни атома.