Что вызывает появление NO2 в двигателях внутреннего сгорания?

В двигателях внутреннего сгорания образование диоксида азота (NO2) происходит в первую очередь из-за условий высокой температуры и давления внутри двигателя во время сгорания. Вот некоторые ключевые факторы, которые способствуют образованию NO2 в двигателях внутреннего сгорания:

1. Высокая температура горения: В процессе сгорания в двигателе температура внутри цилиндра может достигать нескольких тысяч градусов Цельсия. Эти высокие температуры заставляют молекулы азота (N2) и кислорода (O2) в воздухе диссоциировать в атомную форму.

2. Реакция азота и кислорода: При высоких температурах внутри двигателя диссоциированные атомы азота и кислорода могут вступить в реакцию с образованием оксида азота (NO). Эта реакция происходит в первую очередь в тех областях камеры сгорания, где температура самая высокая, например, возле поршня и головки блока цилиндров.

3. Реакция NO с кислородом: После образования оксид азота (NO) может вступать в реакцию с кислородом (O2) с образованием диоксида азота (NO2). Эта реакция обычно происходит, когда выхлопные газы охлаждаются после выхода из камеры сгорания и попадания в выхлопную систему.

4. Влияние избытка воздуха: Количество избыточного воздуха, присутствующего в горючей смеси, также может влиять на образование NO2. При недостаточном количестве кислорода (бедная смесь) процесс сгорания может быть неполным, что приводит к образованию угарного газа (СО) и несгоревших углеводородов (НС). Эти частично окисленные продукты могут вступать в реакцию с NO в выхлопной системе с образованием NO2.

5. Конструкция двигателя и условия эксплуатации: Конструкция двигателя и условия эксплуатации, такие как момент впрыска топлива, момент зажигания и соотношение воздух-топливо, могут влиять на образование NO2. Правильная калибровка двигателя может помочь оптимизировать сгорание и минимизировать выбросы NO2 и других загрязняющих веществ.

Усилия по сокращению выбросов NO2 от двигателей внутреннего сгорания обычно включают в себя различные стратегии, такие как сжигание обедненной смеси, рециркуляция выхлопных газов (EGR), каталитические нейтрализаторы и передовые технологии двигателей, которые повышают эффективность использования топлива и снижают температуру сгорания.