Điều gì xảy ra với nitơ trong động cơ đốt trong?

Nitơ (N2) trong động cơ đốt trong hoạt động khác với các thành phần khác của hỗn hợp nhiên liệu-không khí. Trong hành trình nạp, piston đi xuống, hút hỗn hợp không khí và nhiên liệu vào. Không khí này chứa khoảng 78% nitơ, 21% oxy và 1% các loại khí khác.

Khi piston nâng lên trong hành trình nén, nhiệt độ và áp suất của hỗn hợp không khí-nhiên liệu tăng lên đáng kể. Trong những điều kiện này, các phân tử oxy và nhiên liệu phản ứng, dẫn đến quá trình đốt cháy. Tuy nhiên, nitơ tương đối trơ nên không tham gia trực tiếp vào quá trình cháy. Thay vào đó, nó đóng vai trò như chất pha loãng, hấp thụ năng lượng nhiệt và giảm nhiệt độ cao nhất đạt được trong quá trình đốt cháy.

Trong quá trình giãn nở, khi khí nóng nở ra và đẩy piston xuống, nitơ tiếp tục đóng vai trò là chất pha loãng, điều tiết tốc độ tăng áp suất và tăng nhiệt độ. Nó còn có tác dụng như một lớp đệm, ngăn chặn sự truyền nhiệt nhanh đến các bộ phận của động cơ.

Nhìn chung, sự hiện diện của nitơ trong động cơ đốt trong phục vụ một số mục đích:

1. Pha loãng và điều chỉnh nhiệt độ: Nitơ hấp thụ nhiệt trong quá trình đốt cháy, giúp kiểm soát nhiệt độ và áp suất bên trong động cơ.

2. Giảm lượng khí thải gây ô nhiễm: Bằng cách pha loãng hỗn hợp nhiên liệu-không khí, nitơ giúp giảm sự hình thành các oxit nitơ (NOx), là chất gây ô nhiễm không khí có hại.

3. Cải thiện hiệu quả sử dụng nhiên liệu: Sự hiện diện của nitơ trong hỗn hợp làm giảm tỷ lệ nhiệt dung riêng, dẫn đến quá trình đốt cháy nhiên liệu hiệu quả hơn và cải thiện khả năng tiết kiệm nhiên liệu.

4. Độ bền động cơ: Tính chất trơ của nitơ ngăn không cho nó phản ứng với các bộ phận của động cơ, giảm hao mòn và góp phần kéo dài tuổi thọ của động cơ.