Stoichiometrisch mengsel: wat voor soort mengsel is het?
Een stoichiometrisch mengsel is een mengsel van brandstof en lucht dat precies de hoeveelheid lucht bevat die nodig is voor een perfecte verbranding van de brandstof. Deze perfecte verhouding van brandstof en lucht in het mengsel wordt de stoichiometrische verhouding genoemd.
Dit artikel zal enig licht werpen op wat een stoichiometrisch mengsel is en hoe dit de motor beïnvloedt.
Inhaltsverzeichnis
Wat is een stoichiometrisch mengsel?
Elke brandstof heeft een andere hoeveelheid lucht nodig voor een perfecte verbranding. Zo is bij gewone benzine (afhankelijk van de samenstelling) ongeveer 14,7 kilogram lucht nodig voor de perfecte verbranding van 1 kilogram van deze brandstof. Bij diesel daarentegen is 15 tot 15,5 kilogram lucht nodig om 1 kilogram brandstof perfect te verbranden.
Lucht-brandstofverhouding: hoe beïnvloedt dit de motorprestaties?
Als er dus een perfecte verhouding tussen brandstof en lucht in het mengsel wordt gehandhaafd, zal de waarde van de luchtovermaatfactor 1 bereiken (λ = 1). In zo'n geval spreken we van een stoichiometrisch mengsel. Als het mengsel meer lucht bevat, wordt het mager genoemd; als het minder lucht bevat dan de stoichiometrische verhouding, wordt het rijk genoemd.
Stoichiometrisch mengsel en het effect ervan op de motor
Verbranding van een stoichiometrisch mengsel is een verbranding waarbij alle zuurstof wordt verbruikt om alle brandstof te verbranden. Dit is de meest optimale verbranding die we kunnen realiseren.
Motorolieclassificatie uitgelegd
In theorie zouden er geen emissies mogen optreden bij het verbranden van een stoichiometrisch mengsel. In de praktijk is de situatie echter anders en door onvoldoende homogenisatie van de brandstof en zijn interactie met andere stoffen zoals motorolie, onzuiverheden in de brandstof of de inwerking van stikstof uit de lucht en de korte tijd waarin de verbranding proces moet plaatsvinden, de vorming van emissies vindt plaats.
Aangezien de motoren van gewone auto's echter voornamelijk in deellast werken, zijn ze voor deze werking ontworpen, zodat ze in deze modus zo efficiënt mogelijk werken (laagste brandstofverbruik en hoogste ecologie).
Met deze werking van de motor is het werken met een stoichiometrisch mengsel een geschikt compromis tussen prestatie, brandstofverbruik en de hoeveelheid geproduceerde emissies.
Daarnaast moeten de motoren van de huidige auto's echter eerst allemaal voldoen aan de emissielimieten en dus lijkt het gebruik van een stoichiometrisch mengsel (λ = 1) het meest geschikt omdat juist tijdens de verbranding van een stoichiometrisch mengsel de katalysator heeft zijn maximale efficiëntie en de motor is het meest ecologisch.