1. Temperatura di combustione elevata: Durante il processo di combustione in un motore, la temperatura all'interno del cilindro può raggiungere diverse migliaia di gradi Celsius. Queste alte temperature fanno sì che le molecole di azoto (N2) e ossigeno (O2) presenti nell’aria si dissocino nella loro forma atomica.
2. Reazione di azoto e ossigeno: Alle alte temperature all'interno del motore, gli atomi di azoto e ossigeno dissociati possono reagire per formare ossido nitrico (NO). Questa reazione avviene principalmente nelle zone della camera di combustione dove le temperature sono più elevate, come vicino al pistone e alla testata.
3. Reazione di NO con ossigeno: Una volta formato, l'ossido nitrico (NO) può reagire ulteriormente con l'ossigeno (O2) per formare biossido di azoto (NO2). Questa reazione si verifica tipicamente quando i gas di scarico si raffreddano dopo aver lasciato la camera di combustione ed essere entrati nel sistema di scarico.
4. Influenza dell'aria in eccesso: Anche la quantità di aria in eccesso presente nella miscela di combustione può influenzare la formazione di NO2. Se l'ossigeno è insufficiente (miscela magra), il processo di combustione potrebbe non essere completo, portando alla formazione di monossido di carbonio (CO) e idrocarburi incombusti (HC). Questi prodotti parzialmente ossidati possono reagire con NO nel sistema di scarico per produrre NO2.
5. Progettazione del motore e condizioni operative: La progettazione del motore e le condizioni operative, come i tempi di iniezione del carburante, i tempi di accensione e il rapporto aria-carburante, possono influenzare la formazione di NO2. Una corretta calibrazione del motore può aiutare a ottimizzare la combustione e ridurre al minimo la produzione di NO2 e altri inquinanti.
Gli sforzi per ridurre le emissioni di NO2 dei motori a combustione interna in genere coinvolgono varie strategie come la combustione magra, il ricircolo dei gas di scarico (EGR), i convertitori catalitici e le tecnologie avanzate dei motori che migliorano l’efficienza del carburante e riducono le temperature di combustione.
