luchtverhoudingen

Luchtverhoudingen verwijzen naar de verhouding tussen de hoeveelheid lucht en de hoeveelheid brandstof in een verbrandingsmengsel, of in bredere zin tussen lucht en andere gassen in een systeem. In de context van verbranding is dit meestal de verhouding tussen lucht en brandstof, uitgedrukt als een lucht-brandstofverhouding (AFR). Het begrip is cruciaal voor de efficiëntie van verbranding, emissies en de temperatuur in de verbrandingskamer.

Bij verbranding is er een stoichiometrische verhouding de ideale verhouding waarbij alle brandstof volledig verbrandt met de aanwezige zuurstof, zonder over- of ondermaat aan verbrandingsproducten. Voor veel lichte vloeibare brandstoffen ligt deze verhouding ongeveer rond 14,7:1 (massa lucht per massa brandstof) voor gasoline, met variaties afhankelijk van het specifieke brandstoftype. Andere brandstoffen hebben andere stoichiometrische verhoudingen.

Een gerelateerd concept is de lambda-waarde (λ), die de werkelijke AFR uitdrukt als verhouding tot de stoichiometrische AFR. λ = 1 betekent precies stoichiometrisch; λ > 1 duidt op een “lean” mengsel (veel lucht), λ < 1 op een “rich” mengsel (veel brandstof). De luchtverhouding beïnvloedt efficiëntie, temperatuur en emissies. Lean mengsels kunnen de NOx-emissies verhogen en sommige motorfuncties beïnvloeden, terwijl rijke mengsels leiden tot hogere CO en onverbrande koolwaterstoffen, maar lagere NOx.

Toepassingen van luchtverhoudingen variëren van verbrandingssystemen in motoren en boilers tot industriële processen en ventilatiesystemen. Ze worden gemeten en geregeld met sensoren (bijv. zuurstofsensoren) en flowmeters, zodat de mengsels binnen gewenste grenzen blijven voor prestaties en emissiebeheersing.