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.
Voordelen van het kopen van samenvattingen bij Stuvia op een rij:
√ Verzekerd van kwaliteit door reviews
Stuvia-klanten hebben meer dan 700.000 samenvattingen beoordeeld. Zo weet je zeker dat je de beste documenten koopt!
Snel en makkelijk kopen
Je betaalt supersnel en eenmalig met iDeal, Bancontact of creditcard voor de samenvatting. Zonder lidmaatschap.
Focus op de essentie
Samenvattingen worden geschreven voor en door anderen. Daarom zijn de samenvattingen altijd betrouwbaar en actueel. Zo kom je snel tot de kern!
Veelgestelde vragen
Wat krijg ik als ik dit document koop?
Je krijgt een PDF, die direct beschikbaar is na je aankoop. Het gekochte document is altijd, overal en oneindig toegankelijk via je profiel.
Tevredenheidsgarantie: hoe werkt dat?
Onze tevredenheidsgarantie zorgt ervoor dat je altijd een studiedocument vindt dat goed bij je past. Je vult een formulier in en onze klantenservice regelt de rest.
Van wie koop ik deze samenvatting?
Stuvia is een marktplaats, je koop dit document dus niet van ons, maar van verkoper tomdebaes. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.
Zit ik meteen vast aan een abonnement?
Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €2,99. Je zit daarna nergens aan vast.
