Frage zur Definition "Luftverhältnis"

Halbwisssen · Anmeldungsdatum: 15.12.2015 Beiträge: 42

Ich habe eine frage zur folgenden Definition:

https://de.wikipedia.org/wiki/Verbrennungsluftverh%C3%A4ltnis#Definition

Ist bei der Gleichung:

mit z.B.

wirklich die Luftmasse (also die Bestandteile Stickstoff, Sauerstoff, Edelgase, wasser usw.) gemeint?

oder ist die Sauerstoffmasse gemeint?

Duke711 · Anmeldungsdatum: 26.01.2017 Beiträge: 434

Halbwisssen · Anmeldungsdatum: 15.12.2015 Beiträge: 42

ja das weiß ich auch. Die Frage war, was bei der Definition gemeint ist.

Ich bin der meinung, dass luftmasse der falsche begriff ist und es hätte sauerstoffmasse heißen müssen

Duke711 · Anmeldungsdatum: 26.01.2017 Beiträge: 434

Seit wann besteht die Atmosphäre nur aus Sauerstoff?

Luft ist nicht gleich Sauerstoff und von daher ist die Definition richtig

Halbwisssen · Anmeldungsdatum: 15.12.2015 Beiträge: 42

du verstehst meine frage einfach nicht. ich habe doch mehrmals gesagt, das luft nicht nur aus sauerstoff besteht. Bitte lies meine Antwort mehrmals bevor du wieder antwortest.

Meine frage war ob bei der Gleichung:

mit z.B.

wirklich die Luftmasse (also die Bestandteile Stickstoff, Sauerstoff, Edelgase, wasser usw.) ODER nur die Sauerstoffmasse gemeint ist?

Für die Verbrennung spielt nur Sauerstoff eine rolle.

Halbwisssen · Anmeldungsdatum: 15.12.2015 Beiträge: 42

Ich habe die frage oben gestellt, weil ich folgendes verständnisproblem habe:

Laut meinem Buch besteht der Abgas bei einer Vollständigen verbrennung aus Kohlendioxid, Wasser (bzw. Wasserdampf), Stickstoff und Edelgasen. (siehe Bild im Anhang)

Erst bei einer unvollständigen Verbrennung entstehen Schadstoffe wie Kohlenmonoxid, Stickoxide etc.

Die vollständige verbrennung wird mit der Luftverhältnis lambda=1 erreicht. So steht das auf Wikipedia: https://de.wikipedia.org/wiki/Verbrennungsluftverh%C3%A4ltnis#Definition

aber laut der grafik im Anhang entsteht bei lambda=1 auch ein hoher anteil von stickoxiden (fast der Hochpunkt der schwarzen parabel).

Und das ist doch ein widerspruch oder?

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Halbwisssen · Anmeldungsdatum: 15.12.2015 Beiträge: 42

die leistung wird in abhängigkeit der luftzahl in Bild 3 gezeigt (das foto vom Buch)

auch in der grafik im folgenden Link

http://bit.ly/2jQRimD

ist der anteil der stickoxide bei lamda=1 hoch

Halbwisssen · Anmeldungsdatum: 15.12.2015 Beiträge: 42

Duke711 · Anmeldungsdatum: 26.01.2017 Beiträge: 434

Mal ein Denkanstoss:

Aus den Dias von Dir bzgl. der Abgaszusammensetzung taucht immer wieder folgendes Molekühl bzw. Atom auf:

N oder NOX für Stickstoffoxide

Nur wo kommt denn der Stickstoff her?

Aus dem Kraftstoff sicher nicht, das sind nur Kohlenwasserstoffe, als HC Molekühle.
Vielleicht Sauerstoff? Nein das wäre O2.

Mit was wird der Ottomotor "beatmet" mit Sauerstoff oder Luft?
Welches Gas ist im Arbeitstakt (Verbrennung) im Zylinder eingeschlossen?

Was würde passieren, wenn der Ottomotor mit reinem Sauerstoff gespeist werden würde?

Halbwisssen · Anmeldungsdatum: 15.12.2015 Beiträge: 42

@duke ich habe dir schon mehrmals gesagt, das mir bewusst ist, das luft nicht nur aus sauerstoff, sondern auch z.B. aus Stickstoff besteht.

Bei der Verbrennung ist aber Sauerstoff als bestandteil der luft von bedeutung.

deshalb wollte ich wissen ob sich das lambda-verhältnis nur auf den Sauerstoff bezieht.

