REKLAMA

Kategorie
Zaloguj się

Zarejestruj się

Proszę podać poprawny adres e-mail Hasło musi zawierać min. 3 znaki i max. 12 znaków
* - pole obowiązkowe
Przypomnij hasło
Witaj
Usuń konto
Aktualizacja danych
  Informacja
Twoje dane będą wykorzystywane do certyfikatów.
Porada Infor.pl

Co oznacza, że mieszanka jest uwarstwiona? Jak ją uzyskać?

Krzysztof Bednarz
Co oznacza, że mieszanka jest uwarstwiona? Jak ją uzyskać? Fot. Fotolia
Co oznacza, że mieszanka jest uwarstwiona? Jak ją uzyskać? Fot. Fotolia

REKLAMA

REKLAMA

Presja coraz większej ekologiczności samochodów, a jednocześnie uzyskiwania osiągów zadowalających konsumentów prowadzi m.in. do zmian w sposobie zasilania silnika. Wraz z pojawieniem się bezpośrednich wtrysków paliwa do cylindra oraz szybkich wtryskiwaczy, wprowadzono pojęcie tzw. mieszanki uwarstwionej. Co to znaczy i jak ją wytworzyć w cylindrze?

Najprościej całe zagadnienie moglibyśmy wyjaśnić jednym zdaniem. Mieszanka uwarstwiona jest to taka mieszanka paliwa i powietrza, której współczynnik λ (lambda) różni się w poszczególnych częściach cylindra. W jaki sposób mieszanka jest uwarstwiana, przedstawimy bardziej szczegółowo w dalszej części artykułu.

REKLAMA

Zobacz też: Świece żarowe. Problemy i eksploatacja

Najpierw skupimy się na wyjaśnieniu, czym jest λ. Jest to współczynnik nadmiaru powietrza, czyli stosunek ilości wprowadzonego do cylindra powietrza do ilości powietrza, która jest niezbędna, aby paliwo mogło ulec całkowitemu spaleniu. Jeżeli lambda ma wartości powyżej 1, mówimy o mieszance ubogiej. Do cylindra w takim przypadku wprowadzono faktycznie większą ilość powietrza, niż powinno być zgodnie z równaniami stechiometrycznymi. Chemicy obliczyli więc wcześniej ile powietrza jest niezbędne do przeprowadzenia prawidłowego procesu spalania benzyny. Jeżeli współczynnik lambda jest mniejszy od 1, mieszanka przygotowana do spalenia, jest mieszanką bogatą. Znajduje się mniej powietrza niż wartość nominalna. Jaka mieszanka jest najlepsza? W silnikach benzynowych z katalizatorem dąży się do utrzymania λ=1. Jest to mieszanka stechiometryczna. W zakresie pełnych obciążeń, kiedy oczekujemy od silnika generowania większej mocy, mieszanka jest wzbogacana do około λ=0,9. Natomiast silniki diesla pracują na mieszankach ubogich. Podczas pracy w maksymalnym obciążeniu diesel pracuje na mieszance o współczynniku λ=1,6 ± 0,4. Kiedy pracuje on w zakresie wolnych obrotów, lambda wzrasta do wartości przekraczających 10.

Dlaczego wartość λ nie może być stała w całym cylindrze?

Może być stała i w większości silników właśnie taka mieszanka jest spalana. Jeżeli w każdym jej miejscu wartość współczynnika lambda jest taka sama, mówimy o tzw. mieszance homogenicznej. Jednak okazuje się, że w momencie, kiedy silnik pracuje na niskich obrotach, korzystniej byłoby zastosować mieszankę, która będzie uboga. Jeżeli do cylindra będziemy wtryskiwać mniej paliwa i korzystać z większej ilości powietrza, powstaną realne oszczędności.

