Khí CO sinh ra do sự cháy không hoàn toàn của nhiên liệu do thiếu O2 trong buồng cháy (có nghĩa là hỗn hợp quá đậm). Theo lý thuyết, CO sẽ không sinh ra nếu có nhiều O2 theo l−ợng lý thuyết yêu cầu ( nghĩa là hỗn hợp quá nhạt) nh−ng trong thực tế CO vẫn sinh ra trong cả tr−ờng hợp đó. Có ba nguyên nhân sau:
- CO biến thành CO2 bởi phản ứng ôxy hoá (2CO + O2 2CO2) nh−ng phản ứng này rất chậm và không thể biến tất cả l−ợng CO còn lại thành CO2 đ−ợc. Vì lý do này, CO đ−ợc sinh ra ngay cả khi hỗn hợp nhạt.
- Sự cháy không đều của hỗn hợp khí - nhiên liệu do sự phân bố vốn đã không đều của nhiên liệu trong buồng cháy.
- Nhiệt độ xung quanh thành xi lanh thấp, gây ra “sự dập tắt” có nghĩa là nhiệt độ quá thấp cho sự cháy xảy ra nên ngọn lửa không thể với tới những vùng này của xi lanh. (ngọn lửa sau khi đ−ợc châm ngòi bởi bugi lan truyền ra khắp buồng cháy đến tận khi nó gặp phải thành xi lanh, mặt d−ới nắp qui lát, mặt d−ới các xu páp và đỉnh pít tông. Nhiệt độ ngọn lửa đột nhiên giảm xuống ở những vùng này hoặc những vùng làm cho nó bị tắt
do sự phân tán nhiệt tr−ớc khi nó chạm vào thành xi lanh… những vùng này vì vậy đ−ợc gọi là vùng dập tắt. Nhiên liệu không cháy còn lại trong những vùng dập tắt sau đó đ−ợc xả ra khỏi xi lanh khi pít tông đi lên trong kỳ xả.) [8], [9]
Nồng độ CO (theo thể tích) trong khí xả nhìn chung đ−ợc quyết định bởi tỷ lệ khí - nhiên liệu. Nồng độ CO thay đổi khác với sự thay đổi tỷ lệ khí - nhiên liệu. Điều này đ−ợc chỉ ra ở đồ thị d−ới. Đồ thị này chỉ ra nồng độ CO trong khí xả của một động cơ xăng thực tế giảm khi tỷ lệ khí - nhiên liệu tăng (có nghĩa là khi hỗn hợp nhạt đi). Đồ thị này chỉ rõ cách tốt nhất để giảm nồng độ CO trong khí xả là thúc đẩy sự cháy hoàn toàn bằng cách tạo ra tỷ lệ khí - nhiên liệu cao (nhạt đến mức có thể).
CO (%)
Đậm hơn Tỷ lệ khí - nhiên liệu Nhạt hơn 19 16 13 8 4 6 2 0
Hình 3.2: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của nồng độ CO vào tỷ lệ Khí - Nhiên liệu