Covering the basics through advanced operation of spark-ignition and diesel engines.
Written by one of the most recognized and highly regarded names in internal combustion engines this trusted educational resource and professional reference covers the key physical and chemical processes that gov...
2. Verbranding in ottomotoren
2.1. Mengselvorming
a) één cilinder, ideale menging, volledige verdamping:
figuur pe en be als f(λ)
alle andere parameters (n,V.O., …) constant
pe :
λ > 1 : te weinig brandstof in de lucht → slechte benutting
cilindervolume
λ = 1 : voor eenvoud. ond. gasvormige C als brandstof !!!
32
1kg C + kg O2 → CO2 + 33.662 kJ
12
32
λ < 1 : bv 1,2 kg C voor kg O2 (d.i. λ = 1/1,2)
12
aangezien homogene menging en verdamping → alle C
reageert maar alle C kan niet omgezet tot CO2 (onvoldoende
O2)
32
bv. 0,8 kg C + 0,8 x kg O2 → CO2 + 26.930 kJ
12
0,4 kg C 16
+ 0,4 x kg O2 → CO + 4.086 kJ
1,2 kg C 12
31.016 kJ
verbranding 2 slide 1.
,be :
λ > 1 : eerst : → minder brandstof in cilinder; dus pi <<
wel ± zelfde mechanische wrijvingsverliezen → ηm <
daarna : armer mengsel → tragere verbranding (T<)
(minder isochoor) → ηi <
1 1
be ≈ ≈ → be ↑
ηe η i ηm
tenslotte : bij λ >> verbranding niet afgelopen als
uitlaat opent
uiteindelijk : bij λ ≈ 1,2 misfire limit
λ < 1 : door dissociatie, slechter brandstofverbruik
(cfr. pe; λ < 1) → be ↑
b) Eéncilinder motor : geen ideale menging en geen volledige
verdamping (werkelijke motor)
pe : max naar links : alle toegevoerde brandstof niet
verbrand
be : min naar rechts
bij λ = 1 onvolmaakte menging en
verdamping (condensatie) → deel
brandstof kan niet verbranden
bij λ > 1 aandeel kleiner
verbranding 2 slide 2.
,2.2. Voorreacties
- temperatuur einde aanzuiging ± 100 °C
(functie buitenluchttemperatuur, verdampingswarmte,
opwarming door wanden, belasting, …)
- einde compressie T ≥ 550 °C afhankelijk van TIS , ε, λ, …
- einde compressie → alle brandstof verdampt
- door hoge temperatuur reeds voorreacties:
• peroxiden ROOR’ H2O2
• aldehyden (cfr. formaldehyde CH2O)
2.3. Vonkenergie
minimale warmteontwikkeling om voldoende
ladingshoeveelheid op vereiste temperatuur
- minimale energie :
d 2λ
E=C ΔT
c
E ~ warmteafvoer
1
E~
vlamsnelheid
c = vlamsnelheid
λ = warmtegeleidendheid
- d voldoende groot om minimaal ontstekingsvolume
- vollast en λ ≤ 1; sterkte van vonk weinig belang
- deellast en (of) λ > 1; sterkte, duur en aantal wel belangrijk:
luchtbeweging met veranderende λ rond bougie benutten
- belang “baby flame”
verbranding 2 slide 3.
, 2.4. Normale verbranding
- bougievonk → baby flame → vlamfront in alle richtingen
- verbranding van schil veroorzaakt temperatuurstijging
en uitzetting (Δp stijging)
- pcil : overal dezelfde : voortplantingssnelheid drukgolf >>>
(akoest. a = χRT ) (900 m/sec)
- Tcil : warmte voortplanting vooral door conductie
≈ 10 m/sec
→ ΔT gradiënt honderden graden over de cilinder
(in de verbrande gassen !) met Tmax rond bougie
→ in onverbrand deel is ΔT bepaald door Δp !
- vlamsnelheid (absolute) (ct,r) :
belangrijk i.v.m. het al of niet afgelopen zijn van
verbanding bij U0
⎛ dx ⎞
- verbrandingssnelheid ⎜ ⎟ :
⎝ dt ⎠
belangrijke parameter bij thermodynamische analyse van
de cyclus
verbranding 2 slide 4.
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller tomdebaes. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $3.21. You're not tied to anything after your purchase.
