Un motore a combustione interna si basa su una serie di reazioni chimiche per convertire il carburante in energia meccanica. La reazione primaria è la combustione di carburante, in genere benzina o diesel. Ecco una ripartizione dei passaggi chiave coinvolti:
1. Scatta di aspirazione:
* Assunzione d'aria: Il motore si avvicina all'aria attraverso il collettore di aspirazione. Questa aria è in genere una miscela di azoto, ossigeno e altri gas.
* Iniezione di carburante: Il carburante viene iniettato nella camera di combustione, direttamente (iniezione diretta) o indirettamente (attraverso una varietà di aspirazione).
2. Scatta di compressione:
* Compressione: Il pistone comprime la miscela di carburante d'aria, aumentando la sua temperatura e pressione.
3. COMBUSTION:
* Accensione: Un sistema di accensione (candela in motori a benzina o alta pressione nei motori diesel) accende la miscela di carburante d'aria.
* COMBUSTION: La miscela accesa brucia rapidamente, creando un gas ad alta pressione che spinge il pistone verso il basso.
* Reazione chimica: Questa reazione di combustione è molto complessa, ma l'equazione chimica semplificata per la combustione della benzina è:
C8H18 + 12,5 O2 → 8 CO2 + 9 H2O + Energia
Questa equazione rappresenta la completa combustione di ottano (C8H18), un componente importante della benzina. La reazione produce anidride carbonica (CO2), acqua (H2O) e una grande quantità di energia.
4. Scate di potenza:
* Espansione: I gas ad alta pressione in espansione guidano il pistone verso il basso, generando energia.
5. Scate di scarico:
* scarico: I gas di scarico esauriti vengono spinti fuori dal cilindro attraverso il collettore di scarico.
Considerazioni aggiuntive:
* Combustazione incompleta: Nei motori del mondo reale, raramente si ottiene la combustione completa. La combustione incompleta può portare alla formazione di sottoprodotti dannosi come monossido di carbonio (CO), idrocarburi non bruciati (HC) e ossidi di azoto (NOX).
* Catalyst: I moderni motori utilizzano convertitori catalitici per ridurre le emissioni ossidando CO e HC in CO2 e H2O meno dannosi e riducendo NOX in azoto (N2) e ossigeno (O2).
* Aditivi a carburante: Gli additivi nel carburante possono influire sulla combustione ed emissioni. Ad esempio, il piombo è stato utilizzato nella benzina per migliorare la combustione, ma i suoi effetti dannosi hanno portato alla sua eliminazione.
In sintesi, le reazioni chimiche in un motore a combustione interna comportano la combustione controllata del carburante per generare energia, mentre vengono compiuti sforzi per ridurre al minimo la formazione di sottoprodotti dannosi.
