内燃機関の化学反応
内燃焼エンジンは、燃料を機械的エネルギーに変換するための一連の化学反応に依存しています。主な反応は燃焼です 燃料、通常はガソリンまたはディーゼル。関係する重要な手順の内訳は次のとおりです。
1。摂取ストローク：
* 空気吸気： エンジンは、吸気マニホールドを通って空気を引き込みます。この空気は通常、窒素、酸素、およびその他のガスの混合物です。
* 燃料噴射： 燃料は、直接（直接注入）または間接的に（吸気マニホールドを介して）燃焼室に注入されます。
2。圧縮ストローク：
* 圧縮： ピストンは空気燃料混合物を圧縮し、温度と圧力を上げます。
3。燃焼：
* イグニッション： イグニッションシステム（ガソリンエンジンのスパークプラグまたはディーゼルエンジンの高圧）は、空気燃料混合物に火をつけます。
* 燃焼： 点火された混合物は急速に燃焼し、ピストンを押し下げる高圧ガスを作成します。
* 化学反応： この燃焼反応は非常に複雑ですが、ガソリン燃焼のための単純化された化学式は次のとおりです。
C8H18 + 12.5 O2→8 CO2 + 9 H2O +エネルギー
この方程式は、ガソリンの主要な成分であるオクタン（C8H18）の完全な燃焼を表しています。この反応は、二酸化炭素（CO2）、水（H2O）、および大量のエネルギーを生成します。
4。パワーストローク：
* 拡張： 拡大する高圧ガスはピストンを下に駆動し、発電します。
5。排気ストローク：
* 排気： 使用済みの排気ガスは、排気マニホールドからシリンダーから押し出されます。
追加の考慮事項：
* 不完全な燃焼： 実際のエンジンでは、完全な燃焼がめったに達成されません。不完全な燃焼は、一酸化炭素（CO）、未燃水炭素（HC）、窒素酸化物（NOX）などの有害な副産物の形成につながる可能性があります。
* 触媒： 最新のエンジンは、COとHCをより有害性の低いCO2およびH2Oに酸化することにより、触媒コンバーターを利用して排出を削減し、NOXを窒素（N2）と酸素（O2）に還元します。
* 燃料添加物： 燃料中の添加物は、燃焼や排出に影響を与える可能性があります。たとえば、鉛は燃焼を改善するためにガソリンで使用されましたが、その有害な影響はその段階的廃止につながりました。
要約すると、内燃焼エンジンの化学反応は、燃料の制御された燃焼を伴い、有害な副産物の形成を最小限に抑えるための努力がなされます。
