Súčiniteľ prebytku vzduchu

Súčiniteľ prebytku vzduchu je bezrozmerné číslo vyjadrujúce podiel medzi množstvom vzduchu v zmesi a stechiometrickým množstvom vzduchu zodpovedajúcim použitému palivu. Označuje sa gréckym písmenom λ (lambda).

Takto definovaný súčiniteľ sa používa hlavne v oblasti spaľovacích motorov. Pre oblasť iných tepelných zariadení môže byť nahradený vyjadrením prebytku vzduchu v percentách oproti stechiometrickému množstvu.

V anglickej literatúre sa používa termín Air-Fuel Ratio, alebo skratka AFR.

Hodnotenie zmesi

Podľa hodnoty súčiniteľa prebytku vzduchu možno spaľované zmesi rozdeliť nasledovne:

1. Ak zmes obsahuje presne stechiometrické množstvo vzduchu nazývame ju stechiometrickou a λ = 1
2. Ak zmes obsahuje viac vzduchu nazývame ju chudobnou a λ > 1.
3. Ak zmes obsahuje vzduchu menej nazývame ju bohatou a λ < 1.

Vplyv na spaľovanie

Pri spaľovaní stechiometrickej zmesi by teoreticky nemalo dochádzať k tvorbe emisií. V praktických aplikáciách však vplyvom nedostatočnej homogenizácie paliva, interakcie ďalších látok (spaľovanie oleja, nečistoty v palive, vplyv dusíka zo vzduchu) a krátkeho času, v ktorom musí proces prebehnúť k ich tvorbe dochádza. Na zníženie emisií sú moderné automobilové zážihové spaľovacie motory vybavené trojcestným katalyzátorom. takýto katalyzátor pre svoju činnosť nepotrebuje žiadne prídavné látky a má za úlohu kompenzovať dočasne nerovnovážny stav v zložení spalín ich vzájomnou reakciou na rovnovážny, a teda s minimálnymi emisiami.

Pri spaľovaní bohatej zmesi prebieha spaľovanie rýchlejšie a prebytok paliva odparením znižuje maximálnu teplotu, čo umožní zvýšiť kompresný pomer motora. Následkom toho narastá výkon motora, ale zároveň sa zvyšuje jeho spotreba, pretože nie všetko palivo sa dokonale spáli a časť jeho energie zostáva neuvoľnená v produktoch nedokonalého spaľovania. Takéto zloženie zmesi využívajú hlavne motory určené na preteky, napríklad vozidlá Formuly 1.

Pri spaľovaní chudobnej zmesi sa palivo využíva najefektívnejšie, a v tomto režime sa dosahuje najnižšia spotreba.

Vplyv na prevádzkové parametre motora

V závislosti od súčiniteľa sú na základe vyššie popísaných mechanizmov pri inak rovnakých podmienkach ovplyvnené:

• zloženie a množstvo emisií - neželaných produktov spaľovania znečisťujúcich životné prostredie,
• spotreba paliva,
• výkon motora,
• rovnomernosť chodu motora,
• tepelné zaťaženie motora.