Mieszanina stechiometryczna: Jaki to rodzaj mieszaniny?
Mieszanka stechiometryczna to mieszanka paliwa i powietrza zawierająca dokładnie taką ilość powietrza, jaka jest potrzebna do idealnego spalania paliwa. Ten idealny stosunek paliwa i powietrza w mieszance nazywany jest stosunkiem stechiometrycznym.
Ten artykuł rzuci nieco światła na to, czym jest mieszanka stechiometryczna i jak wpływa na silnik.
Treść
Co to jest mieszanina stechiometryczna?
Każde paliwo potrzebuje innej ilości powietrza do idealnego spalania. Na przykład przy zwykłej benzynie (w zależności od jej składu) do idealnego spalenia 1 kilograma tego paliwa potrzeba około 14,7 kilograma powietrza. Z kolei w przypadku oleju napędowego do doskonałego spalenia 1 kilograma paliwa potrzeba od 15 do 15,5 kilograma powietrza.
Stosunek powietrza do paliwa: jak wpływa na osiągi silnika?
Dlatego przy zachowaniu idealnego stosunku paliwa do powietrza w mieszance wartość współczynnika nadmiaru powietrza osiągnie 1 (λ = 1). W takim przypadku mówimy o mieszaninie stechiometrycznej. Jeśli mieszanka zawiera więcej powietrza, nazywana jest ubogą; jeśli zawiera mniej powietrza niż stosunek stechiometryczny, nazywa się go bogatym.
Mieszanka stechiometryczna i jej wpływ na silnik
Spalanie mieszanki stechiometrycznej to spalanie, w którym cały tlen jest zużywany do spalenia całego paliwa. To najbardziej optymalne spalanie, jakie możemy osiągnąć.
Klasyfikacja olejów silnikowych — Co warto o nich wiedzieć?
Teoretycznie emisje nie powinny wystąpić podczas spalania mieszanki stechiometrycznej. W praktyce jednak sytuacja wygląda inaczej i ze względu na niedostateczną homogenizację paliwa i jego oddziaływanie z innymi substancjami takimi jak olej silnikowy, zanieczyszczenia w paliwie czy działanie azotu z powietrza oraz krótki czas, w którym spalanie proces musi mieć miejsce, następuje powstawanie emisji.
Ponieważ jednak silniki zwykłych samochodów pracują głównie przy częściowym obciążeniu, są one przystosowane do tej pracy tak, aby ich praca była jak najbardziej wydajna w tym trybie (najniższe spalanie i najwyższa ekologia).
Przy takim trybie pracy silnika praca na mieszance stechiometrycznej jest odpowiednim kompromisem pomiędzy osiągami, zużyciem paliwa i ilością wytwarzanej emisji.
Dodatkowo jednak silniki dzisiejszych samochodów muszą przede wszystkim spełniać limity emisyjne, dlatego zastosowanie mieszanki stechiometrycznej (λ = 1) wydaje się najbardziej odpowiednie, ponieważ to właśnie podczas spalania mieszanki stechiometrycznej katalizator ma swoją maksymalną wydajność, a silnik jest najbardziej ekologiczny.