Ở chuỗi bài viết về nhiên liệu, khởi đầu với nhiên liệu được sử dụng phổ biến nhất ở Việt Nam – Xăng. Thông thường, có 2 loại xăng chính trên thị trường, đó là xăng RON 92 và xăng RON 95. Loại xăng chất lượng cao RON 97 cũng đã xuất hiện trên thị trường Việt Nam ở một vài địa điểm nhất định. Hiện tại, xăng RON 92 đã được thay thế hầu hết bởi xăng RON 95.

Vậy xăng có những đặc tính gì, cấu tạo ra sao, những đặc tính đó tác động lên động cơ như thế nào mà thường được các chuyên gia khuyến cáo nên dùng loại xăng có chỉ số RON cao và cũng như các tín đồ yêu xe thường sử dụng xăng RON cao cho xe của mình? NVF thông tin đến độc giả bài viết có chủ đề về Xăng.

          Xăng thường được xác định bởi hợp chất Octan C₈H₁₈­ và là hỗn hợp giữa nhiều nhóm Hydrocarbon khác nhau có nhiệt độ sôi khác nhau như Parrafins Naphthene và Aromatics ở nhiều tỷ lệ khác nhau.

Cấu tạo hóa học của Octane

Các tiêu chuẩn của xăng

Vậy có thể thấy Octane thuộc nhóm Hydrocarbon Parrafin là các Alkan no, không tạo mạch vòng. Điều này có nghĩa là Octane có tính chất ổn định.

Các đặc tính của xăng:

I.       Nồng độ xăng

Theo tiêu chuẩn Châu Âu EN 228, nồng độ của xăng được quy định ở mức từ 720-775 kg/m³.

II.     Tính bay hơi của xăng

Bay hơi là một đặc trưng của xăng, nó cho biết sự phù hợp của nhiên liệu với các động cơ đánh lửa bugi. Xăng là hỗn hợp của nhiều hợp chất hydrocarbon khác nhau, vì vậy, tính bay hơi của xăng phụ thuộc vào tính bay hơi của các hợp chất đó.

Mức độ bay hơi của xăng được đo bởi bình chưng ở áp suất không khí, bao gồm cả khí bay hơi của xăng. Tính chất của xăng được xác định bằng các mốc nhiệt độ, mà ở từng mốc xăng bay hơi 10%, 40%, 50% hay 90%, cũng như xác định điểm sôi của xăng. Phương pháp đo tính bay hơi của xăng được lấy từ Tổ chức Thử nghiệm Vật liệu Mỹ làm tiêu chuẩn (ASTM).

Ngoài ra, mức độ bay hơi trên và dưới của xăng cần được xem xét kỹ (có nghĩa là mức độ bay hơi ở nhiệt độ cao và thấp). Tính bay hơi của xăng ở mức nhiệt độ thấp cần được đảm bảo duy trì ở mức độ phù hợp để xe khởi động lạnh tốt (cold start). Ở mức nhiệt độ cao, xăng cần được giới hạn về độ bay hơi, bởi vì nếu bay hơi nhanh và nhiều ở các mức nhiệt độ trên, trong hệ thống nhiên liệu sẽ xuất hiện các bọt khí, làm đứt quãng cung cấp nhiên liệu của xe. Bên cạnh đó, đặc tính bay hơi của xăng cần được xét chung với yếu tố môi trường, điều kiện hoạt động của xe.

Tính bay hơi được phân biệt bởi nhiệt độ sôi, áp suất hóa hơi và chỉ số VLI (chỉ số tạo bọt khí trong xăng). Và ở mỗi nước Châu Âu, họ sẽ tự quy định về nhóm các nhiên liệu cho phù hợp với điều kiện khí hậu nước mình.

Ở Mỹ, dựa vào thời gian, các mùa, và các bang, các nhóm xăng sẽ được tiêu chuẩn hóa bởi ASTM D4814 và được tổng hợp về ứng dụng của từng nhóm.

