Wie Motoren verbrennen Gas?

Motoren enthalten eine einfache, aber komplexe Tanz der Physik, die Nutzung und Umwandlung von Energie in einem mehrstufigen Prozess um tote Dinosaurier in Vorwärts-Geschwindigkeit drehen. Der Kraftstoff Molekül Reise durch einen Motor kann nicht so episch uns qualifizieren, aber es ist ziemlich Odysseus durch subatomare Standards. In den Motor

Kraftstoff beginnt als Flüssigkeit im Tank gespeichert. Eine Pumpe schiebt Kraftstoff durch eine Linie und in einen Filter, die loszuwerden, keine Fremdkörper, die die Einspritzdüsen verstopfen können bekommt. Nach Durchlaufen des Filters, reist Kraftstoff stromaufwärts zu den Einspritzdüsen. Einspritzdüsen arbeiten genauso wie die Sprühdüse auf Ihrem Gartenschlauch, und versprühen in der gleichen Weise wie ein Gartenschlauch Düse auf "feinen Nebel." Wenn man nur knacken der Schlauch offener Blende, zwingt Druck in der Leitung Wasser sprühen in einer feinen, kegelförmigen Nebel. Mit einem Injektor, geht dieser Nebel in den Motor kurz vor dem Einlassventil in Multi-Point-Kraftstoffeinspritzung; am Direkteinspritzer-Motoren, Sprays direkt in den Brennraum
in den Zylinder.

nächstes öffnet das Einlassventil und niedrige Drücke im Zylinder - verursacht durch einen Kolben Herunterfallen im Zylinder auf seiner "Einlasshubs" - saugen Luft und Kraftstoff Nebel (zerstäubten Kraftstoff) in den Brennraum. Moderne Motoren verwenden in der Regel einen hohen Drall Zylinderkopf-Design, das die Luft, um die Geschwindigkeit und wirbeln wie ein Tornado um den Zylinder statt nur hetzen und knallte in die Wand zu halten erlaubt. Dieser Effekt erhöht Tornado Macht, indem mehr Luft und Kraftstoff in den Zylinder zu füllen, und es steigert die Effizienz, indem sie Kraftstoff als feiner Nebel statt sie in Fetttröpfchen vereinigen suspendiert. Dies ermöglicht eine gleichmäßigere Verteilung des Kraftstoffs mehr zu verbrennen und Strom produzieren.
Boom

Das Einlassventil schließt nur, wenn der Kolben auf seiner "steigt Kompressionen Schlaganfall ", die (wie Sie vielleicht erraten) verdichtet die Luft und Brennstoff in einer kleinen Tasche über dem Kolben als die Brennkammer. Ein Funke erlischt in der Oberseite der Kammer kurz vor der Kolben den sehr Höhepunkt ihrer Reise. Die komprimierte Luft und Kraftstoff um den Funken entzünden, ausgehend als winzige "Flammenkerns" und schnell wachsenden in eine Blase bekannt als die "Flammenfront." Diese Blase reist an oder nahe der Schallgeschwindigkeit, schnell wachsenden , um den Zylinder zu füllen und schob den Kolben wieder nach unten mit der Kraft seiner expandierenden Gase und die Macht der eigenen sonic Shockwave. Dies ist die "Macht Schlaganfall."
Der Verbrennungsvorgang

Combustion jedes Ereignis, bei Kraftstoff mit Sauerstoff verbindet, um Wärme zu erzeugen und eine Art der chemischen Umwandlung ist. Benzin ist ein Kohlenwasserstoff, was bedeutet, dass sie aus Wasserstoff und Kohlenstoffatomen (üblicherweise ein Kohlenstoffatom und vier Wasserstoffatome) gemacht ist. Wenn dieses Molekül CH4 mit O2 (Sauerstoff) kombiniert, produziert sie CO2 (Kohlendioxid), H20 (Wasser) und Wärme. So würde ein reiner Kohlenwasserstoff in einer reinen Sauerstoffatmosphäre hypothetisch nur Kohlendioxid und Wasser. Allerdings ist Luft etwa 78 Prozent Stickstoff aufweist, und bei extremer Hitze und Druck, Stickstoff auch kombiniert mit Sauerstoff, um gefährliche Stickoxide erzeugen. Darüber hinaus ist Sauerstoff fast immer der limitierende Reaktionspartner in dieser chemischen Reaktion, so dass eine bestimmte Menge an Kraftstoff den Motor während des Auslasshubes unverbrannt verlassen.
Combustion Störungen

Kraftstoff nicht immer in einem gepflegten Flammenkerns oder vorne erweitern, weg von der Zündkerze. Die verdichtete Luft-Kraftstoff-Gemisch ist extrem flüchtig, und fast alles, wird sie zu deaktivieren. Dies gilt insbesondere für niedrig-Oktanzahl, die einfacher als mit hoher Oktanzahl Brennstoffe entzünden. Zu viel Hitze und Druck im Inneren des Zylinders oder Brennkammer bewirkt, dass der Kraftstoff zu Selbstentzündung oder "detonieren." Detonation - aka "knock oder" ping "- ist extrem schlecht, weil es eine Explosion gibt, anstatt eine kontrollierte Verbrennung, effektiv identisch mit Grillen ein Huhn mit Dynamit. Diese Explosionen an mehreren Stellen um den Zylinder herum geschehen, und jeder stellt seine eigenen sonic Shockwave. Wenn diese Schockwellen kollidieren, sie sofort Spike Zylinderdruck und pre-zünden alle verbleibenden Kraftstoff zwischen ihnen gefangen. Diese Art von unkontrollierten Chaos ist der Tod für jeden Motor, besonders gezwungen-Triebwerke mit einem Kompressor, Turbo oder Lachgas.

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