15-10-2009, 10:58 PM
Phần 1 - Lịch sử chỉ số Octan
Gần hai thập kỷ từ sau khi Carl Benz chế tạo chiếc xe chạy bằng động cơ xăng đầu tiên, các chuyên gia kỹ thuật mới nhận ra rằng hiện tượng kích nổ không cho phép họ tuỳ ý tăng sức mạnh của động cơ đốt trong.
Những năm cuối thế kỷ 19 đầu thế kỷ 20, lịch sử của động cơ đốt trong bước sang một trang mới. Người khởi xướng cho cuộc cách mạng công nghệ ôtô - xe máy thời kỳ đó là Gottlieb Wilhelm Daimler, nhà thiết kế động cơ người Đức, khi vào năm 1885, ông thử nghiệm thành công loại xe hai bánh chạy bằng động cơ đốt trong một xi-lanh. Song song và độc lập với Wilhelm Daimler, năm 1886, Carl Freidrich Benz nhận được bằng sáng chế về phát minh vận chuyển bằng động cơ dùng xăng với chiếc xe 4 bánh, động cơ làm lạnh trong một xi-lanh. Và ở bên kia bờ Đại Tây Dương, năm 1903, đánh dấu sự ra đời của một trong những hãng xe nổi tiếng nhất hiện nay, Ford Motor Company do Henry Ford thành lập.
Lợi nhuận kếch xù thu được từ việc sản xuất xe hơi cộng với sự xuất hiện của hàng loạt các phát minh sáng chế đã kéo tất cả các hãng xe và các nhà phát triển động cơ vào cuộc cạnh tranh gay gắt về công nghệ. Các hãng xe thường xuyên nâng cấp cấu tạo của động cơ bằng cách tích hợp thêm nhiều tính năng mới như hệ thống làm lạnh trong, hệ thống đánh lửa tự động, và điều quan trọng hơn, luôn tin tưởng rằng sức mạnh của động cơ đốt trong có thể tăng lên một cách tuỳ ý, vì theo lý thuyết nhiệt động học, với tỷ số nén càng cao, hiệu suất nhiệt càng gần đến cực đại.
Nhưng, vào năm 1912, họ đã phải khống chế tỷ số nén ở dưới một giá trị tới hạn cho phép. Nguyên nhân đưa ra quyết định đi ngược với xu thế phát triển đó là những tiếng nổ lốc cốc xuất hiện khi động cơ đang làm việc, nguy hiểm hơn, hiện tượng này còn phá hủy động cơ chỉ sau vài phút xuất hiện. Vào thời điểm đó, các kỹ sư cho rằng những tiếng lốc cốc có nguyên nhân từ hệ thống đánh điện được cung cấp cho các loại xe có chức năng đề, còn những nhà phát triển động cơ cho biết họ có thể nâng cao sức mạnh và hiệu suất của động cơ nếu hiện tượng đó được khắc phục.
Đứng trước thách thức đó, Charles F. Kettering, trưởng phòng nghiên cứu của hãng General Motor đã giao cho người đồng nghiệp Thomas Midgley nhiệm vụ phải tìm ra một cách chính xác nguyên nhân của hiện tượng.
Ban đầu, họ sử dụng máy ghi áp lực Dobbie-McInnes và đã chứng minh rằng những tiếng lốc cốc đó không xuất hiện do sự đánh lửa sớm của hệ thống điện, mà nó xuất hiện đúng thời điểm áp suất tăng một cách mãnh liệt sau khi bugi đánh lửa. Tuy nhiên, máy ghi áp lực không thích hợp cho các nghiên cứu sâu hơn, vì vậy Midgley và Bob đã dùng một camera tốc độ cao để quan sát chính xác những gì đang diễn ra khi động cơ làm việc, đồng thời, phát triển một máy hiển thị năng lượng cao để đo mức độ của tiếng nổ.
Song song với những thử nghiệm của Thomas Midgley, Sir Harry Ricardo - chuyên gia động cơ của quân đội Hoàng gia Anh - đưa ra khái niệm lựa chọn tỷ số nén tối ưu cho các động cơ có tỷ số nén biến đổi. Tuy nhiên, tỷ số mà Ricardo đưa ra không phải là tuyệt đối vì còn rất nhiều các thông số khác như thời gian đánh lửa, tình trạng sạch sẽ, vị trí của chốt đánh lửa, nhiệt độ động cơ
Các hãng xe, những nhà nghiên cứu động cơ cuối cùng phải thừa nhận rằng, họ đã quên không nghiên cứu, không phát triển một thành phần quan trọng ảnh hưởng đến quá trình hoạt động của động cơ đốt trong: nhiên liệu. Nhiên liệu dùng cho động cơ đốt trong tồn tại một tính chất đặc biệt: nó sẽ tự cháy, tự kích nổ khi bị nén trong xi-lanh dưới áp suất cao, trước cả khi bugi đánh lửa.
Từ kết quả của những nhà nghiên cứu đi trước, năm 1927, Graham Edgar, một nhân viên trẻ của hãng Ethyl Corporation tại Mỹ, đưa ra đề nghị sử dụng 2 hydrocacbon để đánh giá mức độ kích nổ cho nhiên liệu: n-heptan và 2,4,4-trimetylpentan, hay còn được gọi một cách không chính xác là iso-octan.
Iso-octan có chỉ số chống kích nổ cao, còn n-heptan có khả năng chống kích nổ rất kém và Edgar đã đề nghị sử dụng tỷ số của hai chất này để đánh giá khả năng chống kích nổ của nhiên liệu sử dụng trong các động cơ đốt trong. Ông cũng đã chứng minh rằng, trị số chống kích nổ của tất cả các loại xăng thương mại ngày đó đều có thể quy về tỷ số thể tích n-heptan: octan nằm trong khoảng 60:40 đến 40:60. Như vậy, nếu chúng ta ra quầy xăng vào những năm 30 của thế kỷ trước, chúng ta chỉ có thể mua được các loại xăng từ A40 đến A60 mà thôi.
Lý do mang tính kỹ thuật mà Edgar đưa ra khi dùng hai chất này là chúng có những tính chất vật lý rất gần nhau như tính chất bay hơi và đặc biệt là nhiệt độ sôi, chính vì vậy, khi ta thay đổi tỷ số heptan: iso-octan từ 100:0 đến 0:100 thì hầu như các thông số trên thay đổi không đáng kể. Điều này rất quan trọng đối với quá trình thử nghiệm, vì khả năng bay hơi của nhiên liệu ảnh hưởng rất lớn đến hoạt động của động cơ.
Edgar đã thu được rất nhiều thông số từ thử nghiệm này, tuy nhiên, hiện nay, phổ biến nhất vẫn là hai thông số RON (Research Octane Number-chỉ số octan nghiên cứu) và MON (Motor Octane Number-chỉ số octan động cơ).
Phần 2 - Nguyên nhân sự kích nổ
Hiện tượng kích nổ bắt nguồn từ việc sử dụng nhiên liệu có khả năng chống kích nổ quá thấp, khiến cho hỗn hợp khí - nhiên liệu không được đốt cháy một cách điều hoà để tạo ra nguồn năng lượng tối đa.