Đúc kết:

Trong động cơ otto, xăng cần được bốc hơi nhanh và hoàn toàn vì chỉ có nhiên liệu dạng khí mới bốc cháy được, đồng thời quá trình bốc hơi phải đảm bảo được tính khởi động lạnh và khởi động nóng, tránh tạo ra các bọt khí gây cho động cơ hoạt động không bình thường. Các nhóm xăng được phân loại theo sự bay hơi cần được sử dụng tùy theo thời tiết ở các nước, được quy định ở EN 228 và ASTM 4814.

III.    Khởi động và làm nóng

• Khi khởi động lạnh (cold start), tối thiểu 0 – 10% nhiên liệu phải bốc hơi ở nhiệt độ khí quyển từ 40 – 50 độ C để động cơ được khởi động tốt. Sau đó, nhiệt độ tăng dần lên đến nhiệt độ hoạt động của động cơ.

• Khi động cơ nóng hay vào mùa hè, với nhiệt độ cao hơn mức bình thường, những bong bóng khí có thể xuất hiện trong hệ thống nhiên liệu. Do đó, xăng chỉ được phép bắt đầu sôi ở nhiệt độ cao và độ bốc hơi phải phù hợp. Để đạt được điều này, người ta có thể trộn xăng với một lượng nhiên liệu khó bốc hơi phù hợp khác và thông thường, những nhiên liệu này có năng lượng cao hơn.

• Trong trường hợp nhiên liệu có độ bốc hơi thấp, khi động cơ hoạt động, nhiên liệu được phun vào buồng đốt không được đốt cháy sạch, lượng nhiên liệu này men theo các khe hở bạc xéc măng đi xuống buồng dầu, tiếp xúc với dầu và làm loãng dầu.

Video mô tả hiện tượng “Khóa hơi” hay còn gọi là Vapor Lock. Thông thường lỗi này hay gặp ở những chiếc xe cũ, xe cổ điển dùng hệ thống nhiên liệu cơ khí, bình xăng con.

IV.   Hiệu suất phạm vi hoạt động

Ở động cơ với hệ thống nhiên liệu dùng bình xăng con hay phun xăng ngoài xy lanh (phun trong họng nạp), sự hóa hơi phù hợp của xăng là cần thiết ở nhiệt độ thấp, mục đích là để nhiên liệu được cung cấp đều cho các xi lanh, cũng như trong việc tăng tốc tốt hơn, tránh hiện tượng xăng bám ở họng nạp.

V.     Ngăn chặn hiện tượng Khóa hơi

Hiện tượng Khóa hơi xuất hiện trong các xe dùng bộ chế hòa khí cơ khí với bình xăng con. Một tỷ lệ lớn nhiên liệu hóa hơi xuất hiện trong đường ống nhiên liệu sẽ làm việc cung cấp nhiên liệu bị ngắt quãng, gây hiện tượng động cơ hoạt động không bình thường, mất công suất, công suất hoạt động không đạt yêu cầu của người lái xe và thậm chí, động cơ dừng hoạt động. Do hiện tượng này, xăng nên có nhiệt độ sôi cao hơn, tuy nhiên điều này lại xung đột với các yêu cầu về sự bay hơi ở nhiệt độ thấp, do đó xăng cần được tinh chỉnh để đáp ứng hài hòa các tiêu chí.

Vấn đề trên chỉ xuất hiện với các dòng xe thời xưa, khi chưa áp dụng hệ thống nhiên liệu hiện đại, mà còn sử dụng hệ thống bơm xăng cơ khí và bộ chế hòa khí. Với xe Ô tô hiện đại, hệ thống nhiên liệu đều được trang bị bơm cao áp và thấp áp, với mức áp suất cao, hiện tượng “khóa hơi” không còn xuất hiện do áp suất nhiên liệu được duy trì ở mức cao.

Chủ đề về Xăng Ô tô khá dài, NVF chia làm 2 bài viết cho Độc giả dễ dàng theo dõi.