DOPLNOK A.2

VÝPOČET FAKTORA POSUNU λ (Sλ)

A.2.1. VÝPOČET

Faktor posunu λ (Sλ) (1) sa vypočíta pomocou rovnice (A.7-1):

(A.7-1)

kde:

Sλ = faktor posunu λ; inert % = objemové % inertných plynov v palive (t. j. N2, CO2, He atď.); = objemové % pôvodného kyslíka v palive; n a m = vzťahujú sa na priemerné hodnoty CnHm, ktoré predstavujú množstvo uhľovodíkov v palive, t. j.:

(A.7-2) (A.7-3)

kde:

CH4 % = objemové % metánu v palive; C2 % = objemové % všetkých uhľovodíkov C2 (napr.: C2H6, C2H4 atď.) v palive; C3 % = objemové % všetkých uhľovodíkov C3 (napr.: C3H8, C3H6 atď.) v palive; C4 % = objemové % všetkých uhľovodíkov C4 (napr.: C4H10, C4H8 atď.) v palive; C5 % = objemové % všetkých uhľovodíkov C5 (napr.: C5H12, C5H10 atď.) v palive; diluent % = objemové % riediacich plynov v palive (t. j.: O2*, N2, CO2, He atď.).

A.2.2. PRÍKLADY VÝPOČTU FAKTORA POSUNU λ Sλ:

Príklad 1: G25: CH4 % = 86 %, N2 % = 14 % (obj.)

Príklad 2: GR: CH4 % = 87 %, C2H6 % = 13 % (obj.)

Príklad 3: CH4 % = 89 %, C2H6 % = 4,5 %, C3H8 % = 2,3 %, C6H14 % = 0,2 %, O2 % = 0,6 %, N2 % = 4 %

Ako alternatíva k uvedenej rovnici sa môže hodnota Sλ vypočítať z pomeru stechiometrickej spotreby vzduchu z čistého metánu k stechiometrickej spotrebe vzduchu zo zmesi paliva dodávaného do motora, ako je uvedené v ďalšej časti.

Faktor posunu hodnoty lambda (Sλ) vyjadruje spotrebu kyslíka akejkoľvek palivovej zmesi vo vzťahu k spotrebe kyslíka čistého metánu. Spotreba kyslíka znamená množstvo kyslíka potrebného na oxidáciu metánu v stechiometrickom zložení reakčných partnerov na produkty dokonalého spaľovania (t. j. na oxid uhličitý a vodu).

Reakcia na spaľovanie čistého metánu sa uvádza v rovnici (A.7-4):

1 × CH 4 + 2 × O 2 → 1 × CO 2 + 2 × H 2 O (A.7-4)

V tomto prípade je pomer molekúl v stechiometrickom zložení reakčných partnerov presne 2:

kde:

nO2 = počet molekúl kyslíka nCH4 = počet molekúl metánu

Z tohto dôvodu je spotreba kyslíka pre čistý metán:

nO 2 = 2 · nCH 4 s referenčnou hodnotou [n CH4 ] = 1 kmol

Hodnota Sλ sa môže určiť z pomeru stechiometrického zloženia kyslíka a metánu k pomeru stechiometrického zloženia kyslíka a palivovej zmesi dodávanej do motora, ako je to uvedené v rovnici (A.7-5):

(A.7-5)

kde:

nblend = počet molekúl palivovej zmesi (nO 2) blend = pomer molekúl v stechiometrickom zložení kyslíka a palivovej zmesi dodávanej do motora

Keďže vzduch obsahuje 21 % kyslíka, stechiometrická spotreba vzduchu Lst každého paliva sa vypočíta pomocou rovnice (A.7-6):

(A.7-6)

kde:

Lst,fuel = stechiometrická spotreba vzduchu pre palivo nO 2, fuel = stechiometrická spotreba kyslíka pre palivo

V dôsledku toho sa môže hodnota Sλ určiť aj z pomeru stechiometrického zloženia vzduchu a metánu k pomeru stechiometrického zloženia vzduchu a palivovej zmesi dodávanej do motora, t. j. pomer stechiometrickej spotreby vzduchu metánu voči stechiometrickej spotrebe vzduchu palivovej zmesi dodávanej do motora, ako je to uvedené v rovnici (A.7-7):

(A.7-7)

Preto sa môže akýkoľvek výpočet, ktorý špecifikuje stechiometrickú spotrebu vzduchu, použiť na vyjadrenie faktoru posunu hodnoty lambda.

(1) Stechiometrické pomery vzduch/palivo pre automobilové palivá – SAE J1829, jún 1987. John B. Heywood, Internal combustion engine fundamentals, McGraw-Hill, 1988, kapitola 3.4 „Combustion stoichiometry“ (s. 68 – 72).