Kết quả thu được từ những nghiên cứu của Thomas Midgley (1889-1944) và Sir Harry Ricardo (1885-1974) đã chứng minh điều đó. Để đạt được năng lượng tối đa từ xăng, hỗn hợp khí nén nhiên liệu - không khí trong buồng đốt cần phải được đốt cháy một cách điều hoà. Bắt đầu từ khi bugi đánh lửa, bề mặt ngọn lửa lan toả một cách đồng đều trong xi-lanh với tốc độ khoảng 20-25 m/s và đốt cháy hết hoà khí nhiên liệu - không khí ở những vùng mà nó đi qua.
Quá trình cháy điều hoà sinh ra các bức xạ quang nhiệt đốt nóng vùng khí chưa cháy phía trước và nếu nhiên liệu có khả năng chống kích nổ tốt, hỗn hợp nhiên liệu - không khí ở vùng này sẽ không bị cháy trước khi bề mặt lửa lan tới, chúng sẽ cháy một cách tuần tự cho đến khi toàn bộ khí trong xi-lanh cháy hết, bằng cách đó, nhiên liệu sẽ cung cấp một lực đẩy có năng lượng tối đa lên piston.
[/url]![[Image: knocking1.jpg]](http://i19.photobucket.com/albums/b153/minhph/knocking1.jpg)
Trong thực tế, có hàng loạt các phản ứng tiền kích nổ diễn ra ở vùng khí chưa cháy trong buồng đốt trước khi bề mặt lửa từ bugi ập đến. Các phản ứng tiền cháy nổ đó tạo ra các phân tử hay các gốc hoá học có khả năng tự bốc cháy bởi các bức xạ quang nhiệt với tốc độ cháy đạt khoảng 1.500-2.500 m/s, nhanh gấp hàng trăm lần tốc độ cháy bình thường.
Với tốc độ cháy như vậy chúng sẽ gây ra sự tăng đột ngột áp suất trong xi-lanh, giá trị áp suất tức thời tại thời điểm xảy ra hiện tượng kích nổ mà máy ghi áp lực ghi được là 160 atm, gấp nhiều lần so với áp suất vận hành ở chế độ cháy bình thường. Tuy nhiên, áp suất tổng hợp tối đa tác động lên bề mặt piston lại không khác mấy so với áp suất vận hành bình thường. Nguyên nhân là do sự bù trừ áp suất của hai khối khí ngược chiều nhau: Một sinh ra từ bề mặt lửa lan truyền từ bugi và một sinh ra từ các điểm tự kích nổ.
Hiện tượng kích nổ làm tiêu hao năng lượng, giảm sức mạnh của động cơ do năng lượng nhiệt thu được không dùng để sinh công hữu ích, áp suất sinh ra từ các điểm tự cháy chủ yếu tạo ra các sóng hơi xung động va đập vào thành xi-lanh, máy nổ rung giật và làm nóng động cơ một cách bất thường, đồng thời, sóng nén sinh ra từ các vị trí kích nổ cộng hưởng với sóng nén chính tạo ra nút giao thoa và phát ra những tiếng kêu lốc cốc.
![[Image: knocking.jpg]](http://i19.photobucket.com/albums/b153/minhph/knocking.jpg)
Người sử dụng phương tiện giao thông ngày nay có thể không quan tâm nhiều đến hiện tượng này. Nhưng các nhà phát triển động cơ lỗi lạc ở đầu thập niên 20 của thế kỷ trước đã không thể tin nổi khi chứng kiến cảnh chỉ trong vài phút, piston, chốt piston rạn nứt, vòng găng (séc-măng) vỡ thành từng mảnh, bộ truyền động, hộp số, trục cam bị mài mòn, và cuối cùng toàn bộ hệ thống động cơ bị phá huỷ bởi sự kết hợp giữa sóng áp suất mạnh với hiện tượng quá nhiệt.
:y117::y117:
Phần 3 - Sự phát triển của xăng pha chì
Xăng pha chì ra đời giúp ngành công nghiệp ôtô chuyển sang một bước phát triển mới nhưng nó đã bị cấm sử dụng do gây tác động xấu đến sức khoẻ con người.
Phát hiện của Charles F. Kettering, trưởng phòng nghiên cứu, sáng chế viên cao cấp hãng General Motors và đồng nghiệp Thomas Midgley về nguyên nhân của hiện tượng kích nổ vào những năm đầu của thập niên 1910 đã đưa ra thách thức mới cho ngành công nghiệp ôtô thời kỳ đó: Tìm kiếm giải pháp nâng cao tính chất chống kích nổ của nhiên liệu.
![[Image: xang.jpg]](http://i19.photobucket.com/albums/b153/minhph/xang.jpg)
Trong suốt khoảng thời gian gần 10 năm sau đó, các hãng xe hơi, các công ty dầu khí, công ty hoá chất đã huy động rất nhiều nhà nghiên cứu, chi những khoản tiền khổng lồ để giúp họ tập trung vào nghiên cứu, thử nghiệm hàng loạt các đề án nhằm loại bỏ hiện tượng kích nổ. Lịch sử ngành công nghiệp ôtô lại một lần nữa ghi tên những nghiên cứu viên xuất sắc của hãng General Motor. Thomas Midgley, ngày 9/12/1921, đã khám phá ra tính chất chống kích nổ đặc biệt của hợp chất cơ kim chứa chì mang tên chì tetra-ethyl. Một thành công ngoài sức tưởng tượng của Thomas Midgley sau hơn 5 năm tiến hành thử nghiệm với hàng trăm chất phụ gia khác nhau.
Tuy nhiên, Thomas Midgley không chỉ khám phá ra chì tetra-ethyl, trước đó ông còn phát hiện ra rằng cồn cũng là một chất có những khả năng tương tự. Năm 1921, trong thư gửi cho Charles F. Kettering, lúc đó là Phó chủ tịch General Motors, Thomas Midgley viết cồn là nhiên liệu của tương lai. Lý do ông đưa ra là hợp chất đó cực kỳ phổ biến và đồng thời nó được điều chế dễ dàng từ hợp chất cũng phổ biến không kém: tinh bột.
Thomas Midgley coi đó như là sự thay thế hoàn hảo cho nhiên liệu động cơ khi nguồn tài nguyên dầu cạn kiệt. Nhưng vào thời kỳ đó, người ta không thể điều chế được cồn hoàn toàn tinh khiết để làm nhiên liệu vì trong cồn luôn luôn tồn tại một tỷ lệ nước nhất định, chúng tạo thành một hỗn hợp đẳng phí và thành phần đó không bị phá vỡ dưới mọi dạng chưng cất và mọi công nghệ tinh chế.
Ý tưởng về nguồn nhiên liệu dùng cồn bị phá sản, Detroit (nơi đặt trụ sở chính của General Motors cũng như hai hãng xe lớn khác của nước Mỹ là Ford và Chrysler) lựa chọn chì tetra-ethyl làm giải pháp cho hiện tượng kích nổ. Chỉ cần 3-4 cc hợp chất này trong một gallon nhiên liệu (3,79 lít), hiện tượng kích nổ hoàn toàn biến mất. Detroit không cần biết nguyên lý hoạt động của chì tetra-ethyl và cũng không quan tâm đến việc Thomas Midgley vẫn bảo vệ cho quan điểm dùng cồn làm nhiên liệu. General Motor đã nâng ngành công nghiệp ôtô lên tầm cao mới, một thời kỳ phát triển mới với những động cơ có tỷ số nén cao hơn, mạnh mẽ hơn, hiệu quả hơn và tiết kiệm nhiên liệu hơn.
