Trị số octan và nhiên liệu động cơ

Chúng ta đã sử dụng ô tô nhiều năm, đã quen với việc được đổ xăng thì mới chạyđược. Tuy nhiên có nhiều vấn đề kỹ thuật xung quanh xăng cho xe chạy thì lại chưa đượctuyên truyền rộng rãi, làm cho nhiều bạn sử dụng xăng xe chưa đúng và cũng chưa hiểu biếttường tận về động cơ ô-tô cũng như nhiên liệu cho nó và cách sử dung như thế nào cho antoàn và bền lâu. Bài viết này xin giới thiệu với các bạn những vấn đề đó. Trước hết xin nóivề octan....
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Trị số octan và nhiên liệu động cơTrị số octan và nhiên liệu động cơ.Chúng ta đã sử dụng ô-tô nhiều năm, đã quen với việc xe phải được đổ xăng thì m ới ch ạyđược. Tuy nhiên có nhiều vấn đề kỹ thuật xung quanh xăng cho xe chạy thì lại chưa đ ượctuyên truyền rộng rãi, làm cho nhiều bạn sử dụng xăng xe chưa đúng và cũng ch ưa hi ểu bi ếttường tận về động cơ ô-tô cũng như nhiên liệu cho nó và cách sử dung nh ư th ế nào cho antoàn và bền lâu. Bài viết này xin giới thiệu với các b ạn những v ấn đ ề đó. Tr ước h ết xin nóivề octan.Octan là một chất hữu cơ (ngôn ngữ chuyên môn g ọi là hydrocacbon) có trong phân t ử 8nguyên tử cacbon nối liền nhau thành mạch thẳng. Nó là hydrocacbon no ở v ị trí th ứ tám trongdãy hydrocacbon no mà mở đầu là metan. Trong hóa học người ta hay sử dụng cách gọi tênchất hóa học theo chữ cái latin, ở đây tiếp đầu từ oct có nghĩa là tám. S ở dĩ ph ải nói k ỹ nh ưvậy để các bạn hiểu rằng trị số octan mà chúng ta đang quan tâm không dính dáng gì đ ếnoctan cả! Mà lại dính dáng đến iso-octan kia. Và octan m ạch thẳng vi ết đúng ph ải là n-octan(n là norman có nghĩa là thẳng) để phân biệt với iso-octan vi ết là i-octan. Bây gi ờ xin nói đ ếntrị số octan (còn gọi là chỉ số octan).Định nghĩa chi tiết của trị số octan như sau: “Trị số octan là một đại lượng quy ước dùng đ ểđặc trưng cho tính chống kích nổ của nhiên liệu. Nó đ ược đo bằng % th ể tích c ủa iso-octan(2,2,4-trimetylpentan) có trong hỗn hợp của nó với n-heptan và có kh ả năng ch ống kích n ổtương đương khả năng chống kích nổ của nhiên liệu thí nghi ệm ở đi ều kiện chuẩn”. Từ đ ịnhnghĩa trên ta thấy trị số octan chỉ liên quan với iso-octan thôi chứ chẳng dính dáng gì đến octancả. Hơn nữa người ta cũng chỉ rõ công thức của iso-octan ở đây là 2,2,4-trimetylpentan, nghĩalà một chất tuy cũng có 8 nguyên tử cacbon trong phân tử nhưng lại có mạch nhánh chứ khôngphải mạch thẳng như octan. Chữ iso trong tiếng latin có nghĩa là “m ọc ra” ho ặc “nhánh ph ụ”là để chỉ ý này. Cũng từ định nghĩa này ta thấy chỉ số octan ở đây không đồng nghĩa v ới l ượngoctan hoặc iso-octan cao hay thấp, cũng không liên quan gì t ới nhi ệt đ ộ và “b ốc” hay “khôngbốc” của xe cả.Bản chất của trị số này là ở