1. 고온 : 엔진의 연소 공정은 매우 높은 온도 (약 1500-2500 ° C)를 생성합니다.
2. 공기 중 질소 : 우리가 호흡하는 공기에는 약 78%의 질소 (N2) 가스가 포함되어 있습니다.
3. 연료의 산소 : 가솔린 (가솔린)은 탄소 및 수소 원자로 구성된 탄화수소를 함유하고 있습니다. 가솔린이 화상을 입으면 산소와 반응하여 에너지를 방출합니다.
4. 질소 산화물 형성 (NOX) : 이러한 매우 높은 온도에서, 대기 질소 (N2)의 강한 트리플 결합이 파손되어 질소 원자가 연소 과정으로부터 산소 원자와 반응 할 수 있습니다. 이것은 질소 산화물 (NOX), 주로 산화 질소 (NO) 및 이산화 질소 (NO2)의 형성으로 이어진다.
화학 반응 :
* N2 + O2 → 2NO (산화 질소 형성)
* 2NO + O2 → 2NO2 (이산화 질소 형성)
NOX 형성에 영향을 미치는 요인 :
* 온도 : 연소 온도가 높을수록 NOX 형성이 더 높아집니다.
* 산소 농도 : 과도한 산소는 NOX 생성을 증가시킵니다.
* 연료 공기 비율 : leaner 연료 공기 혼합물 (공기가 많고 연료가 적음)은 NOX 형성을 촉진하는 경향이 있습니다.
* 엔진 설계 : 엔진 속도, 하중 및 연소실 모양과 같은 요인은 NOX 배출에 영향을 미칩니다.
NOX 배출 제어 :
* 촉매 변환기 : 이 장치는 NOX를 덜 유해한 질소 (N2) 및 산소 (O2) 가스로 변환합니다.
* 배기 가스 재순환 (EGR) : 이 시스템은 소량의 배기 가스를 연소 챔버로 다시 리디렉션하여 연소 온도를 낮추고 NOX 형성을 감소시킵니다.
* 린 번 엔진 : 이 엔진은 연료 공기 혼합물이 더 넓은 연료 공기 혼합물로 작동하므로 우수한 연비를 유지하면서 NOX를 최소화하기 위해 정확한 제어가 필요합니다.
환경 영향 :
* NOX 배출은 스모그와 산성 비의 주요 기여자입니다.
* 호흡기 문제를 일으키고 기후 변화에 기여할 수 있습니다.
요약하면, 가솔린 연소 동안의 NOX 형성은 고온, 공기로부터의 질소 및 연료로부터의 산소에 의해 구동되는 복잡한 과정이다. 이 프로세스를 이해하는 것은 NOX 배출량을 줄이고 대기 질을 향상시키기위한 기술을 개발하고 구현하는 데 중요합니다.