Năm 1923, song song với việc cải tiến động cơ, thiết kế những mẫu xe mới, General Motor bắt đầu sản xuất chì tetra-ethyl thương mại và sau khi liên kết với hãng dầu khí Standard Oil (Exxon Mobil ngày nay) vào năm 1924 để thành lập lên công ty Ethyl Corp. Hàng loạt công ty hoá chất khác tham gia vào liên minh này với tư cách là thành viên thứ 3. Xăng pha chì bắt đầu chiếm lĩnh thị trường, sản lượng chì tetra-ethyl không ngừng tăng và chỉ một thời gian ngắn sau đó tất cả các loại xăng trên thế giới đều pha chì tetra-ethyl. Nó mang về cho General Motors lợi nhuận khổng lồ, đến nỗi Charles F. Kettering đã phải thốt lên: Đó là món quà từ thiên đường!.
Sự phát triển của ngành công nghiệp ôtô gắn liền với chì tetra-ethyl trong suốt một thời gian dài. Nhưng, như bao hoá chất thông dụng khác, bên cạnh những tính năng vượt trội, chì tetra-ethyl bắt đầu có những ảnh hưởng đến sức khoẻ con người trên diện rộng. Không phải đến tận khi có những số liệu thống kê về số người bị chết, bị thương do hít phải quá nhiều khí thải từ xăng pha chì người ta mới biết đến những tính chất độc hại của nó. Ngay từ những năm 1925, trong cuộc hội thảo về chì tetra-ethyl do Cục sức khoẻ cộng đồng Mỹ tổ chức, Hamilton đã gọi General Motors và Charles F. Kettering là những kẻ giết người không hơn, không kém khi cho phổ biến chì tetra-ethyl.
Năm 1975, Mỹ chính thức phê chuẩn quyết định cắt giảm hàm lượng chì tetra-ethyl trong xăng, và đến năm 1986 cấm hoàn toàn việc sử dụng xăng pha chì. Ở châu Âu, xăng pha chì bị cấm sử dụng vào những năm 1990. Còn ở Việt Nam, ngày 1/11/2001, Thủ tướng cũng đã ra quyết định cấm sử dụng xăng pha chì trên phạm vi toàn quốc.
Quyết định khai tử chì tetra-ethyl mang lại cho chúng ta sự yên tâm về sức khoẻ, nhưng lại đặt ra cho các nhà phát triển năng lượng một câu hỏi hóc búa: dùng chất gì để nâng cao chỉ số octan của nhiên liệu mà không làm ảnh hưởng đến sức khoẻ con người? Thế giới một lần nữa quay lại với nhận định của Thomas Midgley Cồn: nhiên liệu của tương lai.
Phần 4 - Hai chỉ số Octan: RON và MON
Giữa những năm 20 của thế kỷ trước, vào thời điểm General Motors quyết định thương mại hoá sản phẩm chất phụ gia "chì tetraetyl", hãng nhận ra sự cần thiết phải có một thông số định lượng xác định tính chất chống kích nổ của xăng.
![[Image: Thietbido_A.jpg]](http://i19.photobucket.com/albums/b153/minhph/Thietbido_A.jpg)
Một thiết bị đo chỉ số Octan.
Thông số này phải dễ hiểu, dễ xác định và hơn hết phải có độ chính xác cao vì nó được dùng làm cơ sở hàng đầu để phân loại, định giá cho các sản phẩm xăng thương mại, cũng như là yếu tố đóng một vai trò quan trọng đối với các nhà phát triển động cơ.
Năm 1927, Graham Egar đã hoàn tất những nghiên cứu của Thomas Midgley khi ông giới thiệu phương pháp xác định khả năng chống kích nổ của nhiên liệu thoả mãn tất cả các điều kiện của Detroit, dựa trên tỷ số thể tích của hai chất n-heptan và iso-octan và tên gọi chỉ số Octan bắt nguồn từ đây. Hiện nay, sau gần 80 năm ra đời, phương pháp do Edgar đề nghị vẫn là phương pháp xác định chỉ số chống kích nổ duy nhất được dùng trong các phòng tiêu chuẩn, phòng kiểm định chất lượng xăng trên thế giới.
Trải qua nhiều thập niên, có rất nhiều phương pháp đo chỉ số Octan được giới thiệu, ngoài sự phong phú về thiết kế của động cơ còn có cả sự phong phú về các điều kiện vận hành. Giai đoạn 1950-1960, người ta cố gắng thiết lập một phương pháp đo chỉ số Octan tiêu chuẩn mang tính toàn cầu, nhằm giảm thiểu sự tồn tại của quá nhiều phương pháp đo, quá nhiều tiêu chuẩn đánh giá riêng của mỗi nước, ảnh hưởng xấu đến sự phát triển của ngành thương mại dầu khí.
Trong bối cảnh đó, phương pháp do ASTM (American Society for Testing Materials - Hiệp hội thử nghiệm vật liệu Hoa Kỳ) đề nghị dần trở nên thông dụng và cuối cùng các nhà kiểm định chất lượng đã thống nhất dùng MON (Motor Octane Number - chỉ số Octan động cơ) và RON (Research Octane Number - chỉ số Octan nghiên cứu).
Điều kiện đo của phương pháp MON rất khắc nghiệt, tốc độ động cơ cao và duy trì trong một thời gian dài, mang tải trọng lớn. Do vậy, thông số này thích hợp đối với các loại xe vận tải đường trường, tốc độ vận hành cao và ổn định.
Ngược lại, phương pháp RON vận hành ở điều kiện nhẹ nhàng hơn, không thích hợp với các trường hợp mang tải trọng lớn. RON phù hợp cho các loại xe chạy trong thành phố, thường xuyên thay đổi tốc độ và tải trọng nhẹ.
Giai đoạn 1940-1960, các kết quả đo RON trở thành một chỉ tiêu quan trọng đánh giá chất lượng xăng do nó có sự tương ứng với chỉ số Octan mà các nhà thiết kế động cơ yêu cầu. Nhưng, những năm cuối của thập niên 60 thế kỷ trước, các nhà chế tạo động cơ Đức khám phá ra rằng động cơ của họ tự phá huỷ khi chạy trên các xa lộ dài, thậm chí ngay cả khi chỉ số RON vẫn nằm trong yêu cầu kỹ thuật.
Thiết kế của động cơ có ảnh hưởng đáng kể đến yêu cầu về chỉ số Octan tối ưu của động cơ đó (cả về RON và MON). Những năm 1930, hầu hết các phương tiện giao thông vận tải có sự nhạy cảm đặc biệt với chỉ số RON, và người ta quên đi thông số MON. Trong khi đó, từ năm 1990, động cơ cần cả hai thông số này, điều đó có nghĩa là động cơ không thể làm việc bình thường chỉ với một thông số độc lập (RON hoặc MON) khi mà sự thay đổi RON sẽ kéo theo sự thay đổi MON.
Ngày nay, ở các loại xăng thương mại dùng cho các dòng xe hơi cao cấp, bên cạnh RON, MON, thông số RON - MON = độ nhạy cũng được đưa vào chỉ tiêu kỹ thuật khi động cơ vận hành. Nguyên nhân đưa ra khái niệm độ nhạy là do hai phương pháp này được tiến hành ở hai điều kiện khác nhau, đặc biệt là nhiệt độ hỗn hợp khí nạp và tốc độ động cơ. Loại nhiên liệu nào nhạy với sự thay đổi trong quá trình vận hành sẽ có sự chênh lệch lớn giữa RON và MON. Các nhiên liệu hiện nay thường có độ nhạy nằm trong khoảng 10.