chỗ người ta đem hai lo ại nhiên li ệu đi so sánh kh ả năng ch ốngkích nổ, một là nhiên liệu xe ta chạy với một cái khác là hỗn hợp c ủa i-octan v ới n-heptan, r ồithay đổi % i-octan trong hỗn hợp sao cho cuối cùng tìm ra giá tr ị X c ủa i-octan mà kh ả năngchống kích nổ của hỗn hợp i-octan và n-heptan tương đ ương khả năng ch ống kích n ổ c ủanhiên liệu xe ta chạy. Ta nói trị số octan của xăng (xe ta chạy) là X đó. Trên th ực t ế i-octan cókhả năng chống kích nổ rất tốt và được quy ước là 100, còn n-heptan chống kích n ổ kém nhấtnên được quy ước là 0. Vào thời người ta nghĩ ra trị s ố octan (1927) thì ch ưa phát hi ện ranhững chất có khả năng chống kích nổ tốt hơn i-octan. Tuy nhiên hi ện nay có r ất nhi ều ch ấtcó khả năng chống kích nổ tốt hơn i-octan nên trên thực tế con người đã sản xu ất đ ược nhi ềuloại nhiên liệu có trị số octan trên 100.Điển hình của loại nhiên liệu này chính là nhiên liệu phản l ực cho các máy bay đ ấy. Có th ểnói việc đưa ra trị số octan là một quá trình tìm tòi rất v ất vả và đ ầy tính h ọc thu ật. T ừ đâyngười ta cũng tìm ra nguyên lý sự cháy của nhiên liệu trong động cơ và bản chất c ủa quá trìnhkích nổ.Khi sử dụng các loại xăng chất lượng thấp thường xảy ra hiện tượng nhiên liệu cháy bất ngờvà trước khi tia lửa điện của bugi bật. Khi đó các nút hơi bị nén mạnh và nổ rất to sinh ra sóngxung kích đập mạnh vào thành xylanh theo nhiều hướng khác nhau gây nên sự rung lắc và gõlộc cộc trong cơ cấu động cơ. Kết quả là làm động c ơ mau b ị r ỗ, hi ệu su ất đ ốt cháy nhiênliệu giảm.Để khắc phục hiện tượng này, các nhà chế biến nhiên liệu sẽ chế biến kỹ hơn để lo ại bỏnhững chất tạo ra nút hơi sinh kích nổ, thay vào đó là những chất có c ấu trúc nhánh nh ư i-octan…giúp nhiên liệu cháy đều đặn, có trật tự, có th ứ tự sau khi bugi b ật tia l ửa đi ện. K ếtquả là hiện tượng kích nổ được loại bỏ hoàn toàn, sự n ổ đều đặn theo một h ướng giúpxylanh và pit-tông hoạt động nhịp nhàng, toàn bộ năng lượng truyền h ết ra tr ục khu ỷu vàthanh truyền để chạy xe chứ không phải tiêu tốn vào việc gõ động cơ hay làm rỗ thành xylanhnữa…Quá trình chế biến xăng cho trị số octan cao như thế được gọi là quá trình reforming… Nh ưvậy xăng có trị số octan cao thích hợp với mọi lo ại động c ơ, đặc bi ệt là đ ộng c ơ có t ỷ s ố néncao vì những động cơ này (có tỷ số nén cao) chính là lo ại r ất dễ dàng và th ường xuyên sinh rasự kích nổ nếu không được dùng đúng nhiên liệu. Sở dĩ như vậy là vì trong động cơ tỷ số néncao, nhiên liệu bị nén mạnh hơn nhiều so với trong động cơ tỷ số nén thấp.Nhìn vào tỷ số nén chúng ta dễ dàng nhận ngay ra đi ều đó. Nh ư v ậy, vi ệc s ử d ụng xăng M95cho chiếc xe yêu quý của chúng ta, đặc biệt là những xe đời mới tự động đã là đi ều không cònph ...