Bohatá zmes: Aký priaznivý a nepriaznivý vplyv má na motor?
Bohatá zmes je zmes, ktorá obsahuje menej vzduchu ako je potrebné na dokonalé spálenie paliva. Súčiniteľ prebytku vzduchu tejto zmesi teda je λ < 1. To znamená, že do valcov sa dostáva oveľa väčšie množstvo paliva ako by k určitému pomeru vzduchu patrilo alebo tiež menšie množstvo vzduchu ako by k určitému pomeru paliva patrilo.
Bohatá zmes a jej priaznivý vplyv na výkon motora:
Obsah
Pri spaľovaní bohatej zmesi prebieha proces spaľovania rýchlejšie a prebytok paliva odparením znižuje maximálnu teplotu spaľovacieho priestoru, čím zabezpečuje vnútorné chladenie valcovej skupiny. Nižšia teplota umožní zvýšiť kompresný pomer motora, vďaka čomu rastie výkon motora, no zároveň sa tak zvyšuje aj jeho spotreba, pretože nie všetko palivo sa dokonale spáli a časť jeho energie zostane nevyužitá.
Bohatá zmes a jej priaznivý vplyv na ochranu motora:
Bohatá zmes má však významný účinok aj z hľadiska ochrany motora. Ako som už spomínal palivo ktoré nezhorí odoberá svojím odparením teplotu zo spaľovacieho priestoru, čím zabezpečuje účinné chladenie spaľovacieho priestoru. Chladiaci účinok rastie s bohatosťou zmesi, čo je dôležité hlavne pre extrémne namáhané motory. Toto je hlavný dôvod, prečo sa pri maximálnom zaťažení motora spaľuje bohatá zmes.
Súvisiaci článok - Plameň z výfuku: Ako a prečo vzniká?
Vnútorné chladenie spaľovacieho priestoru palivom sa však dá využiť iba pri zážihových motoroch, pretože tie sú schopné pracovať s bohatou zmesou vďaka dlhšiemu času na jej prípravu (palivo sa dostáva do valcov spolu so vzduchom alebo je vstrekované do valca počas nasávacieho zdvihu). Pri vznetových motoroch, kde sa vstrekuje palivo do valca a začína sa tak zároveň fáza horenia, by bohatá zmes, ktorá sa nestihne so vzduchom dobre premiešať, viedla k nadmernej dymivosti. To znamená, že aj pri plnom zaťažení vznetového motora sa súčiniteľ prebytku vzduchu len blíži k stechiometrickej zmesi (λ > 1) tak, aby bol dosiahnutý čo najvyšší výkon.
Bohatá zmes a jej nepriaznivý vplyv na motor:
Súvisiaci článok - Súčiniteľ prebytku vzduchu: Ako ovplyvňuje jeho hodnota chod motora?
Spaľovanie bohatej zmesi má však okrem priaznivých účinkov na motor aj nepriaznivé účinky. Nespálene palivo totiž putuje do výfukového systému, kde sa môže vplyvom vysokých teplôt od komponentov výfuku zapáliť. Zapálenie paliva vo výfuku spôsobuje strieľanie do výfuku, ktoré z dlhodobého hľadiska poškodzuje komponenty výfuku, motora či turbodúchadla.
Okrem toho, nespálené palivo omýva olejový film zo stien valcov, čím narastá riziko zadretia piestu a aby toho nebolo málo, zvyšuje sa aj tvorba karbónu, ktorého usadeniny bránia odvodu tepla zo spaľovacieho priestoru, čo môže neskôr viesť k detonačnému spaľovaniu.
Čo vedie k spaľovaniu bohatej zmesi:
Pri rôzných prevádzkových režimoch motora dochádza k zmene pracovných podmienok motora a tak sa spaľovaniu bohatej zmesi nevyhneme, a to aj v prípade ak všetko v motore funguje ako má. Typické prevádzkové režimy motora, pri ktorých sa spaľuje bohatá zmes (λ < 1) sú napríklad:
studený štart
studený motor
zahrievanie motora
akcelerácia
plné zaťaženie
Na spaľovanie bohatej zmesi ťa však môže upozorniť čierny dym z výfuku. Ten vzniká práve kvôli spaľovaniu bohatej zmesi, pri ktorom dochádza k nedokonalému spaľovaniu a výsledkom je práve čierny dym, ktorý obsahuje väčšie množstvo sadzí.
Pri zážihových motoroch môže spôsobovať spaľovanie bohatej zmesi porucha lambda sondy, váhy vzduchu alebo pretekajúce vstrekovače. Pri vznetových motoroch zas môže byť príčinou spaľovania bohatej zmesi porucha vysokotlakového čerpadla paliva, váhy vzduchu či porucha vstrekovačov. Pri oboch motoroch však môže byť tento problém spôsobený aj nadmerným zanesením vzduchového filtra.