Xăng không chì US 87 (87= (RON+MON)/2) của Mỹ được đề nghị có mức MON tối thiểu là = 82, tránh cho việc xăng có độ nhạy quá cao. Còn với các loại xăng bán ở Việt Nam như A90, A92 (chữ A do các nhà cung cấp xăng dầu Việt Nam đặt tên cho sản phẩm của mình), Mogas90, Mogas92 (Mogas - viết tắt của Motor Gasoline, một cách gọi phổ biến trên thế giới), chỉ số Octan được tính bằng giá trị nhỏ nhất của RON và giá trị MON được quy định không nhỏ hơn 82.
Phần 5 - Lựa chọn chỉ số Octan phù hợp
Chỉ số Octan là một trong những yếu tố quan trọng quyết định quá trình vận hành của động cơ. Lựa chọn giá trị Octan để động cơ "chạy" một cách êm ả, khoẻ khoắn và trường kỳ là yêu cầu hàng đầu đối với những người sở hữu xe.
Chỉ số Octan nằm ngoài danh mục bảo hành của nhà sản xuất và việc đáp ứng những yêu cầu kỹ thuật của nhiên liệu hoàn toàn phụ thuộc vào người sử dụng. Đầu tiên, để lựa chọn được loại xăng phù hợp, bạn cần phải biết kiểu động cơ mà bạn đang sử dụng. Thị trường Việt Nam hiện có rất nhiều hãng xe hơi và xe gắn máy, mỗi hãng xe đều có những cải tiến, thiết kế riêng cho động cơ của mình. Có thể phân thành hai nhóm chính: được và không được trang bị hệ thống điều hành tự động.
Các loại xe không được trang bị hệ thống điều hành tự động thường là xe gắn máy và ôtô đời cũ, chúng có đặc điểm chung là vẫn dùng bộ chế hoà khí để tạo ra hỗn hợp xăng gió.
Trong khi đó, hầu hết các hãng xe hơi có mặt ở Việt Nam hiện nay đều trang bị hệ thống điều hành tự động cho các sản phẩm của mình. Trên các dòng xe này không gắn bộ chế hoà khí mà nhiên liệu được bơm thẳng vào xi-lanh thông qua thiết bị bơm nhiên liệu tự động (EFI - Electronic Fuel Injection).
Đối với các loại xe không trang bị hệ thống điều hành tự động, việc lựa chọn chỉ số Octan sẽ khó khăn hơn vì động cơ không thể tự điều chỉnh về điều kiện vận hành tối ưu. Hơn nữa, hiện tượng kích nổ phá huỷ động cơ rất nhanh nên người sử dụng các loại xe này phải dùng loại nhiên liệu chắc chắn không gây ra hiện tượng kích nổ, dưới những điều kiện vận hành mà họ thường xuyên gặp phải.
Sau khi thử nghiệm với nhiều dạng động cơ và nhiều loại xăng có chỉ số Octan khác nhau, các nhà nghiên cứu đã đưa ra kết luận lựa chọn chỉ số Octan dựa trên tỷ số nén của mỗi loại động cơ. Sự tương quan giữa tỷ số nén với chỉ số Octan tối ưu và tuân theo quy luật nhiệt động học, tăng tỷ số nén đồng thời cũng kéo theo sự tăng chỉ số Octan và hiệu suất nhiệt động.
Hiệu suất nhiệt động học tăng lên và đạt cực đại khi động cơ ở trạng thái chớm xuất hiện hiện tượng kích nổ. Động cơ có tỷ số nén thấp làm cho hiệu suất làm việc cũng giảm đi ương ứng. Quan hệ giữa tỷ số nén và chỉ số Octan như sau:
[url=http://i19.photobucket.com/albums/b153/minhph/octan.jpg]![[Image: octan.jpg]](http://i19.photobucket.com/albums/b153/minhph/octan.jpg)
Edit by XeTai
Với hai loại xăng bán trên thị trường hiện nay là Mogas 90 và Mogas 92, các xe gắn máy có tỷ số nén từ 7:1 đến 8:1 đều có thể hoạt động một các trơn tru nếu đảm bảo được các thông số kỹ thuật khác như: tình trạng sạch sẽ của động cơ, vị trí chốt lửa và thông số quán tính vận hành Run-on (Run-on là thuật ngữ dùng để chỉ xu hướng tiếp tục hoạt động của động cơ khi ngắt nguồn điện bugi, nếu quán tính này càng lớn, động cơ càng dễ bị kích nổ).
Dòng xe cao cấp của các hãng xe hơi danh tiếng như Mercedes-Benz, GM Daewoo, Lexus, BMW đang hoạt động ở Việt Nam, động cơ được trang bị hệ thống điều hành tự động gồm hai hệ thống thứ cấp: Hệ thống kiểm soát lưu lượng dòng không khí, lưu lượng dòng nhiên liệu, thời gian đánh lửa bugi; và hệ thống cảm biến các thông số nồng độ oxy trong khí thải, mức độ kích nổ, nhiệt độ khí thải, nhiệt độ chất làm mát và nhiệt độ van nạp.
Trong trường hợp bạn sử dụng loại xăng có chỉ số Octan khác loại đang dùng, hệ thống sẽ lập tức đưa động cơ về trạng thái hoạt động tối ưu nhất đối với loại xăng đó bằng cách thay đổi thông số dòng nhiên liệu, dòng không khí để điều chỉnh hỗn hợp xăng-gió, ra lệnh cho bugi đánh lửa sớm hay muộn (độ đánh lửa sớm tỷ lệ thuận với chỉ số Octan, 60 đối với xăng 93, 80 với xăng 96 và muộn 40 với xăng 91). Tuy nhiên, trên thực tế, vẫn có một giá trị về chỉ số Octan tối ưu dành cho từng loại động cơ ở từng điều kiện vận hành nhất định, giá trị này thường được các nhà sản xuất đưa ra, vì vậy bạn cần phải tôn trọng các khuyến cáo và cẩn trọng với những quyết định của mình.
Nếu loại nhiên liệu sử dụng có chỉ số Octan đúng như yêu cầu, bạn cũng không nhận được nhiều năng lượng hơn so với sử dụng loại nhiên liệu có chỉ số Octan cao hơn. Động cơ đang vận hành trơn tru ở điều kiện tối ưu, vì thế, một nhiên liệu có chỉ số Octan cao hơn sẽ chẳng có ảnh hưởng đáng kể nào đến hoạt động của chúng. Hơn nữa, khi sở hữu một chiếc xe được trang bị những hệ thống hiện đại như vậy, bạn cần phải lưu rằng hai yếu tố công suất động cơ và sử dụng nhiên liệu một cách kinh tế có vai trò ngang nhau. Nhiên liệu có chỉ số Octan cao hơn đương nhiên sẽ đắt hơn, và như vậy bạn sẽ phải chi nhiều tiền hơn.
Còn nếu nhiên liệu có chỉ số Octan thấp hơn chỉ số Octan tối ưu không đáng kể thì việc bạn sử dụng nhiên liệu có chỉ số Octan cao hơn sẽ làm cho hệ thống điều hành tự động chuyển về điều kiện vận hành tối ưu, lúc đó động cơ của bạn khoẻ hơn, đồng thời vấn đề kinh tế cũng được cải thiện. Lời khuyên cuối cùng là bạn nên thay đổi chỉ số Octan ở các mùa khác nhau (chọn loại xăng có chỉ số Octan thấp hơn về mùa đông) để tiết kiệm tiền mà không làm giảm sức mạnh của động cơ.
