Verbrennungsluftverhältnis

Wenn man also einem Teil Kraftstoff 14.7 Teile Luft hinzugibt, dann ist der Schadstoffausstoß am kleinsten. In anderen Worten: der Luftbedarf bei Benzinmotoren liegt bei 14.7 – das bedeutet, dass 1 kg Benzin 14.7 kg Luft benötigen, um vollständig zu verbrennen.Die folgende Tabelle zeigt das Verbrennungsverhältnis von verschiedenen Kraftstoffen an:

Dieses Verhältnis soll unter allen Bedingungen (Kaltstart, Beschleunigung, heißes Wetter, hohe Luftfeuchtigkeit,…) möglichst konstant sein. Dieser Wert wird als Verbrennungsluftverhältnis bezeichnet. Das Formelzeichen ist das Lambda (λ). Die Lambdasonde misst dieses Verhältnis. Wenn λ=1 ist, dann bedeutet dies, dass der gesamte Treibstoff vollständig verbrennt. Wenn λ < 1 (z.B. 0,90) dann herrscht ein Luftmangel. Dem Motor warden also nur 90% der benötigten Luft zugeführt, die er benötigen würde um den Treibstoff vollständig zu verbrennen. In diesem Fall spricht man von einem fetten oder reichen Gemisch. Wenn Lambda (λ) > 1 ist (z.B. λ = 1,1), dann wird dem Motor 10% mehr Luft zum Verbrennen zugeführt als eigentlich brauchen würde. Diesen Luftüberschuss bezeichnet man als mageres oder armes Gemisch.

Der Benzin – Motor arbeitet bei einem mageren Gemisch von  λ=1,05 am effizientesten. Die höchste Motorenleistung erreicht der Benzinmotor bei fettem Gemisch von ca. λ=0,85. Die Reaktionsgeschwindigkeit des Luft/Benzin – Gemischs ist bei einem Lambda von 0,85 am höchsten. Wenn das Lambda größer als 1,6 oder kleiner als 0,6 ist, dann verbrennt der Kraftstoff nicht mehr regelmäßig und es kommt zu Aussetzern. Dieselmotoren werden in der Regel bei einem mageren Gemisch von λ=1,3 betrieben. Der Wert von λ=1,3 bildet die Rußgrenze.

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