DiecKhongSoSung
Thành viên O-H
Một trong những hiện tượng mà chúng ta không muốn xảy ra trong kì cháy - giãn nở sinh công là kích nổ. Vậy làm sao để đánh giá mức độ kích nổ của nhiên liệu? Trị số Octan sẽ giúp bạn điều này.
Định nghĩa trị số Octan (Octane Number)
Trị số octan (Octane Number) là một đại lượng quy ước đặc trưng cho tính chống kích nổ của nhiên liệu. Trị số này được đo bằng % thể tích của iso-octan (2,2,4-trimetylpentan) có trong hỗn hợp của nó với n-heptan và có khả năng chống kích nổ tương đương khả năng chống kích nổ của nhiên liệu thí nghiệm ở điều kiện chuẩn.
Tại sao cần trị số Octan?
Khả năng xăng được đốt cháy hoàn hảo trong buồng đốt của động cơ mà không gây nổ, làm hỏng động cơ đã trở thành một yếu tố hết sức quan trọng trong việc đánh giá và phân loại xăng. Từ năm 1920, khi chất lượng xăng tốt hơn, đồng nghĩa với việc chúng sinh công nhiều hơn, nhiều động cơ đã bị hư hại do xăng phát nổ trong buồng đốt. Nhất là những động cơ có tỉ số nén cao. Các thí nghiệm thời đó đã chỉ ra rằng những vụ nổ lớn, gây hại nhiều nhất đều do xăng heptane trong khi xăng iso-octan thường không gây nổ trong buồng đốt.
Chính điều này đã dẫn đến việc người ta quy định trị số octan như một một thông số định lượng xác định tính chất chống kích nổ của xăng.
Để đơn giản, có thể hiểu rằng trong động cơ xăng có hiện tượng cháy không bình thường gọi là hiện tượng cháy kích nổ (do hiện tượng tự cháy của xăng mà không phải do bugi bật tia lửa điện). Thành phần của xăng gồm nhiều hydrocacbon no nhưng có dạng mạch nhánh và cacbuahydro thơm là các kết cấu bền vững. Xăng có cấu trúc càng bền vững thi tính tự cháy càng kém, do đó khó xảy ra kích nổ và ngược lại. Để đánh giá tính chống kích nổ của xăng, người ta dùng một thông số gọi là trị số OCTAN.
Cách tính trị số Octan
Trị số Octan được tính theo thỉ lệ phần trăm lượng xăng iso-octan trong toàn bộ hỗn hợp xăng giữa xăng iso-octan và xăng heptane. Những nghiên cứu thời đó đã chỉ ra rằng với tỉ lệ 90% xăng iso-octan và 10% xăng heptane, động cơ làm việc với hiệu suất tương đương với các loại xăng sử dụng cùng thời kì. Do đó, người ta đưa ra tỉ lệ octan là 90.
Các loại trị số Octan
Có 2 phương pháp đã được ASTM (American Society for Testing Materials - Hiệp hội thử nghiệm vật liệu Hoa Kỳ) đề nghị sử dụng, dần trở nên thông dụng và cuối cùng các nhà kiểm định chất lượng đã thống nhất sử dụng để đo chỉ số Octan tiêu chuẩn mang tính toàn cầu đó là:
Chỉ số RON được tính khi cho động cơ hoạt động ở điều kiện nhẹ, nhiệt độ 49oC (120oF) và động cơ quay 600 vòng/ phút. Trong khi đó, chỉ số MON được tính ở điều kiện khắc nghiệt hơn rất nhiều, nhiệt độ hoạt động là 149oC(300oF) và tốc độ quay của động cơ là 900 vòng/phút. Sau nhiều năm tính toán, chỉ số RON được công nhận là chỉ số có tính chính xác cao hơn khi xác định tới hiệu năng làm việc của động cơ và thường được dùng đơn lẻ khi nhắc tới chỉ số chống kích nổ của xăng. Khi xăng không chì được phát triển, và động cơ có nhiều cải tiến, thay đổi về mặt thiết kế, người ta phát hiện ra rằng chỉ số MON hạn chế hiệu năng làm việc thực tế của động cơ. Và người ta phát triển một chỉ số mới bằng giá trị trung bình của chỉ số RON và MON để phân loại chất lượng xăng.Thông thường, các phương tiện giao thông sử dụng xăng có giá trị octane trung bình cộng của RON và MON từ 87-100.