(Theo VnExpress) :y28:
Gần hai thập kỷ từ sau khi Carl Benz chế tạo chiếc xe chạy bằng động cơ xăng đầu tiên, các chuyên gia kỹ thuật mới nhận ra rằng hiện tượng kích nổ không cho phép họ tuỳ ý tăng sức mạnh của động cơ đốt trong.
Những năm cuối thế kỷ 19 đầu thế kỷ 20, lịch sử của động cơ đốt trong bước sang một trang mới. Người khởi xướng cho cuộc cách mạng công nghệ ôtô - xe máy thời kỳ đó là Gottlieb Wilhelm Daimler, nhà thiết kế động cơ người Đức, khi vào năm 1885, ông thử nghiệm thành công loại xe hai bánh chạy bằng động cơ đốt trong một xi-lanh. Song song và độc lập với Wilhelm Daimler, năm 1886, Carl Freidrich Benz nhận được bằng sáng chế về phát minh vận chuyển bằng động cơ dùng xăng với chiếc xe 4 bánh, động cơ làm lạnh trong một xi-lanh. Và ở bên kia bờ Đại Tây Dương, năm 1903, đánh dấu sự ra đời của một trong những hãng xe nổi tiếng nhất hiện nay, Ford Motor Company do Henry Ford thành lập.
Lợi nhuận kếch xù thu được từ việc sản xuất xe hơi cộng với sự xuất hiện của hàng loạt các phát minh sáng chế đã kéo tất cả các hãng xe và các nhà phát triển động cơ vào cuộc cạnh tranh gay gắt về công nghệ. Các hãng xe thường xuyên nâng cấp cấu tạo của động cơ bằng cách tích hợp thêm nhiều tính năng mới như hệ thống làm lạnh trong, hệ thống đánh lửa tự động, và điều quan trọng hơn, luôn tin tưởng rằng sức mạnh của động cơ đốt trong có thể tăng lên một cách tuỳ ý, vì theo lý thuyết nhiệt động học, với tỷ số nén càng cao, hiệu suất nhiệt càng gần đến cực đại.
Nhưng, vào năm 1912, họ đã phải khống chế tỷ số nén ở dưới một giá trị tới hạn cho phép. Nguyên nhân đưa ra quyết định đi ngược với xu thế phát triển đó là những tiếng nổ lốc cốc xuất hiện khi động cơ đang làm việc, nguy hiểm hơn, hiện tượng này còn phá hủy động cơ chỉ sau vài phút xuất hiện. Vào thời điểm đó, các kỹ sư cho rằng những tiếng lốc cốc có nguyên nhân từ hệ thống đánh điện được cung cấp cho các loại xe có chức năng đề, còn những nhà phát triển động cơ cho biết họ có thể nâng cao sức mạnh và hiệu suất của động cơ nếu hiện tượng đó được khắc phục.
Đứng trước thách thức đó, Charles F. Kettering, trưởng phòng nghiên cứu của hãng General Motor đã giao cho người đồng nghiệp Thomas Midgley nhiệm vụ phải tìm ra một cách chính xác nguyên nhân của hiện tượng.
Ban đầu, họ sử dụng máy ghi áp lực Dobbie-McInnes và đã chứng minh rằng những tiếng lốc cốc đó không xuất hiện do sự đánh lửa sớm của hệ thống điện, mà nó xuất hiện đúng thời điểm áp suất tăng một cách mãnh liệt sau khi bugi đánh lửa. Tuy nhiên, máy ghi áp lực không thích hợp cho các nghiên cứu sâu hơn, vì vậy Midgley và Bob đã dùng một camera tốc độ cao để quan sát chính xác những gì đang diễn ra khi động cơ làm việc, đồng thời, phát triển một máy hiển thị năng lượng cao để đo mức độ của tiếng nổ.
Song song với những thử nghiệm của Thomas Midgley, Sir Harry Ricardo - chuyên gia động cơ của quân đội Hoàng gia Anh - đưa ra khái niệm lựa chọn tỷ số nén tối ưu cho các động cơ có tỷ số nén biến đổi. Tuy nhiên, tỷ số mà Ricardo đưa ra không phải là tuyệt đối vì còn rất nhiều các thông số khác như thời gian đánh lửa, tình trạng sạch sẽ, vị trí của chốt đánh lửa, nhiệt độ động cơ
Các hãng xe, những nhà nghiên cứu động cơ cuối cùng phải thừa nhận rằng, họ đã quên không nghiên cứu, không phát triển một thành phần quan trọng ảnh hưởng đến quá trình hoạt động của động cơ đốt trong: nhiên liệu. Nhiên liệu dùng cho động cơ đốt trong tồn tại một tính chất đặc biệt: nó sẽ tự cháy, tự kích nổ khi bị nén trong xi-lanh dưới áp suất cao, trước cả khi bugi đánh lửa.
Từ kết quả của những nhà nghiên cứu đi trước, năm 1927, Graham Edgar, một nhân viên trẻ của hãng Ethyl Corporation tại Mỹ, đưa ra đề nghị sử dụng 2 hydrocacbon để đánh giá mức độ kích nổ cho nhiên liệu: n-heptan và 2,4,4-trimetylpentan, hay còn được gọi một cách không chính xác là iso-octan.
Iso-octan có chỉ số chống kích nổ cao, còn n-heptan có khả năng chống kích nổ rất kém và Edgar đã đề nghị sử dụng tỷ số của hai chất này để đánh giá khả năng chống kích nổ của nhiên liệu sử dụng trong các động cơ đốt trong. Ông cũng đã chứng minh rằng, trị số chống kích nổ của tất cả các loại xăng thương mại ngày đó đều có thể quy về tỷ số thể tích n-heptan: octan nằm trong khoảng 60:40 đến 40:60. Như vậy, nếu chúng ta ra quầy xăng vào những năm 30 của thế kỷ trước, chúng ta chỉ có thể mua được các loại xăng từ A40 đến A60 mà thôi.
Lý do mang tính kỹ thuật mà Edgar đưa ra khi dùng hai chất này là chúng có những tính chất vật lý rất gần nhau như tính chất bay hơi và đặc biệt là nhiệt độ sôi, chính vì vậy, khi ta thay đổi tỷ số heptan: iso-octan từ 100:0 đến 0:100 thì hầu như các thông số trên thay đổi không đáng kể. Điều này rất quan trọng đối với quá trình thử nghiệm, vì khả năng bay hơi của nhiên liệu ảnh hưởng rất lớn đến hoạt động của động cơ.
Edgar đã thu được rất nhiều thông số từ thử nghiệm này, tuy nhiên, hiện nay, phổ biến nhất vẫn là hai thông số RON (Research Octane Number-chỉ số octan nghiên cứu) và MON (Motor Octane Number-chỉ số octan động cơ).
Phần 2 - Nguyên nhân sự kích nổ
Hiện tượng kích nổ bắt nguồn từ việc sử dụng nhiên liệu có khả năng chống kích nổ quá thấp, khiến cho hỗn hợp khí - nhiên liệu không được đốt cháy một cách điều hoà để tạo ra nguồn năng lượng tối đa.