Meine frage oben ist noch offen

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Halbwisssen · Anmeldungsdatum: 15.12.2015 Beiträge: 42

laut wikipedia gilt bei lambda=1 eine vollständige verbrennung (es entstehen also keine schadstoffe)

das folgende Bild

http://www.mooney.de/info/workshop/technik/flugbenzinImages/flugbenzin_15.gif

aber zeigt, das bei lambda=1 trotzdem schadstoffanteile gebildet werden.

Ich hätte jetzt gerne eine Erklärung für diesen "Widerspruch".

Ich hätte es jetzt so erklärt:

Bei einer theoretisch idealen (vollständigen) Verbrennung bei lambda=1 finden folgende Reaktionen statt:

- Sauerstoff mit Kohlenstoff wird zu Kohlendioxid
- Sauerstoff mit Wasserstoff wird zu Wasser
- Stickstoff und die restlichen bestandteile der Luft gehen keine verbindungen ein und bleiben wie sie sind

Lambda=1 ist das Luftverhältnis, das für eine vollständige Verbrennung nötig wäre, aber das bedeutet nicht das es auch erfolgt. Bei lambda=1 gibt es genügend Sauerstoff, die für die vollständige verbrennung nötig wäre, aber es besteht auch die Möglichkeit, dass Sauerstoff mit Stickstoff zu Stickoxiden wird. Die vollständige verbrennung wäre also nur möglich, wenn Sauerstoff nur mit Kohlenstoff und Wasserstoff eine verbindung eingeht.
Aber in der Praxis ist das nie der Fall, weil eine kleine Menge Sauerstoff mit Stickstoff eine verbindung eingeht und zu Stickoxiden wird.
Deshalb gibt es auch bei lambda=1 Schadtstoffe wie Stickoxide

habe ich das jetzt so richtig verstanden?

Duke711 · Anmeldungsdatum: 26.01.2017 Beiträge: 434

Die Lambdasonde mist den Sauerstoffgehalt in Bezug auf den Sauerstoffgehalt in der Luft. Also nicht mehr als eine Verhältnismessung. Anschauliches Beispiel die Spannungssprungsonde.

Schadstoffe, also auch die Stickstoffoxide, entstehen bei jedem Verbrennungsvorgang. Die Anzahl der Stickstoffoxide ist eine Funktion der Vebrennungstemperatur. Je höher diese ist, um so mehr Stickstoffoxide enstehen. Das hat nichts mit einer unvollständigen Verbrennung zu tun. Und das aus CO das CO2 entsteht, hat ebenso wenig mit einer unvollständigen Verbrennung zu tun. Sondern mit dem Oxidationskatalysator. Nur hat dieser eben seinen optimalen Betriebspunkt bei > 300 °C und einen Lambda von 1. Deshalb die Kat-Heizung und die Gemsichregelung über die Lambdasonde.

Und natürlich nimmt Luft am Vebrennungsprozess teil und nicht nur der Sauerstoffanteil.....

Halbwisssen · Anmeldungsdatum: 15.12.2015 Beiträge: 42

es geht hier um den Abgas nach der Verbrennung VOR dem Katalysator

Meine Frage ist nach wie vor offen

Duke711 · Anmeldungsdatum: 26.01.2017 Beiträge: 434

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Halbwisssen · Anmeldungsdatum: 15.12.2015 Beiträge: 42

ja ich weiß das eine vollständige Verbrennung nur in der Theorie möglich ist, aber ich wollte wissen wieso es in der Praxis nicht möglich ist.

Ich habe ja selbst versucht es zu erklären, aber ich weiß nicht ob Meine Erklärung richtig ist.

Das ist meine Erklärung wieso eine vollständige Verbrennung in der praxis nicht möglich ist:

Lambda=1 ist das Luftverhältnis, das für eine vollständige Verbrennung nötig wäre, aber das bedeutet nicht das es auch erfolgt. Bei lambda=1 gibt es genügend Sauerstoff, die für die vollständige verbrennung nötig wäre, aber es besteht auch die Möglichkeit, dass Sauerstoff mit Stickstoff zu Stickoxiden wird. Die vollständige verbrennung wäre also nur möglich, wenn Sauerstoff nur mit Kohlenstoff und Wasserstoff eine verbindung eingeht.
Aber in der Praxis ist das nie der Fall, weil eine kleine Menge Sauerstoff mit Stickstoff eine verbindung eingeht und zu Stickoxiden wird.
Deshalb gibt es auch bei lambda=1 Schadtstoffe wie Stickoxide

ist das die richtige erklärung?

drhasan · Gast

Hallo Halbwissen,

das liegt u.A. auch an der in der Praxis nicht erreichbaren idealen Durchmischung des Kraftstoff-Luft-Gemisches. Dies wurde implizit auch schin oben von einem "Vorredner" genannt