A jeśli wpompuję czysty tlen do silnika samochodu zamiast używać powietrza z atmosfery?

  • Thomas Dalton
  • 0
  • 1719
  • 373
Wymagałoby to większej liczby zbiorników z tlenem, niż można by pomieścić w samochodzie, aby zapewnić wystarczającą ilość tlenu do zasilania silnika. © 2007 Microsoft Corporation

Silnik spalinowy w większości samochodów spala benzynę. Do spalania silnik potrzebuje tlenu, a tlen pochodzi z otaczającego nas powietrza. Ale co by było, gdyby samochody przewoziły własne i zamiast tego pompowały czysty tlen do silnika?

Powietrze wokół nas zawiera około 21 procent tlenu. Prawie cała reszta to azot, który jest obojętny, gdy przepływa przez silnik. Tlen kontroluje, ile benzyny może spalić silnik. Stosunek gazu do tlenu wynosi około 1:14 - na każdy spalony gram benzyny silnik potrzebuje około 14 gramów tlenu. Silnik nie może spalić więcej gazu niż pozwala na to ilość tlenu. Jakiekolwiek dodatkowe paliwo wydostałoby się z rury wydechowej niespalone.

Więc gdyby samochód używał czystego tlenu, wdychałby 100% tlenu zamiast 21% tlenu, czyli około pięć razy więcej tlenu. Oznaczałoby to, że mógłby spalić około pięć razy więcej paliwa. A to oznaczałoby około pięć razy więcej koni mechanicznych. Zatem 100-konny silnik stałby się 500-konnym silnikiem!

Podtlenek azotu przedostaje się na azot i tlen. © 2007 Microsoft Corporation

Dlaczego więc samochody nie przewożą czystego tlenu? Problem polega na tym, że tlen jest dość nieporęczny, nawet gdy go sprężasz, a silnik zużywa DUŻO tlenu. Galon benzyny waży 6,2 funta, więc silnik potrzebuje 86,8 funtów tlenu (6,2 x 14) na galon benzyny. Tlen jest gazem, więc jest niezwykle lekki. Jeden funt tlenu wypełnia 11,2 stopy sześciennej przestrzeni, więc galon benzyny potrzebuje 972,16 stóp sześciennych tlenu. Jeśli twój zbiornik paliwa mieści 20 galonów benzyny, musiałbyś zabrać ze sobą prawie 20000 stóp sześciennych tlenu! To dużo tlenu - tak dużo, że wystarczyłoby na dom o powierzchni 2500 stóp kwadratowych.

Nawet jeśli skompresujesz tlen do 3000 psi (funtów na cal kwadratowy), jego przechowywanie będzie wymagało 100 stóp sześciennych. Patrząc z perspektywy, standardowa butla do nurkowania mieści około 80 stóp sześciennych gazu, więc potrzeba 250 butli, aby pomieścić cały ten tlen.

Ponieważ tlen jest tak nieporęczny, ludzie używają zamiast niego podtlenku azotu. W silniku podtlenek azotu zamienia się w azot i tlen, a ludzie szukają tlenu. Podtlenek azotu łatwo skrapla się pod ciśnieniem, więc w butelce można przechowywać go dużo więcej niż tlen gazowy, który się nie skrapla. Mimo to typowy system dostarcza do silnika tylko jedną do trzech minut podtlenku azotu. W ten sposób dodaje około 100 koni mechanicznych do typowego silnika z dużym blokiem. Największym problemem jest to, że dodatkowa benzyna, na którą pozwala azot w cylindrze, zwiększa ciśnienie w silniku do tego stopnia, że ​​może spowodować poważne szkody, chyba że silnik jest do tego przystosowany. To byłby ten sam problem, który miałbyś z silnikiem oddychającym czystym tlenem - musiałby być dość mocny, aby poradzić sobie z obciążeniem.

Powiązane artykuły

  • Jak działają silniki samochodowe
  • Jak działa benzyna
  • Jak działa moc
  • W jaki sposób podtlenek azotu poprawia wydajność silnika?
  • Jak działają główne cylindry i zawory kombinowane

Więcej świetnych linków

  • Czysty silnik Oxgyen
  • Tlen w silnikach



Jeszcze bez komentarzy

Najciekawsze artykuły o tajemnicach i odkryciach. Wiele przydatnych informacji o wszystkim
Artykuły o nauce, kosmosie, technologii, zdrowiu, środowisku, kulturze i historii. Wyjaśniasz tysiące tematów, abyś wiedział, jak wszystko działa