내연 기관의 화학 반응
내연 기관은 연료를 기계 에너지로 변환하기 위해 일련의 화학 반응에 의존합니다. 주요 반응은 연소 입니다 연료, 일반적으로 휘발유 또는 디젤. 다음은 관련된 주요 단계의 분석입니다.
1. 섭취 뇌졸중 :
* 공기 섭취 : 엔진은 흡기 매니 폴드를 통해 공기로 끌립니다. 이 공기는 일반적으로 질소, 산소 및 기타 가스의 혼합물입니다.
* 연료 분사 : 연료는 연소실에 직접 (직접 주입) 또는 간접적으로 (섭취 매니 폴드를 통해) 주입됩니다.
2. 압축 스트로크 :
* 압축 : 피스톤은 공기 연료 혼합물을 압축하여 온도와 압력을 증가시킵니다.
3. 연소 :
* 점화 : 점화 시스템 (휘발유 엔진의 점화 플러그 또는 디젤 엔진의 고압)은 공기 연료 혼합물을 점화시킵니다.
* 연소 : 점화 된 혼합물은 빠르게 연소되어 피스톤을 아래로 밀어내는 고압 가스를 만듭니다.
* 화학 반응 : 이 연소 반응은 매우 복잡하지만 휘발유 연소를위한 단순화 된 화학 방정식은 다음과 같습니다.
C8H18 + 12.5 O2 → 8 CO2 + 9 H2O + 에너지
이 방정식은 휘발유의 주요 성분 인 옥탄 (C8H18)의 완전한 연소를 나타냅니다. 반응은 이산화탄소 (CO2), 물 (H2O) 및 다량의 에너지를 생성합니다.
4. 파워 스트로크 :
* 확장 : 고압 가스가 넓어지면 피스톤이 아래쪽으로 이어져 전력이 생성됩니다.
5. 배기 뇌졸중 :
* 배기 : 소비 된 배기 가스는 배기 매니 폴드를 통해 실린더 밖으로 밀려납니다.
추가 고려 사항 :
* 불완전한 연소 : 실제 엔진에서는 완전한 연소가 거의 달성되지 않습니다. 불완전한 연소는 일산화탄소 (CO), Unburn되지 않은 탄화수소 (HC) 및 질소 산화물 (NOX)과 같은 유해한 부산물의 형성으로 이어질 수 있습니다.
* 촉매 : 현대 엔진은 촉매 변환기를 사용하여 CO와 HC를 덜 유해한 CO2 및 H2O로 산화시키고 NOX를 질소 (N2) 및 산소 (O2)로 감소시킴으로써 배출을 줄입니다.
* 연료 첨가제 : 연료의 첨가제는 연소 및 배출에 영향을 줄 수 있습니다. 예를 들어, 납은 휘발유에 사용되어 연소를 개선했지만 유해한 영향으로 인해 단계가 나왔습니다.
요약하면, 내연 기관의 화학 반응은 전력을 생성하기 위해 연료의 제어 된 연소를 포함하는 반면, 유해한 부산물의 형성을 최소화하기위한 노력이 이루어집니다. .
