Dieseliä voi ajaa laihaseoksella, koska ainoa haitta siitä on NOx:it. Moottori itsessään ei ole siitä moksiskaan.
Dieseliä pitää ajaa laihaseoksella, jos halutaan hyvä hyötysuhde. Oli tähän joku ihan oikean perustelukin, mitä en just nyt päähäni saa.
Laiha seos ei aiheuta NOxeja, vaan korkea lämpötila/paine (aikalailla sama asia, kun paineen noustessa nousee myös lämpötila ja päinvastoin). Dieselissä sitä painetta piisaa auttamatta korkean puristussuhteen vuoksi.
Rikas seos antaa enemmän tehoa, mutta sitten jää polttoainettakin palamatta = nokea ja/tai hiilivetypäästöjä. Viimeksi mainitut eivät yleensä ole dieselin vaiva, koska ilmaylimäärä.
ennenkaikkea bensamoottori herkästi hajoaa laihaseokseen joko lämpörasituksien tai nakutuksen seurauksena. Laiha palotapahtuma bensiinillä on siis toisinsanoen "liian kuuma".
Tähän retkuun minäkin olen mennyt. Ja samalla kovasti ihmetellyt, miten laiha seos eli vähemmän polttoainetta pyttyyn nostaa palolämpötilaa.
Ei nosta. Kyse on juurikin siitä, että moottoriin syötettävän ilman määrän kasvaessa kasvaa myös maksimipaine/lämpötila polttoaineen palaessa. Jossain vaiheessa saattaa käydä niin, ettei palaminen tapahdu enää tulpasta lähteneenä palorintamana, vaan kaikki roihahtaa kerralla = nakutus, mitä kone ei pitemmän päälle kestä (tulee esim. "mäntäpistiäinen" kylään). Perinteinen tapa ongelman ratkaisuun on mättää koneeseen bensaa reilusti yli tarpeen = rikas seos. Bensan haihtuminen sitoo lämpöä ja ehkäisee tätä kautta nakutusta.
Eniten tämän kanssa kait painitaan lentokoneiden yms. moottoreissa, mistä halutaan repiä maksimaalinen teho/painosuhde irti ja sitä maksimitehoa saatetaan käyttää pitkiä aikoja.
Edit: fiksumpi tapa kuormitetun koneen jäähdytykseen olisi vesiruiskutus, muttei tätä liene koskaan sarjatuotantoatoon päätynyt?
Kevyemmällä kuormalla voisi periaatteessa käyttää laihaankin seosta. Tosin katalysaattori ei tällöin oikein toimi. Katalysaattorien käyttöönotto aikalailla tappoikin pari kehityslinjaa eli korkeapuristeiset moottorit (kun alkuun tarjolla vain E95) ja laihaseosmoottorit. Jotain kevyellä kuormalla laihaseoksella toimivia oli kyllä alkupään kattiautoissakin, mutta ei kai enää ainuttakaan - ei mene enää kiristyneistä päästörajoista läpi?
Kattiautossa homma menee niin, että moottoriin syötettävän ilman määrä mitataan ilmamassamittarilla ja perään ruikitaan bensaa niin, että seossuhde on öbaut oikea. Vimpan päälle seos säädellään lopulta kohdilleen korjaamalla ruiskutuksen määrää pakokaasun jäännöshapen määrän (lambda-anturi) mittauksen mukaan. Ei siinä ahtopaineen määrästä tarvi piitata.
Tosin tarkalleen ottaen homma menee niin, että seos huojuu koko ajan lievästi rikkaan ja laihan väliä, koska katalysaattori ei kykene samanaikaisesti pelkistämään typen oksideja ja hapettamaan häkää + hiilivetyjä, vaan tekee näitä vuoronperään.
Lappu lattiassa -kiihdytyksissä ilmeisesti on hajontaa ja osa autoista tiputtaa tällöin lambdaohjauksen pois pelistä ja käyttää ennalta ohjelmoituja karttoja & reilua polttoainemäärää (jäähdyttämään = ehkäisemään nakutusta), ihan kuin wanhaan hywään aikaan ennen katteja. Tässä kohtaa polttoainetalous menee pytystä alas. Tuntuisi pitävän paikkansa - lappu lattiassa kasvattaa kulutusta todella rankasti ainakin omiin käsiin osuneissa bensaturboissa, joissa viritysastekin suht korkea (n. 120 hv ja 175 Nm/l)... joten ei yllättäisi, jos näissä tällaiseen jäähdytykseen turvaudutaan.
Monesti puhutaan, että moottorin taloudellisin käyttöalue on maksimivääntömomentin tuntumassa.
Tämä johtuu siitä, että bensakoneen tehoa säädetään säätämällä moottoriin syötettävän ilman määrää. Polttoaineen määrää/seossuhdetta kun voi muutella hyvin rajallisesti (koska katalysaattori + liian laiha seos ei syty).
Kun tehoa tarvitaan vähän, ilmansaantia kuristetaan rankasti kaasuläpällä ja imusarjassa on rapsakka alipaine. Myös turbokoneissa. Moottori joutuu tällöin toimimaan tavallaan tyhjiöpumppuna ilmanpainetta vastaan. Tästä aiheutuu pumppaushäviöksi kutsuttua energianhukkaa. BTW niinsanotut kaasuläpättömät moottorit on keksitty juuri siitä syystä, että tällä kikalla saa pumppaushäviötä hieman pienennettyä.
Toinen tapa on korvata ilmaa inertillä eli hapettomalla kaasulla... jota saadaan kat -koneen pakokaasuja kierrättämällä! Tosin tätäkin voi käyttää vain rajallisesti, koska bensa ei suostu syttymään happipitoisuuden laskettua liian alas.
Pumppaushäviön välttämiseksi pitäisi ajaa kaasuläppä 100 % auki koko ajan. Tosin tämäkään ei toimi, jos ao. moottorissa tällöin rikastetaan seosta. Mutta tässä kuitenkin se tausta mm. perinteiselle ohjeelle reippaasta kiihdyttämisestä sekä syy siihen, miksi autoihin kehitellään "aavikkovälityksiä". Pyritään saamaa kuormitus suht ylös eli tavoitellaan kaasuläppää reilusti auki, mutta nykykoneista tuppaa tällöin irtoamaan tehoa jo yli tarpeen -> ongelmaa ratkotaan kierroslukua tiputtamalla.
Toki moottorin kitkahäviötkin kasvavat kierrosluvun noustessa. Optimi lie jossain 2000 rpm kieppeillä ja kaasu suht reippaasti (tyyliin 70 %?) auki.