1。高温: エンジン内の燃焼プロセスは、非常に高温(約1500〜2500°C)を生成します。
2。空気中の窒素: 呼吸する空気には、約78%の窒素(N2)ガスが含まれています。
3。燃料からの酸素: ガソリン(ガソリン)には、炭素と水素原子で構成された炭化水素が含まれています。ガソリンが燃えると、酸素と反応してエネルギーを放出します。
4。窒素酸化物の形成(NOX): これらの非常に高い温度では、大気窒素(N2)の強力な三重結合が破壊され、窒素原子が燃焼プロセスから酸素原子と反応することができます。これは、窒素酸化物(NOx)、主に一酸化窒素(NO)および二酸化窒素(NO2)の形成につながります。
化学反応:
* N2 + O2→2NO(一酸化窒素形成)
* 2NO + O2→2NO2(二酸化窒素形成)
NOX形成に影響する要因:
* 温度: 燃焼温度が高くなると、より多くのNOX形成が発生します。
* 酸素濃度: 過剰な酸素はNOX産生を増加させます。
* 燃料エア比: よりスリムな燃料空気混合物(より多くの空気、燃料の減少)は、NOX層を促進する傾向があります。
* エンジン設計: エンジンの速度、荷重、燃焼室の形状などの要因は、NOX排出量に影響します。
制御NOX排出量:
* 触媒コンバーター: これらのデバイスは、NOXをあまり有害性の低い窒素(N2)および酸素(O2)ガスに変換します。
* 排気ガス再循環(EGR): このシステムは、少量の排気ガスを燃焼室にリダイレクトし、燃焼温度を下げ、NOx形成を減らします。
* リーンバーンエンジン: これらのエンジンは、よりlear的な燃料空気混合物で動作し、良好な燃費を維持しながらNOXを最小限に抑えるために正確な制御が必要です。
環境への影響:
* NOX排出量は、スモッグと酸性雨の主要な貢献者です。
*それらは呼吸器の問題を引き起こし、気候変動に寄与する可能性があります。
要約すると、ガソリン燃焼中のNOX形成は、高温、空気からの窒素、および燃料からの酸素によって駆動される複雑なプロセスです。このプロセスを理解することは、NOX排出量を削減し、大気質を改善するための技術を開発および実装するために重要です。