Polttoaineilman

Polttoaineilma on polttoaineen ja ilman muodostama seos, joka on syttyvää ja jossa palaminen vapauttaa energiaa. Se esiintyy erityisesti polttomoottoreissa sekä teollisissa paloprosesseissa. Seoksen muodostuminen tapahtuu, kun polttoaine höyrystyy tai ruiskutetaan ja sekoittuu ilmaan; sekoittumisen tehokkuus riippuu paineesta, lämpötilasta sekä sekoituksen turbulenssista. Bensiini- ja dieselmoottoreissa seoksen muodostuminen tapahtuu eri tavoin: bensiinimoottorissa seos muodostuu ennen sytytystä imuputkessa tai sen kautta, kun taas dieselmoottorissa polttoaine ruiskutetaan korkeapaineisena suoraan puristettuun ilmaan ja palaminen käynnistyy lämpötilan kohotessa.

Stoikiometrinen ilmaseos bensiinille on noin 14,7:1 massayksiköinä, mutta todelliset seokset moottoreissa ovat usein rikkaampia tai laimeampia riippuen käyttötilanteesta. Sopiva seos vaikuttaa palamisen nopeuteen, tehontuottoon ja päästöihin. Laimea seos voi alentaa palamisen lämpötilaa ja vähentää tehoa, kun taas rikas seos voi lisätä epäpuhtaiden palamisreaktioiden riskiä ja päästöjä.

Polttoaineilman turvallisuus: seokset voivat olla helposti syttyviä tietyissä suhteissa ja tiloissa, ja niillä on flammability-arvot, kuten LEL ja UEL. Esimerkiksi bensiinin höyryille tyypillinen polttoaineilman laajuus on noin 1,4–7,6 prosenttia tilavuudesta, riippuen olosuhteista. Siksi ilmanvaihto, ilmanolo ja palontorjuntatoimenpiteet ovat keskeisiä.

Polttoaineilmaa hallitaan nykyaikaisissa moottoreissa elektronisella ohjauksella, ruiskutuksella ja sytytyksen säätämisellä. Tutkimus ja kehitys keskittyy kevyempiin, tehokkaampiin ja puhtaampiin seoksiin sekä uusiin polttoaineisiin.