افزایش کارایی موتورها و استوکیومتری
چکیده: بهسوزی موتور خودروها به رعایت اصول استوکیومتری بستگی دارد. در ادامه به کاربرد استوکیومتری در افزایش کارایی موتورها با توجه به سوختن بنزین خواهیم پرداخت.
شرح درس:
فشار پدال گاز خودرو، سرعت جریان سوخت به موتور را بیشتر می کند. افزایش سرعت باعث افزایش مقدار انرژی آزاد شده از سوختن بنزین می شود. بنزین یک ماده شیمیایی ساده نیست و مخلوطی از چندین هیدروکربن متفاوت است که دارای ٥ تا ١٢ اتم کربن هستند. به طور میانگین می توان بنزین مورد استفاده در خودروها را به صورت ایزواوکتان خالص
(C8H18 ) در نظر گرفت.
معادله نمادی سوختن بنزین را برای ایزواوکتان می توان به صورت زیر نوشت:
دو واکنش دهنده باید در یک نسبت نزدیک به نسبت های مولی معادله موازنه شده واکنش با هم مخلوط شوند تا بنزین در موتور خودروها بهینه بسوزد. توجه داشته باشید که تنها حدود ٢٠ درصد از هوا را اکسیژن تشکیل می دهد، بنابراین راه مناسب بهسوزی موتور، تنظیم عملی نسبت هوا به سوخت است. اگر هر یک از واکنش دهنده ها به مقداری بیش تر از نسبت استوکیومتری استفاده شود، موتور کارایی خوبی نخواهد داشت و حتی ممکن است خاموش شود. کارکرد ناصحیح موتور خودرو که به واسطه سوختن ناقص بنزین رخ می دهد نه تنها باعث کاهش قدرت خودرو می شود بلکه مصرف سوخت را بالا می برد و این خود باعث افزایش آلودگی هوا می شود.
• سوختن ناقص، نوعی سوختن است که در آن به جای کربن دی اکسید (CO2)، کربن مونواکسید (CO) یا دوده (C) تولید می شود.
نکته: با توجه به واکنش سوختن بنزین، نسبت استوکیومتری سوخت (بنزین) به اکسیژن، 2/25 یا 1/12.5 است. اگر این نسبت بزرگتر از 1/12.5 باشد، اکسیژن نقش محدودکننده را دارد و اگر این نسبت کوچکتر از 1/12.5 باشدبنزین، واکنش دهنده محدودکننده است.