Kết quả thu được từ những nghiên cứu của Thomas Midgley (1889-1944) và Sir Harry Ricardo (1885-1974) đã chứng minh điều đó. Để đạt được năng lượng tối đa từ xăng, hỗn hợp khí nén nhiên liệu - không khí trong buồng đốt cần phải được đốt cháy một cách điều hoà. Bắt đầu từ khi bugi đánh lửa, bề mặt ngọn lửa lan toả một cách đồng đều trong xi-lanh với tốc độ khoảng 20-25 m/s và đốt cháy hết hoà khí nhiên liệu - không khí ở những vùng mà nó đi qua.
Quá trình cháy điều hoà sinh ra các bức xạ quang nhiệt đốt nóng vùng khí chưa cháy phía trước và nếu nhiên liệu có khả năng chống kích nổ tốt, hỗn hợp nhiên liệu - không khí ở vùng này sẽ không bị cháy trước khi bề mặt lửa lan tới, chúng sẽ cháy một cách tuần tự cho đến khi toàn bộ khí trong xi-lanh cháy hết, bằng cách đó, nhiên liệu sẽ cung cấp một lực đẩy có năng lượng tối đa lên piston.
[/url]
Trong thực tế, có hàng loạt các phản ứng tiền kích nổ diễn ra ở vùng khí chưa cháy trong buồng đốt trước khi bề mặt lửa từ bugi ập đến. Các phản ứng tiền cháy nổ đó tạo ra các phân tử hay các gốc hoá học có khả năng tự bốc cháy bởi các bức xạ quang nhiệt với tốc độ cháy đạt khoảng 1.500-2.500 m/s, nhanh gấp hàng trăm lần tốc độ cháy bình thường.
Với tốc độ cháy như vậy chúng sẽ gây ra sự tăng đột ngột áp suất trong xi-lanh, giá trị áp suất tức thời tại thời điểm xảy ra hiện tượng kích nổ mà máy ghi áp lực ghi được là 160 atm, gấp nhiều lần so với áp suất vận hành ở chế độ cháy bình thường. Tuy nhiên, áp suất tổng hợp tối đa tác động lên bề mặt piston lại không khác mấy so với áp suất vận hành bình thường. Nguyên nhân là do sự bù trừ áp suất của hai khối khí ngược chiều nhau: Một sinh ra từ bề mặt lửa lan truyền từ bugi và một sinh ra từ các điểm tự kích nổ.
Hiện tượng kích nổ làm tiêu hao năng lượng, giảm sức mạnh của động cơ do năng lượng nhiệt thu được không dùng để sinh công hữu ích, áp suất sinh ra từ các điểm tự cháy chủ yếu tạo ra các sóng hơi xung động va đập vào thành xi-lanh, máy nổ rung giật và làm nóng động cơ một cách bất thường, đồng thời, sóng nén sinh ra từ các vị trí kích nổ cộng hưởng với sóng nén chính tạo ra nút giao thoa và phát ra những tiếng kêu lốc cốc.
Người sử dụng phương tiện giao thông ngày nay có thể không quan tâm nhiều đến hiện tượng này. Nhưng các nhà phát triển động cơ lỗi lạc ở đầu thập niên 20 của thế kỷ trước đã không thể tin nổi khi chứng kiến cảnh chỉ trong vài phút, piston, chốt piston rạn nứt, vòng găng (séc-măng) vỡ thành từng mảnh, bộ truyền động, hộp số, trục cam bị mài mòn, và cuối cùng toàn bộ hệ thống động cơ bị phá huỷ bởi sự kết hợp giữa sóng áp suất mạnh với hiện tượng quá nhiệt.
:y117::y117:
Phần 3 - Sự phát triển của xăng pha chì
Xăng pha chì ra đời giúp ngành công nghiệp ôtô chuyển sang một bước phát triển mới nhưng nó đã bị cấm sử dụng do gây tác động xấu đến sức khoẻ con người.
Phát hiện của Charles F. Kettering, trưởng phòng nghiên cứu, sáng chế viên cao cấp hãng General Motors và đồng nghiệp Thomas Midgley về nguyên nhân của hiện tượng kích nổ vào những năm đầu của thập niên 1910 đã đưa ra thách thức mới cho ngành công nghiệp ôtô thời kỳ đó: Tìm kiếm giải pháp nâng cao tính chất chống kích nổ của nhiên liệu.
Trong suốt khoảng thời gian gần 10 năm sau đó, các hãng xe hơi, các công ty dầu khí, công ty hoá chất đã huy động rất nhiều nhà nghiên cứu, chi những khoản tiền khổng lồ để giúp họ tập trung vào nghiên cứu, thử nghiệm hàng loạt các đề án nhằm loại bỏ hiện tượng kích nổ. Lịch sử ngành công nghiệp ôtô lại một lần nữa ghi tên những nghiên cứu viên xuất sắc của hãng General Motor. Thomas Midgley, ngày 9/12/1921, đã khám phá ra tính chất chống kích nổ đặc biệt của hợp chất cơ kim chứa chì mang tên chì tetra-ethyl. Một thành công ngoài sức tưởng tượng của Thomas Midgley sau hơn 5 năm tiến hành thử nghiệm với hàng trăm chất phụ gia khác nhau.
Tuy nhiên, Thomas Midgley không chỉ khám phá ra chì tetra-ethyl, trước đó ông còn phát hiện ra rằng cồn cũng là một chất có những khả năng tương tự. Năm 1921, trong thư gửi cho Charles F. Kettering, lúc đó là Phó chủ tịch General Motors, Thomas Midgley viết cồn là nhiên liệu của tương lai. Lý do ông đưa ra là hợp chất đó cực kỳ phổ biến và đồng thời nó được điều chế dễ dàng từ hợp chất cũng phổ biến không kém: tinh bột.
Thomas Midgley coi đó như là sự thay thế hoàn hảo cho nhiên liệu động cơ khi nguồn tài nguyên dầu cạn kiệt. Nhưng vào thời kỳ đó, người ta không thể điều chế được cồn hoàn toàn tinh khiết để làm nhiên liệu vì trong cồn luôn luôn tồn tại một tỷ lệ nước nhất định, chúng tạo thành một hỗn hợp đẳng phí và thành phần đó không bị phá vỡ dưới mọi dạng chưng cất và mọi công nghệ tinh chế.
Ý tưởng về nguồn nhiên liệu dùng cồn bị phá sản, Detroit (nơi đặt trụ sở chính của General Motors cũng như hai hãng xe lớn khác của nước Mỹ là Ford và Chrysler) lựa chọn chì tetra-ethyl làm giải pháp cho hiện tượng kích nổ. Chỉ cần 3-4 cc hợp chất này trong một gallon nhiên liệu (3,79 lít), hiện tượng kích nổ hoàn toàn biến mất. Detroit không cần biết nguyên lý hoạt động của chì tetra-ethyl và cũng không quan tâm đến việc Thomas Midgley vẫn bảo vệ cho quan điểm dùng cồn làm nhiên liệu. General Motor đã nâng ngành công nghiệp ôtô lên tầm cao mới, một thời kỳ phát triển mới với những động cơ có tỷ số nén cao hơn, mạnh mẽ hơn, hiệu quả hơn và tiết kiệm nhiên liệu hơn.
