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

Oceń jakość naszego artykułu

Dziękujemy za Twoją ocenę!

Twoja opinia jest dla nas bardzo ważna

Powiedz nam, jak możemy poprawić artykuł.
Zaznacz określenie, które dotyczy przeczytanej treści:

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
    Ten Opel spala tylko 5 litrów benzyny na 100 km. Ruszają zamówienia na hybrydową Astrę. Ile kosztuje?

    Opel Astra L wykonuje kolejny krok w stronę eko-mobilności. Właśnie stała się hybrydą, a właściwie to lekką hybrydą. Oferuje 136 koni mocy i spalanie wynoszące tylko 5 litrów. Ile kosztuje Astra Hybrid w Polsce?

    Nie tylko na pasach. Tu pieszy ma pierwszeństwo... wszędzie. Niebieski znak zmienia wszystko. Lepiej go poznaj

    Niebieski znak informuje kierowcę o tym, że wjechał właśnie do strefy zamieszkania. A tu reguła jest jedna. To królestwo pieszego. To on ma pierwszeństwo. Choć szczególne zasady ruchu nie ograniczają się tylko do tego wymogu.

    "Rzucimy jeszcze okiem na oponki" Od tych słów często zaczyna się poważny problem kierowców. Mandaty za opony do 3 tys. zł

    Policjant podczas kontroli drogowej może sprawdzić nie tylko dokumenty pojazdu. Równie dobrze może przyjrzeć się oponom. Co to jednak oznacza w praktyce? To ważne pytanie w momencie, w którym rozpoczyna się sezon wymiany opon na letnie.

    Stan techniczny roweru. Za jakie usterki kierowca może dostać mandat w 2024 r.?

    Koła się kręcą, a więc rower jest sprawny? No właśnie nie. Cykliści przed rozpoczęciem sezonu powinni sprawdzić stan techniczny pojazdu. Przy czym kluczowy jest jeden element. Wyładowana bateria może bowiem kosztować kierującego nawet 3000 zł.

    REKLAMA

    Tracą prawo jazdy za prędkość w mieście, ale nie mają go jak odzyskać przez długie miesiące. Paradoks po wyroku TK

    Kierowca za przekroczenie prędkości w mieście o więcej niż 50 km/h stracił prawo jazdy. Teoretycznie, bo decyzji nie potwierdził starosta. W takim przypadku kierujący trafia w próżnię. Bo prawa jazdy nie ma i nie wiadomo, kto miałby mu oddać dokument. W efekcie zakaz obowiązuje dużo dłużej, niż zakładane w prawie 3 miesiące.

    Oto cennik nowej Dacii Duster III. Za auto trzeba zapłacić co najmniej 79 900 zł. Sprzedaż właśnie ruszyła

    Trzecia generacja Dacii Duster oficjalnie wchodzi do polskiej sieci sprzedaży. Marka wskazała cennik dla roku 2024. Za rumuńskiego SUV-a trzeba zapłacić minimum 79 900 zł. Od tej wartości zestawienie jednak dopiero startuje.

    Małe pojazdy elektryczne miejską przyszłością? Tak twierdzi polska firma

    Polski producent małych pojazdów elektrycznych zaczynał od pojazdów dla... seniorów. Dziś jest jedną z najbardziej popularnych marek pojazdów elektrycznych w Europie. Czy sukces firmy oznacza, że małe pojazdy elektryczne są miejską przyszłością?

    Idzie wiosna. A to oznacza, że na drogach robi się... coraz bardziej niebezpiecznie

    Wiosna za pasem. To dobra wiadomość dla kierowców? I tak, i nie. Tak, bo poprawiają się warunki drogowe. Nie, bo wiosną wcale bezpieczniej nie jest. To od wiosny właśnie zaczyna rosnąć ilość wypadków na drogach. Sprawdźcie, czemu tak się dzieje.

    REKLAMA

    Dostałeś drogową pocztówkę z Warszawy? Nie wskażesz kierowcy auta, a grozi ci 8 tys. zł mandatu

    Pocztówki ze stolicy potrafią być naprawdę drogie. Szczególnie te wysłane jako zdjęcie z fotoradaru. Znak X postawiony nie w tym miejscu, może podwyższyć karę nawet do 8000 zł. Za co należy się tak wysoka grzywna? Za niewskazanie kierującego.

    Jeździsz rowerem po mieście? O tym pamiętaj!

    Niektórzy na rowerze jeżdżą przez cały rok, inni przesiadają się dopiero jak robi się cieplej. Przepisy obowiązują wszystkich, dlatego warto je znać, zwłaszcza, gdy się korzysta z roweru w mieście. Za niektóre przewinienia może grozić mandat. 

    REKLAMA