1. Alte temperature: Il processo di combustione in un motore genera temperature molto elevate (circa 1500-2500 ° C).
2. Azoto in aria: L'aria che respiriamo contiene circa il 78% di gas azoto (N2).
3. Ossigeno dal carburante: La benzina (benzina) contiene idrocarburi, che sono costituiti da atomi di carbonio e idrogeno. Quando la benzina brucia, reagisce con ossigeno per rilasciare energia.
4. Formazione di ossidi di azoto (NOX): A queste temperature estremamente elevate, il forte triplo legame nelle pause di azoto atmosferico (N2), consentendo agli atomi di azoto di reagire con gli atomi di ossigeno dal processo di combustione. Ciò porta alla formazione di ossidi di azoto (NOX), principalmente ossido nitrico (NO) e biossido di azoto (NO2).
Le reazioni chimiche:
* N2 + O2 → 2NO (formazione di ossido nitrico)
* 2No + O2 → 2NO2 (formazione di biossido di azoto)
Fattori che influenzano la formazione di NOX:
* Temperatura: Temperature di combustione più elevate portano a una maggiore formazione di NOX.
* Concentrazione di ossigeno: Un eccesso di ossigeno aumenta la produzione di NOX.
* Rapporto aria di carburante: Le miscele di aria di carburante più magre (più aria, meno carburante) tendono a promuovere la formazione di NOx.
* Design del motore: Fattori come la velocità del motore, il carico e la forma della camera di combustione influenzano le emissioni di NOx.
Controllo delle emissioni di NOX:
* Convertitori catalitici: Questi dispositivi convertono NOX in gas meno dannosi di azoto (N2) e ossigeno (O2).
* Ricircolo del gas di scarico (EGR): Questo sistema reindirizza una piccola quantità di gas di scarico nella camera di combustione, abbassando la temperatura di combustione e riducendo la formazione di NOX.
* motori a combustione lean: Questi motori funzionano con una miscela di aria di carburante più snella, che richiede un controllo preciso per ridurre al minimo il NOX mantenendo un buon risparmio di carburante.
Impatto ambientale:
* Le emissioni di NOX contribuiscono in modo determinante alla pioggia di smog e acide.
* Possono causare problemi respiratori e contribuire ai cambiamenti climatici.
In sintesi, la formazione di NOX durante la combustione a benzina è un processo complesso guidato da alte temperature, azoto dall'aria e ossigeno dal carburante. Comprendere questo processo è cruciale per lo sviluppo e l'implementazione di tecnologie per ridurre le emissioni di NOX e migliorare la qualità dell'aria.
