Was würde passieren, wenn Kraftstoff während des Verbrennungsprozesses hinzugefügt wird?

Die kurze Antwort ist "es kommt darauf an."

Benzinmotoren würden idealerweise mit einem stöchiometrischen Gemisch laufen – genau die richtige Menge an Kraftstoff und Luft, um eine vollständige Verbrennung zu erreichen. In Wirklichkeit müssen Sie das nicht unbedingt tun. Beispielsweise sind einige Flugzeugtriebwerke so ausgelegt, dass sie mit einem Überschuss an Treibstoff bei hoher Leistung laufen, um eine zusätzliche Kühlung bereitzustellen, das "Kühlen mit Treibstoff". Andere Faktoren wie Abgastemperatur und Emissionsüberlegungen wirken sich ebenfalls auf die "perfekte" Mischung aus. Je mehr Kraftstoff Sie zugeben, desto fetter wird das Gemisch, was in gewissen Grenzen zu mehr Leistung und niedrigeren Temperaturen führt – auf Kosten der Effizienz.

Ich denke, die Brenndauer in einem Benzinmotor hängt mit der Geschwindigkeit zusammen, mit der sich die Flammenfront im Zylinder fortbewegt. Ich würde vermuten, dass dies relativ konstant ist und das Hinzufügen von Kraftstoff daher keine große Änderung der Brenndauer eines Gasmotors bewirken würde.

Dieselmotoren laufen mit einem Luftüberschuss, sodass Sie in einem Dieselkraftstoff Kraftstoff hinzufügen und die Leistung erhöhen können, ohne an Effizienz zu verlieren, die bei einem Benzinmotor auftreten würde.

Bei einem Diesel gibt es zwei Möglichkeiten, mehr Kraftstoff hinzuzufügen: Sie können größere Einspritzdüsen verwenden und den Kraftstoff schneller einpumpen, oder Sie können die Einspritzzeit verlängern. Wenn Sie Ersteres tun, würden Sie erwarten, dass die Brennzeit ungefähr gleich ist, wenn Sie die Injektionszeit verlängern, würde sich auch die Brennzeit verlängern.

Eine Verlängerung der Einspritzzeit bedeutet, dass immer mehr Hub zur Verbrennung genutzt wird und der hier erzielbare Nutzen ist begrenzt. Wenn Sie die Zündung zu weit vorverlegen, beginnt die Verbrennung dem Kolben zu widerstehen, wenn er sich in Richtung OT bewegt. Wenn Sie die Verbrennung zu lange verlängern, können Sie möglicherweise nicht die gesamte Energie aus dem Kraftstoff gewinnen.

Denken Sie daran, dass Motoren so konstruiert sind, dass die Brennkammer während der Verbrennung dicht geschlossen ist. Wenn wir diese Einschränkung lockern, dann würde ich sagen, dass es vom Zeitpunkt der Einführung dieses zusätzlichen Kraftstoffs abhängt.

Wenn bereits eine Verbrennung stattfindet, fängt der Kraftstoff sie auf und erzeugt eine zweite Explosion, die entweder

1. Unterstützt die Explosion, um sie stärker oder von längerer Dauer zu machen.
2. Tut nichts, weil der Zylinder am unteren Ende des Arbeitstakts ist, also gibt es nichts anderes, um die neue Kraft zu erhalten.
3. Tut nichts, weil ein Ventil offen ist und die Kraft der Gasausdehnung entweicht, sodass kein Druck genutzt werden kann.
4. Tut wenig, weil der Kraftstoff teilweise verbrannt wird und möglicherweise sogar Kraftstoff für den nächsten Zyklus übrig lässt.

In einem größeren Bild betrachtet würde ich sagen, dass es die Dinge verkomplizieren und das kritische Timing brechen würde, für das ein Motor konstruiert ist. Wenn Sie einen Motor entwerfen, benötigen Sie ein einfaches diskretes Modell eines Verbrennungsereignisses, keine komplizierte Kette von Verbrennungen, die sich auf eine komplexe, schwer zu modellierende Weise verschwören, wodurch zusätzliche Zeitsteuerungen erforderlich sind, die koordiniert und verwaltet werden müssen. Ich wäre neugierig auf die Auswirkungen auf die Ventile bei einer Verbrennung, bei der die falschen Ventile zur falschen Zeit geöffnet sind, eine Bedingung schaffen sollte, bei der Sie keinen Explosionsdruck haben und die Dinge einfach nicht funktionieren. Ich würde mich auch fragen, ob die Kraftstoffeinspritzdüsen bei geöffneten Ventilen bei Verbrennung ebenfalls Gefahr laufen könnten, Feuer zu fangen. Der Motor würde wahrscheinlich nur zufällig zerstört werden, als ob der Zahnriemen gerissen wäre oder so.

Wir könnten auch einen Einblick bekommen, wenn wir mit Systemen vergleichen, die Kraftstoff auf Kraftstoff auf Kraftstoffverbrennung haben, wie eine Rakete oder so, über die ich nicht viel weiß. Alles in allem müssen wir bedenken, dass Verbrennungsmotoren keine Verbrennung um der Verbrennung willen wollen, sondern versuchen, diese chemische Energie im Gas zu nutzen und sie durch schnell expandierende Gase über die Explosion des Funkens in mechanische Energie umzuwandeln.

Gasmotoren laufen tatsächlich mit einer Vielzahl von Gemischen, stoch. ist nur eine mögliche Mischung. Bei maximaler Leistung läuft der Motor fett; dies dient teilweise der Leistungssteigerung und teilweise dem Schutz des Motors vor Klopfen bei Hochlastereignissen. Auf der Autobahn kann der Motor mager laufen. Einige Hondas laufen auf der Autobahn so mager wie 17:1 oder sogar 20:1. Es gibt auch eine Verzögerungskraftstoffabschaltung; Wenn Sie bei hoher Drehzahl vom Gas gehen, wird der Motor den Kraftstoff weitgehend abstellen und der Motor wird auch in einen mageren Zustand übergehen. Im Leerlauf zielt der Computer auf Stoch. und im geschlossenen Kreislauf über den/die O2-Sensor(en) laufen. Wenn Sie bei WOT herumsprengen, läuft der Motor meistens im offenen Regelkreis und verwendet Nachschlagetabellen, um die Kraftstoffzufuhr und die MAF- oder MAP-Sensoren zu berechnen, um zu beurteilen, wie fett er laufen soll.