Dalszy ciąg materiału pod wideo

Zobacz też: Świece żarowe: sprawdzenie stanu oraz wymiana

Jednak w przypadku mieszanek ubogich w cylindrze powstają jeszcze wyższe temperatury, a w dodatku katalizator silnika benzynowego nie redukuje tlenków azotu tak skutecznie jak podczas pracy na mieszance stechiometrycznej. Konstruktorzy musieli również zadbać o to, by reakcja spalania zachodziła równomiernie, a nie przypadkowo w różnych częściach cylindra. Dlatego, aby móc stosować mieszankę ubogą w silnikach o zapłonie iskrowym, trzeba było stworzyć możliwość jej uwarstwienia.

Jak uzyskać mieszankę uwarstwioną?

Mieszanka uwarstwiona jest wytwarzana przez szybkie, piezoelektryczne wtryskiwacze pracujące pod ciśnieniem nawet ponad 180 bar. Dlaczego muszą one być tak szybkie? Ponieważ mieszanka uwarstwiona nie poukłada się sama. W przedziale niecałych 2ms, kiedy kończy się suw ssania i przychodzi moment zapłonu mieszanki, paliwo musi być wtryśnięte kilkukrotnie. W efekcie, w momencie zapłonu przy ściankach cylindra znajduje się uboga mieszanka o współczynniku lambda przekraczającym nawet λ=2,5. Natomiast w okolicy świecy zapłonowej, gdzie powinien nastąpić łatwiejszy zapłon mieszanki, λ>1,5. To duża różnica, ale zauważmy, że nadal jest to mieszanka uboga, w której jest więcej powietrza niż w przypadku mieszanki stechiometrycznej.

Zobacz też: Dwusprzęgłowa skrzynia automatyczna Powershift

Co zyskujemy uwarstwiając mieszankę?

Zubażając mieszankę zyskujemy oczywiście wspomniane wcześniej niższe zużycie paliwa. Zubażanie mieszanki jednorodnej (homogenicznej) w silniku benzynowym prowadzi w pewnym momencie do zwiększenia wibracji. Natomiast zastosowanie warstwowego rozłożenia powietrza eliminuje ten efekt i pozwala na uzyskanie jeszcze większych oszczędności. Wprowadzenie uboższej mieszanki spowoduje również zmniejszenie ilości pozostałych w spalinach tlenków węgla. Poprzez uwarstwienie zyskuje się częściową kontrolę nad dopalaniem węglowodorów, których ilość wraz ze wzrostem współczynnika lambda, niestety również rośnie. I oczywiście katalizator ma także większe kłopoty z redukcją tlenków azotu. Tu problem rozwiązuje częściowo stosowanie recyrkulacji spalin, bądź katalizatorów zdolnych do chwilowego gromadzenia NOx i dopalania ich, gdy silnik znów pracuje na mieszance o współczynniku λ=1.

Autopromocja

REKLAMA

Źródło: INFOR
Czy ten artykuł był przydatny?
tak
nie
Dziękujemy za powiadomienie - zapraszamy do subskrybcji naszego newslettera
Jeśli nie znalazłeś odpowiedzi na swoje pytania w tym artykule, powiedz jak możemy to poprawić.
UWAGA: Ten formularz nie służy wysyłaniu zgłoszeń . Wykorzystamy go aby poprawić artykuł.
Jeśli masz dodatkowe pytania prosimy o kontakt

REKLAMA

Komentarze(0)

Pokaż:

Uwaga, Twój komentarz może pojawić się z opóźnieniem do 10 minut. Zanim dodasz komentarz -zapoznaj się z zasadami komentowania artykułów.
    QR Code

    © Materiał chroniony prawem autorskim - wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu za zgodą wydawcy INFOR PL S.A.

    Moto
    Zapisz się na newsletter
    Zobacz przykładowy newsletter
    Zapisz się
    Wpisz poprawny e-mail
    Budują stacje ładowania na potęgę. Powerdot postawi w Polsce w sumie 1750 punktów ładowania dla elektryków

    Kierowcy mogli nie słyszeć o firmie Powerdot, ale jej ładowarki z pewnością już widzieli. To one stoją przy sklepach Biedronka. 600 punktów przed marketami tej sieci to jednak ułamek planów firmy dla Polski.

