miniatura|Stoechiometrie ideală Amestecul carburant, cunoscut și ca raportul aer-combustibil,reprezintă raportul de masă dintre aer și un combustibil solid, lichid sau gazos într-un proces de ardere.
Arderea poate avea loc controlat, ca într-un motor cu ardere internă sau într-un cuptor industrial, ori sub formă de explozie. Amestecul carburant determină dacă un amestec este combustibil (adică dacă este capabil de ardere), cantitatea de energie eliberată și nivelul de poluanți rezultați.
În motoarele cu ardere internă și în instalațiile industriale, amestecul carburant este un parametru esențial pentru optimizarea performanței și reducerea emisiilor. Dacă este asigurată exact cantitatea de aer necesară arderii complete a combustibilului, rezultă amestecul stoechiometric.
Valorile sub acest raport, în care combustibilul este în exces, definesc un amestec bogat. Acesta este mai puțin eficient, dar poate genera o putere mai mare și temperaturi de ardere mai scăzute. Valorile peste raportul stoechiometric, în care aerul este în exces, definesc un amestec sărac. Acesta este mai eficient, dar determină temperaturi mai ridicate, favorizând formarea oxizilor de azot. Unele motoare sunt proiectate pentru funcționare în regim sărac.
Pentru determinarea exactă a amestecului carburant trebuie luat în calcul conținutul de oxigen al aerului, deoarece densitatea acestuia variază în funcție de altitudine și temperatură, precum și în funcție de umiditate sau de eventuale adaosuri de oxigen.
Aparate de măsurare a amestecului carburant Aparatele de măsurare a amestecului carburant sunt dispozitive utilizate pentru monitorizarea raportului dintre aer și combustibil într-un motor cu ardere internă. Acestea mai sunt denumite "indicator de amestec carburant" sau "indicator aer-combustibil" și funcționează prin citirea tensiunii generate de un senzor de oxigen, cunoscut și sub denumirea de "sondă lambda".
Primele sonde de oxigen de tip bandă îngustă au fost introduse ca echipament standard pe automobile la sfârșitul anilor 1970 și începutul anilor 1980. În prezent există și sonde de tip bandă largă, mult mai precise, însă mai costisitoare.
Majoritatea aparatelor independente bazate pe senzori de tip bandă îngustă utilizează aproximativ 10 LED-uri pentru afișare, unele modele având mai multe. Sunt frecvente și instrumentele montate în carcase circulare, cu diametre standard de 52 și 67 mm, similare altor indicatoare de bord auto. Acestea dispun de obicei de 10 sau 20 de LED-uri. Există și variante analogice, cu ac indicator.
Motoare cu ardere internă În teorie, un amestec stoechiometric conține exact cantitatea de aer necesară pentru arderea completă a combustibilului disponibil. În practică, acest lucru nu este realizat complet, în principal din cauza timpului foarte scurt disponibil pentru fiecare ciclu de ardere într-un motor cu ardere internă.
Cea mai mare parte a procesului de ardere se desfășoară în aproximativ 2 milisecunde la o turație de 6.000 rotații pe minut. Aceasta corespunde la 100 rotații pe secundă, adică 10 milisecunde pentru o rotație a arborelui cotit. În cazul unui motor în patru timpi, rezultă aproximativ 5 milisecunde pentru fiecare cursă a pistonului și 20 milisecunde pentru un ciclu complet de 720°. Acesta este intervalul dintre producerea scânteii și momentul în care aproximativ 90% din amestecul carburant a ars, de regulă după circa 80° de rotație a arborelui cotit. Convertizoarele catalitice sunt proiectate să funcționeze optim atunci când gazele de evacuare provin dintr-o ardere aproape completă.
Un amestec perfect stoechiometric arde la temperaturi foarte ridicate și poate deteriora componentele motorului dacă acesta funcționează la sarcini mari în aceste condiții. Din cauza temperaturilor ridicate ale flăcării, poate apărea detonația în regim de sarcină mare.
Detonația, cunoscută și sub denumirea de „bătăi” ale motorului, poate provoca avarii grave, deoarece arderea necontrolată a amestecului carburant generează presiuni foarte mari în cilindru. Din acest motiv, amestecul stoechiometric este utilizat doar la sarcini reduse sau moderate. Pentru accelerații și sarcini ridicate se folosește un amestec mai bogat, cu o cantitate mai mare de combustibil, care produce temperaturi de ardere mai scăzute și previne supraîncălzirea chiuloasei și apariția detonației. Categorie:Reacții chimice Categorie:Motoare cu ardere internă Categorie:Combustibili