1. Hoge verbrandingstemperatuur: Tijdens het verbrandingsproces in een motor kan de temperatuur in de cilinder oplopen tot enkele duizenden graden Celsius. Deze hoge temperaturen zorgen ervoor dat de stikstof- (N2) en zuurstofmoleculen (O2) in de lucht dissociëren tot hun atomaire vorm.
2. Reactie van stikstof en zuurstof: Bij de hoge temperaturen in de motor kunnen de gedissocieerde stikstof- en zuurstofatomen reageren en stikstofmonoxide (NO) vormen. Deze reactie vindt voornamelijk plaats in delen van de verbrandingskamer waar de temperaturen het hoogst zijn, zoals nabij de zuiger en cilinderkop.
3. Reactie van NO met zuurstof: Eenmaal gevormd kan stikstofmonoxide (NO) verder reageren met zuurstof (O2) om stikstofdioxide (NO2) te vormen. Deze reactie treedt doorgaans op als de uitlaatgassen afkoelen nadat ze de verbrandingskamer hebben verlaten en het uitlaatsysteem zijn binnengekomen.
4. Invloed van overtollige lucht: Ook de hoeveelheid overtollige lucht in het verbrandingsmengsel kan de vorming van NO2 beïnvloeden. Als er onvoldoende zuurstof is (arm mengsel), is het verbrandingsproces mogelijk niet voltooid, wat leidt tot de vorming van koolmonoxide (CO) en onverbrande koolwaterstoffen (HC). Deze gedeeltelijk geoxideerde producten kunnen reageren met NO in het uitlaatsysteem om NO2 te produceren.
5. Motorontwerp en bedrijfsomstandigheden: Het motorontwerp en de bedrijfsomstandigheden, zoals het tijdstip van de brandstofinjectie, het ontstekingstijdstip en de lucht-brandstofverhouding, kunnen de vorming van NO2 beïnvloeden. Een juiste motorkalibratie kan de verbranding helpen optimaliseren en de productie van NO2 en andere verontreinigende stoffen minimaliseren.
Pogingen om de NO2-uitstoot van verbrandingsmotoren te verminderen omvatten doorgaans verschillende strategieën, zoals arme verbranding, uitlaatgasrecirculatie (EGR), katalysatoren en geavanceerde motortechnologieën die de brandstofefficiëntie verbeteren en de verbrandingstemperaturen verlagen.