    Kiedy pieszy, przechodząc przez jezdnię poza pasami, również ma pierwszeństwo?

    Pasy są azylem dla pieszych przechodzących przez jezdnię? Tak, ale nie tylko one. Polskie przepisy drogowe przewidują bowiem przypadki, w których pieszy będzie miał pierwszeństwo także podczas przechodzenia przez jezdnię poza pasami. Oto i one.

    Mandat za telefon na pasach w 2024 r. Kara dotyczy tylko przejść dla pieszych?

    Pieszy może dostać mandat za używanie telefonu podczas przechodzenia przez przejście. W tym punkcie rodzi się jednak kilka pytań. Ile wynosi kara? Kiedy konkretnie można dostać mandat? I czy dotyczy to tylko przejść dla pieszych? Odpowiedzmy.

    Ile kosztuje Opel Corsa Hybrid w 2024 r.? Oto cennik MHEV-a 100 KM i 136 KM

    Piąta generacja Opla Corsy otrzymała niedawno lifting. Wraz z nim pojawiły się nowe wersje napędowe. Właśnie do sprzedaży w Polsce wszedł model o zasilaniu spalinowo-elektrycznym. A trzeba za niego zapłacić... No właśnie, ile?

    REKLAMA

    Wrocław z nowym odcinkowym pomiarem prędkości. Kamery mają eliminować piratów drogowych na wjazdówce do miasta

    Wjazd do Wrocławia od al. Sobieskiego będzie kolejnym punktem, w którym ustawiony zostanie odcinkowy pomiar prędkości. OPP to nowy pomysł władz miasta. Wcześniej chciały one ograniczyć na tym odcinku dopuszczalną prędkość z 70 do 50 km/h. To jednak nie spodobało się kierowcom.

    Wymiana opon na letnie w 2024 r. Kiedy najlepiej pojawić się w serwisie?

    Wiosna nieśmiało zagląda do Polski. A to oznacza, że na usta kierowców powraca pytanie: "Kiedy zmienić opony na letnie?". Specjaliści odpowiadają i wskazują czy "już" to nie jest trochę za wcześnie.

    Czy kierowców stać na tanie samochody w 2024 r.? Auta "zjadają" nawet 1,8 tys. zł miesięcznie

    Samochody drożeją. To można powtarzać jak mantrę praktycznie od początku pandemii. W tym jednak materiale nie chodzi o ceny aut używanych, a raczej koszty ich późniejszego utrzymania. Czy kierowców stać na tanie samochody w 2024 r.?

    Przyjętego mandatu nie da się uchylić. Wznowienie postępowania mandatowego to konieczna zmiana

    Przyjętego mandatu karnego uchylić się nie da. Praktycznie nie ma takiej możliwości nawet w przypadku, w którym funkcjonariusz, wymierzając karę, dopuścił się złamania prawa. To oznacza złamanie konstytucyjnych praw kierowców. RPO wnosi zatem o zmianę przepisów.

    REKLAMA

    Nowy bat na pijanych kierowców od 14 marca. Zaczną tracić samochody. Jak zadziałają nowe przepisy?

    14 marca 2024 r. w życie wejdą nowe przepisy. W ich ramach pijany kierowca dostanie wyrok, grzywnę, a do tego straci prawo jazdy i... samochód. Tak, sądy będą mogły decydować o przepadku pojazdu. Czy to skuteczny bat?

    Po jakim czasie kasują się punkty karne w 2024 r.?

    Punkty karne stanowią skuteczny straszak na kierowców. Choć z czasem się przedawniają. Czy jednak wszyscy wiedzą po jakim czasie? W 2024 r. obowiązują na szczęście jednolite zasady kasowania punktów karnych.

    REKLAMA