Năm 1923, song song với việc cải tiến động cơ, thiết kế những mẫu xe mới, General Motor bắt đầu sản xuất chì tetra-ethyl thương mại và sau khi liên kết với hãng dầu khí Standard Oil (Exxon Mobil ngày nay) vào năm 1924 để thành lập lên công ty Ethyl Corp. Hàng loạt công ty hoá chất khác tham gia vào liên minh này với tư cách là thành viên thứ 3. Xăng pha chì bắt đầu chiếm lĩnh thị trường, sản lượng chì tetra-ethyl không ngừng tăng và chỉ một thời gian ngắn sau đó tất cả các loại xăng trên thế giới đều pha chì tetra-ethyl. Nó mang về cho General Motors lợi nhuận khổng lồ, đến nỗi Charles F. Kettering đã phải thốt lên: Đó là món quà từ thiên đường!.
Sự phát triển của ngành công nghiệp ôtô gắn liền với chì tetra-ethyl trong suốt một thời gian dài. Nhưng, như bao hoá chất thông dụng khác, bên cạnh những tính năng vượt trội, chì tetra-ethyl bắt đầu có những ảnh hưởng đến sức khoẻ con người trên diện rộng. Không phải đến tận khi có những số liệu thống kê về số người bị chết, bị thương do hít phải quá nhiều khí thải từ xăng pha chì người ta mới biết đến những tính chất độc hại của nó. Ngay từ những năm 1925, trong cuộc hội thảo về chì tetra-ethyl do Cục sức khoẻ cộng đồng Mỹ tổ chức, Hamilton đã gọi General Motors và Charles F. Kettering là những kẻ giết người không hơn, không kém khi cho phổ biến chì tetra-ethyl.
Năm 1975, Mỹ chính thức phê chuẩn quyết định cắt giảm hàm lượng chì tetra-ethyl trong xăng, và đến năm 1986 cấm hoàn toàn việc sử dụng xăng pha chì. Ở châu Âu, xăng pha chì bị cấm sử dụng vào những năm 1990. Còn ở Việt Nam, ngày 1/11/2001, Thủ tướng cũng đã ra quyết định cấm sử dụng xăng pha chì trên phạm vi toàn quốc.
Quyết định khai tử chì tetra-ethyl mang lại cho chúng ta sự yên tâm về sức khoẻ, nhưng lại đặt ra cho các nhà phát triển năng lượng một câu hỏi hóc búa: dùng chất gì để nâng cao chỉ số octan của nhiên liệu mà không làm ảnh hưởng đến sức khoẻ con người? Thế giới một lần nữa quay lại với nhận định của Thomas Midgley Cồn: nhiên liệu của tương lai.
Phần 4 - Hai chỉ số Octan: RON và MON
Giữa những năm 20 của thế kỷ trước, vào thời điểm General Motors quyết định thương mại hoá sản phẩm chất phụ gia "chì tetraetyl", hãng nhận ra sự cần thiết phải có một thông số định lượng xác định tính chất chống kích nổ của xăng.
Một thiết bị đo chỉ số Octan.
Thông số này phải dễ hiểu, dễ xác định và hơn hết phải có độ chính xác cao vì nó được dùng làm cơ sở hàng đầu để phân loại, định giá cho các sản phẩm xăng thương mại, cũng như là yếu tố đóng một vai trò quan trọng đối với các nhà phát triển động cơ.
Năm 1927, Graham Egar đã hoàn tất những nghiên cứu của Thomas Midgley khi ông giới thiệu phương pháp xác định khả năng chống kích nổ của nhiên liệu thoả mãn tất cả các điều kiện của Detroit, dựa trên tỷ số thể tích của hai chất n-heptan và iso-octan và tên gọi chỉ số Octan bắt nguồn từ đây. Hiện nay, sau gần 80 năm ra đời, phương pháp do Edgar đề nghị vẫn là phương pháp xác định chỉ số chống kích nổ duy nhất được dùng trong các phòng tiêu chuẩn, phòng kiểm định chất lượng xăng trên thế giới.
Trải qua nhiều thập niên, có rất nhiều phương pháp đo chỉ số Octan được giới thiệu, ngoài sự phong phú về thiết kế của động cơ còn có cả sự phong phú về các điều kiện vận hành. Giai đoạn 1950-1960, người ta cố gắng thiết lập một phương pháp đo chỉ số Octan tiêu chuẩn mang tính toàn cầu, nhằm giảm thiểu sự tồn tại của quá nhiều phương pháp đo, quá nhiều tiêu chuẩn đánh giá riêng của mỗi nước, ảnh hưởng xấu đến sự phát triển của ngành thương mại dầu khí.
Trong bối cảnh đó, phương pháp do ASTM (American Society for Testing Materials - Hiệp hội thử nghiệm vật liệu Hoa Kỳ) đề nghị dần trở nên thông dụng và cuối cùng các nhà kiểm định chất lượng đã thống nhất dùng MON (Motor Octane Number - chỉ số Octan động cơ) và RON (Research Octane Number - chỉ số Octan nghiên cứu).
Điều kiện đo của phương pháp MON rất khắc nghiệt, tốc độ động cơ cao và duy trì trong một thời gian dài, mang tải trọng lớn. Do vậy, thông số này thích hợp đối với các loại xe vận tải đường trường, tốc độ vận hành cao và ổn định.
Ngược lại, phương pháp RON vận hành ở điều kiện nhẹ nhàng hơn, không thích hợp với các trường hợp mang tải trọng lớn. RON phù hợp cho các loại xe chạy trong thành phố, thường xuyên thay đổi tốc độ và tải trọng nhẹ.
Giai đoạn 1940-1960, các kết quả đo RON trở thành một chỉ tiêu quan trọng đánh giá chất lượng xăng do nó có sự tương ứng với chỉ số Octan mà các nhà thiết kế động cơ yêu cầu. Nhưng, những năm cuối của thập niên 60 thế kỷ trước, các nhà chế tạo động cơ Đức khám phá ra rằng động cơ của họ tự phá huỷ khi chạy trên các xa lộ dài, thậm chí ngay cả khi chỉ số RON vẫn nằm trong yêu cầu kỹ thuật.
Thiết kế của động cơ có ảnh hưởng đáng kể đến yêu cầu về chỉ số Octan tối ưu của động cơ đó (cả về RON và MON). Những năm 1930, hầu hết các phương tiện giao thông vận tải có sự nhạy cảm đặc biệt với chỉ số RON, và người ta quên đi thông số MON. Trong khi đó, từ năm 1990, động cơ cần cả hai thông số này, điều đó có nghĩa là động cơ không thể làm việc bình thường chỉ với một thông số độc lập (RON hoặc MON) khi mà sự thay đổi RON sẽ kéo theo sự thay đổi MON.
Ngày nay, ở các loại xăng thương mại dùng cho các dòng xe hơi cao cấp, bên cạnh RON, MON, thông số RON - MON = độ nhạy cũng được đưa vào chỉ tiêu kỹ thuật khi động cơ vận hành. Nguyên nhân đưa ra khái niệm độ nhạy là do hai phương pháp này được tiến hành ở hai điều kiện khác nhau, đặc biệt là nhiệt độ hỗn hợp khí nạp và tốc độ động cơ. Loại nhiên liệu nào nhạy với sự thay đổi trong quá trình vận hành sẽ có sự chênh lệch lớn giữa RON và MON. Các nhiên liệu hiện nay thường có độ nhạy nằm trong khoảng 10.
Xăng không chì US 87 (87= (RON+MON)/2) của Mỹ được đề nghị có mức MON tối thiểu là = 82, tránh cho việc xăng có độ nhạy quá cao. Còn với các loại xăng bán ở Việt Nam như A90, A92 (chữ A do các nhà cung cấp xăng dầu Việt Nam đặt tên cho sản phẩm của mình), Mogas90, Mogas92 (Mogas - viết tắt của Motor Gasoline, một cách gọi phổ biến trên thế giới), chỉ số Octan được tính bằng giá trị nhỏ nhất của RON và giá trị MON được quy định không nhỏ hơn 82.