Định nghĩa trị số Octan (Octane Number)
Trị số octan (Octane Number) là một đại lượng quy ước đặc trưng cho tính chống kích nổ của nhiên liệu. Trị số này được đo bằng % thể tích của iso-octan (2,2,4-trimetylpentan) có trong hỗn hợp của nó với n-heptan và có khả năng chống kích nổ tương đương khả năng chống kích nổ của nhiên liệu thí nghiệm ở điều kiện chuẩn.
Tại sao cần trị số Octan?
Khả năng xăng được đốt cháy hoàn hảo trong buồng đốt của động cơ mà không gây nổ, làm hỏng động cơ đã trở thành một yếu tố hết sức quan trọng trong việc đánh giá và phân loại xăng. Từ năm 1920, khi chất lượng xăng tốt hơn, đồng nghĩa với việc chúng sinh công nhiều hơn, nhiều động cơ đã bị hư hại do xăng phát nổ trong buồng đốt. Nhất là những động cơ có tỉ số nén cao. Các thí nghiệm thời đó đã chỉ ra rằng những vụ nổ lớn, gây hại nhiều nhất đều do xăng heptane trong khi xăng iso-octan thường không gây nổ trong buồng đốt.
Chính điều này đã dẫn đến việc người ta quy định trị số octan như một một thông số định lượng xác định tính chất chống kích nổ của xăng.
Để đơn giản, có thể hiểu rằng trong động cơ xăng có hiện tượng cháy không bình thường gọi là hiện tượng cháy kích nổ (do hiện tượng tự cháy của xăng mà không phải do bugi bật tia lửa điện). Thành phần của xăng gồm nhiều hydrocacbon no nhưng có dạng mạch nhánh và cacbuahydro thơm là các kết cấu bền vững. Xăng có cấu trúc càng bền vững thi tính tự cháy càng kém, do đó khó xảy ra kích nổ và ngược lại. Để đánh giá tính chống kích nổ của xăng, người ta dùng một thông số gọi là trị số OCTAN.
Cách tính trị số Octan
Trị số Octan được tính theo thỉ lệ phần trăm lượng xăng iso-octan trong toàn bộ hỗn hợp xăng giữa xăng iso-octan và xăng heptane. Những nghiên cứu thời đó đã chỉ ra rằng với tỉ lệ 90% xăng iso-octan và 10% xăng heptane, động cơ làm việc với hiệu suất tương đương với các loại xăng sử dụng cùng thời kì. Do đó, người ta đưa ra tỉ lệ octan là 90.
Các loại trị số Octan
Có 2 phương pháp đã được ASTM (American Society for Testing Materials - Hiệp hội thử nghiệm vật liệu Hoa Kỳ) đề nghị sử dụng, dần trở nên thông dụng và cuối cùng các nhà kiểm định chất lượng đã thống nhất sử dụng để đo chỉ số Octan tiêu chuẩn mang tính toàn cầu đó là:
•Chỉ số Octan nghiên cứu: RON (Research Octane Number)
•Chỉ số Octan động cơ: MON (Motor Octane Number)
•Chỉ số Octan động cơ: MON (Motor Octane Number)
Chỉ số RON được tính khi cho động cơ hoạt động ở điều kiện nhẹ, nhiệt độ 49oC (120oF) và động cơ quay 600 vòng/ phút. Trong khi đó, chỉ số MON được tính ở điều kiện khắc nghiệt hơn rất nhiều, nhiệt độ hoạt động là 149oC(300oF) và tốc độ quay của động cơ là 900 vòng/phút. Sau nhiều năm tính toán, chỉ số RON được công nhận là chỉ số có tính chính xác cao hơn khi xác định tới hiệu năng làm việc của động cơ và thường được dùng đơn lẻ khi nhắc tới chỉ số chống kích nổ của xăng. Khi xăng không chì được phát triển, và động cơ có nhiều cải tiến, thay đổi về mặt thiết kế, người ta phát hiện ra rằng chỉ số MON hạn chế hiệu năng làm việc thực tế của động cơ. Và người ta phát triển một chỉ số mới bằng giá trị trung bình của chỉ số RON và MON để phân loại chất lượng xăng.Thông thường, các phương tiện giao thông sử dụng xăng có giá trị octane trung bình cộng của RON và MON từ 87-100.
