Vad händer om jag pumpade rent syre i min bilmotor istället för att använda luften i atmosfären?

Förbränningsmotorn i de flesta bilar bränner bensin. För att göra bränningen behöver en motor syre och syre kommer från luften runt omkring oss. Men vad händer om bilar bar sina egna och pumpade rent syre i motorn istället?

Luften runt oss är cirka 21 procent syre. Nästan allt det andra är kväve, som är inert när den går igenom motorn. Syre styr hur mycket bensin en motor kan bränna. Förhållandet mellan gas och syre är cirka 1:14 - för varje gram bensin som bränner behöver motorn cirka 14 gram syre. Motorn kan inte bränna mer gas än mängden syre tillåter. Allt extra bränsle skulle komma ut ur avgasröret.

Så om bilen använde rent syre skulle det andas in 100 procent syre istället för 21 procent syre, eller cirka fem gånger mer syre. Detta skulle innebära att det skulle bränna cirka fem gånger mer bränsle. Och det skulle betyda cirka fem gånger mer hästkrafter. Så en 100-hästkraftsmotor skulle bli en 500-hästkraftsmotor!

Så varför bilar inte bära med rent syre? Problemet är att syre är ganska skrymmande, även när du komprimerar det, och en motor använder mycket syre. En gallon bensin väger 6,2 pund, så motorn behöver 86,8 pund syre (6,2 x 14) per gallon bensin. Syre är en gas, så det är extremt lätt. Ett kilo syre fyller 11,2 kubikfot utrymme, så en gallon bensin behöver 972,16 kubikfot syre för att följa den. Om din bensintank rymmer 20 liter bensin, skulle du behöva bära nästan 20 000 kubikfot syre med sig! Detta är mycket syre - så mycket att det skulle fylla ett 2500 kvadratmeter hus.

Även om du komprimerar syret till 3 000 psi (kilo per kvadrat tum) tar det fortfarande 100 kubikfot att lagra det. För att sätta det i perspektiv har en standard dykbehållare cirka 80 kubikfot gas, så det skulle ta 250 dykbehållare för att hålla allt det syre.

Eftersom syre är så skrymmande är vad man istället använder kväveoxid. I motorn förvandlas kväveoxid till kväve och syre, och det är syret som människor är ute efter. Kväveoxid kondenserar lätt under tryck, så du kan lagra mycket mer av det i en flaska än du kan gasformigt syre, som inte kondenserar. Trots det kommer ett typiskt system att leverera endast en till tre minuter kväve till motorn. Under processen lägger den till cirka 100 hästkrafter till en typisk stor blockmotor. Det största problemet är att den extra bensinen som kvävet tillåter i cylindern ökar trycket i motorn så mycket att den kan göra någon verklig skada, såvida inte motorn är utformad för att hantera den. Det skulle vara samma problem som du skulle ha med en motor som andas rent syre - det måste vara ganska köttigt för att hantera lasten.

Relaterade artiklar

• Hur bilmotorer fungerar
• Hur bensin fungerar
• Hur hästkrafter fungerar
• Hur hjälper lustgas en motor att prestera bättre?
• Hur huvudcylindrar och kombinationsventiler fungerar

Fler bra länkar

• Ren Oxgyen-motor
• Syre i motorer