Phần 5 - Lựa chọn chỉ số Octan phù hợp
Chỉ số Octan là một trong những yếu tố quan trọng quyết định quá trình vận hành của động cơ. Lựa chọn giá trị Octan để động cơ "chạy" một cách êm ả, khoẻ khoắn và trường kỳ là yêu cầu hàng đầu đối với những người sở hữu xe.
Chỉ số Octan nằm ngoài danh mục bảo hành của nhà sản xuất và việc đáp ứng những yêu cầu kỹ thuật của nhiên liệu hoàn toàn phụ thuộc vào người sử dụng. Đầu tiên, để lựa chọn được loại xăng phù hợp, bạn cần phải biết kiểu động cơ mà bạn đang sử dụng. Thị trường Việt Nam hiện có rất nhiều hãng xe hơi và xe gắn máy, mỗi hãng xe đều có những cải tiến, thiết kế riêng cho động cơ của mình. Có thể phân thành hai nhóm chính: được và không được trang bị hệ thống điều hành tự động.
Các loại xe không được trang bị hệ thống điều hành tự động thường là xe gắn máy và ôtô đời cũ, chúng có đặc điểm chung là vẫn dùng bộ chế hoà khí để tạo ra hỗn hợp xăng gió.
Trong khi đó, hầu hết các hãng xe hơi có mặt ở Việt Nam hiện nay đều trang bị hệ thống điều hành tự động cho các sản phẩm của mình. Trên các dòng xe này không gắn bộ chế hoà khí mà nhiên liệu được bơm thẳng vào xi-lanh thông qua thiết bị bơm nhiên liệu tự động (EFI - Electronic Fuel Injection).
Đối với các loại xe không trang bị hệ thống điều hành tự động, việc lựa chọn chỉ số Octan sẽ khó khăn hơn vì động cơ không thể tự điều chỉnh về điều kiện vận hành tối ưu. Hơn nữa, hiện tượng kích nổ phá huỷ động cơ rất nhanh nên người sử dụng các loại xe này phải dùng loại nhiên liệu chắc chắn không gây ra hiện tượng kích nổ, dưới những điều kiện vận hành mà họ thường xuyên gặp phải.
Sau khi thử nghiệm với nhiều dạng động cơ và nhiều loại xăng có chỉ số Octan khác nhau, các nhà nghiên cứu đã đưa ra kết luận lựa chọn chỉ số Octan dựa trên tỷ số nén của mỗi loại động cơ. Sự tương quan giữa tỷ số nén với chỉ số Octan tối ưu và tuân theo quy luật nhiệt động học, tăng tỷ số nén đồng thời cũng kéo theo sự tăng chỉ số Octan và hiệu suất nhiệt động.
Hiệu suất nhiệt động học tăng lên và đạt cực đại khi động cơ ở trạng thái chớm xuất hiện hiện tượng kích nổ. Động cơ có tỷ số nén thấp làm cho hiệu suất làm việc cũng giảm đi ương ứng. Quan hệ giữa tỷ số nén và chỉ số Octan như sau:
[url=http://i19.photobucket.com/albums/b153/minhph/octan.jpg]
Edit by XeTai
Với hai loại xăng bán trên thị trường hiện nay là Mogas 90 và Mogas 92, các xe gắn máy có tỷ số nén từ 7:1 đến 8:1 đều có thể hoạt động một các trơn tru nếu đảm bảo được các thông số kỹ thuật khác như: tình trạng sạch sẽ của động cơ, vị trí chốt lửa và thông số quán tính vận hành Run-on (Run-on là thuật ngữ dùng để chỉ xu hướng tiếp tục hoạt động của động cơ khi ngắt nguồn điện bugi, nếu quán tính này càng lớn, động cơ càng dễ bị kích nổ).
Dòng xe cao cấp của các hãng xe hơi danh tiếng như Mercedes-Benz, GM Daewoo, Lexus, BMW đang hoạt động ở Việt Nam, động cơ được trang bị hệ thống điều hành tự động gồm hai hệ thống thứ cấp: Hệ thống kiểm soát lưu lượng dòng không khí, lưu lượng dòng nhiên liệu, thời gian đánh lửa bugi; và hệ thống cảm biến các thông số nồng độ oxy trong khí thải, mức độ kích nổ, nhiệt độ khí thải, nhiệt độ chất làm mát và nhiệt độ van nạp.
Trong trường hợp bạn sử dụng loại xăng có chỉ số Octan khác loại đang dùng, hệ thống sẽ lập tức đưa động cơ về trạng thái hoạt động tối ưu nhất đối với loại xăng đó bằng cách thay đổi thông số dòng nhiên liệu, dòng không khí để điều chỉnh hỗn hợp xăng-gió, ra lệnh cho bugi đánh lửa sớm hay muộn (độ đánh lửa sớm tỷ lệ thuận với chỉ số Octan, 60 đối với xăng 93, 80 với xăng 96 và muộn 40 với xăng 91). Tuy nhiên, trên thực tế, vẫn có một giá trị về chỉ số Octan tối ưu dành cho từng loại động cơ ở từng điều kiện vận hành nhất định, giá trị này thường được các nhà sản xuất đưa ra, vì vậy bạn cần phải tôn trọng các khuyến cáo và cẩn trọng với những quyết định của mình.
Nếu loại nhiên liệu sử dụng có chỉ số Octan đúng như yêu cầu, bạn cũng không nhận được nhiều năng lượng hơn so với sử dụng loại nhiên liệu có chỉ số Octan cao hơn. Động cơ đang vận hành trơn tru ở điều kiện tối ưu, vì thế, một nhiên liệu có chỉ số Octan cao hơn sẽ chẳng có ảnh hưởng đáng kể nào đến hoạt động của chúng. Hơn nữa, khi sở hữu một chiếc xe được trang bị những hệ thống hiện đại như vậy, bạn cần phải lưu rằng hai yếu tố công suất động cơ và sử dụng nhiên liệu một cách kinh tế có vai trò ngang nhau. Nhiên liệu có chỉ số Octan cao hơn đương nhiên sẽ đắt hơn, và như vậy bạn sẽ phải chi nhiều tiền hơn.
Còn nếu nhiên liệu có chỉ số Octan thấp hơn chỉ số Octan tối ưu không đáng kể thì việc bạn sử dụng nhiên liệu có chỉ số Octan cao hơn sẽ làm cho hệ thống điều hành tự động chuyển về điều kiện vận hành tối ưu, lúc đó động cơ của bạn khoẻ hơn, đồng thời vấn đề kinh tế cũng được cải thiện. Lời khuyên cuối cùng là bạn nên thay đổi chỉ số Octan ở các mùa khác nhau (chọn loại xăng có chỉ số Octan thấp hơn về mùa đông) để tiết kiệm tiền mà không làm giảm sức mạnh của động cơ.
(Theo VnExpress) :y28:
[MARQUEE]Ai còn mẹ , xin đừng làm mẹ khóc :cnhh45:
Đừng để buồn lên mắt mẹ nghe không !![/MARQUEE]
http://www.facebook.com/profile.php?id=100001234244062
:y204:
![[Image: thank.gif]](http://ca8.upanh.com/15.818.20107646.XPP0/thank.gif)