نسبت سوخت به اکسیژن
نسبت سوخت به اکسیژن در موتور خودرو
در موتورهاي درون سوز که در خودروهاي بنزيني استفاده مي شود کاربراتور وظيفه دارد نسبت مناسب سوخت به هوا را تنظيم کند. اين نسبت که نسبت استوکيومتري ناميده مي شود در مورد بنزين 7/14 قسمت هوا به يک قسمت سوخت است. اما هميشه اين نسبت، نسبت مناسبي نيست زيرا اگرچه با فرض اين نسبت، معادلهي شيميايي سوختن بنزين موازنه مي شود و سوخت تماماً مي سوزد و بدون هيچ آلايندگي از اگزوز خارج مي شود اما در شرايط مختلف کار موتور بايد اين نسبت تغيير کند.
مثلا در حالتي که خودرو تازه روشن شده است بايد مقدار بيشتري سوخت وارد کاربراتور شود، به دلیل اینکه روغن روان ساز موتور سرد است و تمام سوخت تبخير نمي شود.در این حال موتور در حالت سکون قرار دارد شروع حرکت پیستون انجام شده و فرآیند مکش به خوبی انجام نمیگیرد به همین دلیل هوای ورودی از هوای استوکیومتری کمتر است در اين حالت گفته مي شود که بايد سوخت غني وارد سيلندر شود، مثلا در اين حالت نسبت 9 به 1 مناسب است.
در شرايط ديگري لازم است که مقدار سوخت کاهش يابد مثلا نسبت 16 به 1 که در اين حالت گفته مي شود سوخت فقير وارد موتور مي شود. علاوه بر اين در لحظهي افزايش دور موتور خودرو نياز به سوخت افزايش مي يابد و بايد سوخت بيشتري وارد کابراتور شود. اما مکانيزمي که بوسيله ي آن اين نسبت تنظيم مي شود بسيار جالب است و مستقيما از قانون برنولي استفاده مي شود. بدين صورت که کاربراتور در ساده ترين حالت از يک مجراي استوانهاي تشکيل شده که در قسمت مياني خود باريک تر شده، به اين مجرا ونتوري گفته مي شود. زماني که ما با فشردن پدال گاز مقدار هواي ورودي از دريچه ي گاز را افزايش مي دهيم، سرعت ورود هوا نيز افزوده مي شود. زماني که اين جريان هوا از ونتوري عبور مي کند به علت کاهش حجم سرعتش افزايش مي يابد و در نتيجه باعث کاهش فشار در آن ناحيه مي شود. در اين حالت سوخت موجود در مخزن کابراتور بوسيلهي لوله باريکي که ژيگلور اصلي ناميده مي شود در اثر کاهش فشار، مکيده مي شود و به همراه هوا وارد سيلندر خودرو مي شود.
اگرچه کاربراتورحدود يک صده به عنوان ابزار تنظيم سوخت در خودرو استفاده شده است اما به علت پايين بودن دقت آن نسبت به به سيستم هاي انژکتوري از سال 1990 بر اساس قوانين حفاظت از محيط زيست تمام خودرو سازان امريکايي مجبور به استفاده از روش انژکتوري در خودرو هاي توليدي خود شدند. دقت بالاي سوخت رسان هاي انژکتوري ناشي از مکانيزهاي کنترلي دقيق با استفاده از سنسورها ،کامپيوتر مرکزي خودرو (ECU) و عملگرهاي الکترونيکي (انژکتورها، سولنوئيدها، استپر موتور و ...) است.
نظر گروه شیمی در مورد جواب و علت نسبتها در فکر کنید آخر فصل اول شیمی سوم
نسبتها در حالت استاندارد 1 به 5/12 است ولی بخاطر عدم رعایت نسبتها در تجربه عملی این نسبت در سه حالت زیر توجیه میشود:
1-در حال حرکت نسبت 1 به 16 میشود چون هوای بیشتری وارد فضای موتور میگرددو سوخت کمتری مصرف میشود
2-در حال استارت زدن ، این نسبت 1 به 12 میشود چون بنزین بیشتری به موتور مکش میشود
3-در حال درجاکار کردن نسبت 1 به 9 میشود چون فضای اطراف موتور گرم شده و اجازه ورود بیشتر گاز اکسیژن به سیلندر را نمی دهد