Grundbedingungen einer motorischen Verbrennung

--Simon e 11:27, 10. Nov 2005 (CET)

Kraftstoff-Luft-Verhältnis

Um eine gute Verbrennung durchzuführen zu können, ist es nötig, dass genügend Luft und Brennstoff vorhanden ist. Ohne Sauerstoff ist keine Verbrennung möglich. Die uns umgebende Luft ist ein Gemisch aus Stickstoff und Sauerstoff. Der Stickstoff reagiert unter normalen Bedingungen weder mit Sauerstoff noch mit dem Brennstoff. Eine Verbrennung, die mit reinem Sauerstoff erfolgt, ist äußerst schnell und heftig (Explosion).

Zur vollständigen Verbrennung von 1 kg Benzin sind etwa 14,7 kg Luft notwendig.
Die Gemischaufbereitung erfolgt durch Vergaser oder Einspritzsysteme. Die von ihnen erzeugte Gemischzusammensetzung wird durch das Luft-Kraftstoff-Verhältnis angegeben.
14,7:1 ist die vollständige Verbrennung, es entsteht ausschließlich H₂O, CO₂ und N₂. 14,7:1 ist das theoretische oder stöchiometrische Mischungsverhältnis.

Wenn andere Verhältnisse auftreten z. B. 16:1 oder 13:1, dann spricht man von magerem oder fettem Gemisch.

Motoren arbeiten in Betriebsbereichen Leerlauf, Teillast und Volllast. In jedem Bereich entstehen unterschiedliche Gemischzusammensetzungen, die von der theoretisch notwendigen abweichen. Zur Kennzeichnung dafür hat man das Luftverhältnis Lamda eingeführt.

Lamda = λ = Zugeführte Luft : Theoretischer Luftbedarf (Lambdaregelung)

Lamda gibt an, wie viel mal mehr oder weniger Luft der Motor angesaugt hat, als theoretisch zur vollkommenen Verbrennung notwendig wäre.

Die Abgasentgiftung soll im Ottomotor das Luft-Kraftstoff-Verhältnis so regeln, dass der nachgeschaltete Katalysator möglichst viele Schadstoffe in unschädliche Abgasbestandteile umwandeln kann (siehe Bild). Als unschädliche Abgase gelten CO₂ (Kohlendioxid) und H₂O (Wasser), das unter 70°C als Weißrauch austritt.

Die Optimierung der Gemischbildung

Die Optimierung der Gemischbildung ist ein entscheidender Parameter zur Verbesserung des Verbrennungsprozesses und zur Verminderung der primären Schadstoffbildung im Brennraum von Verbrennungskraftmaschinen. Für diesen Prozess ist jedoch eine genaue Kenntnis von Einspritzparametern und Brennraumgeometrie wünschenswert.

Fragen

1. Unter welchen Bedingungen erfolgt eine optimale motorische Verbrennung?
2. Was versteht man im Zusammenhang mit der motorische Verbrennung unter "Lambda"?
3. Welche Betriebsbereiche der motorischen Verbrennung werden unterschieden?

So und hier die Antworten zu den Fragen: Grundbedingungen einer motorischen Verbrennung Antworten

Hier noch ein Artikel der mit dem gesagten zusammen hängt:
Lamdasonde