Nhiên liệu và nhiên liệu thay thế Nhiên liệu và nhiên liệu thay thế 1 1 CHƯƠNG 2: NHIÊN LIỆU XĂNG 2.1. Các chỉ tiêu chất lượng của xăng ô tô. ? Thành phần của xăng ô tô như thế nào? >Là một hỗn hợp của các hydrocarbon có nhiệt độ sôi trong khoảng 25-250 0 C. >Chủ yếu là hydrocarbon có số nguyên tử cacbon trong phân tử từ 4 ÷10. >Ngoài ra xăng ô tô còn chứa một số tạp chất và phụ gia. ? Chất lượng của xăng ô tô được đánh giá bằng các chỉ tiêu nào? >Tính chống kích nổ. >Tính bay hơi. Nhiên liệu và nhiên liệu thay thế Nhiên liệu và nhiên liệu thay thế 2 2 CHƯƠNG 2: NHIÊN LIỆU XĂNG 2.1. Các chỉ tiêu chất lượng của xăng ô tô. ? Chất lượng của xăng ô tô được đánh giá bằng các chỉ tiêu nào? >Nhiệt trị. >Hàm lượng tạp chất. >Hàm lượng nhựa. >Tính chống đóng băng. >Tính chống ăn mòn…,etc. Nhiên liệu và nhiên liệu thay thế Nhiên liệu và nhiên liệu thay thế 3 3 CHƯƠNG 2: NHIÊN LIỆU XĂNG 2.1. Các chỉ tiêu chất lượng của xăng ô tô. ? Chỉ tiêu chất lượng nào có ý nghĩa nhất đối với động cơ xăng? >Tính chống kích nổ. >Tính bay hơi. 2.1.1. Tính chống kích nổ. ? Thế nào là hiện tượng kích nổ? >Là hiện tượng hòa khí cuối tự phát hỏa và bốc cháy một cách đột ngột trước khi ngọn lửa xuất phát từ bugi lan tới nó. ? Những hiện tượng cháy không bình thường của động cơ? Cháy sớm; Kích nổ; Nổ trong ống xả; Nổ trong ống nạp;…etc Nhiên liệu và nhiên liệu thay thế Nhiên liệu và nhiên liệu thay thế 4 4 CHƯƠNG 2: NHIÊN LIỆU XĂNG 2.1. Các chỉ tiêu chất lượng của xăng ô tô. 2.1.1. Tính chống kích nổ. ? Thế nào là hiện tượng cháy bình thường? >Nếu tất cả hòa khí được đốt cháy bởi ngọn lửa xuất phát từ tia lửa điện của bugi lan truyền theo từng lớp, phân chia không gian của buồng đốt thành hai vùng: vùng sau ngọn lửa chứa sản vật cháy và vùng trước ngọn lửa chứa hòa khí chưa cháy [H.2.1]. H.2.1_ Cháy bình thường và kích nổ ở động cơ xăng. 1. Sản phẩm cháy; 2. Ngọn lửa; 3. Hòa khí chưa cháy; 4. Tâm kích nổ. Nhiên liệu và nhiên liệu thay thế Nhiên liệu và nhiên liệu thay thế 5 5 CHƯƠNG 2: NHIÊN LIỆU XĂNG 2.1. Các chỉ tiêu chất lượng của xăng ô tô. 2.1.1. Tính chống kích nổ. ? Nguyên nhân và bản chất của hiện tượng kích nổ ở động cơ xăng là gì? >Chưa được lý giải một cách toàn diện. >Tuy nhiên, nhiều tác giả cho rằng kích nổ ở động cơ xăng là kết quả của hàng loạt phản ứng tiền ngọn lửa (preflame reactions) diễn ra trong điều kiện áp suất và nhiệt độ cao tại vùng trước ngọn lửa chứa phần hòa khí chưa cháy (thường gọi là phần hòa khí cuối - end mixture) bị chèn ép bởi màng lửa lan truyền từ bugi. >Trong thời gian diễn ra các phản ứng tiền ngọn lửa trong những điều kiện thích hợp sẽ xuất hiện các chất peroxyde có tính chất như chất nổ. Nhiên liệu và nhiên liệu thay thế Nhiên liệu và nhiên liệu thay thế 6 6 CHƯƠNG 2: NHIÊN LIỆU XĂNG 2.1. Các chỉ tiêu chất lượng của xăng ô tô. 2.1.1. Tính chống kích nổ. ? Nguyên nhân và bản chất của hiện tượng kích nổ ở động cơ xăng là gì? > Các chất peroxyde đó sẽ tự phát hỏa và bốc cháy với tốc độ rất lớn nếu nồng độ của chúng vượt quá trị số tới hạn. ? Khả năng xuất hiện kích nổ được quyết định bởi những yếu tố nào? > Tính chất của nhiên liệu. > Đặc điểm cấu tạo của động cơ. > Chế độ làm việc của động cơ. Nhiên liệu và nhiên liệu thay thế Nhiên liệu và nhiên liệu thay thế 7 7 CHƯƠNG 2: NHIÊN LIỆU XĂNG 2.1. Các chỉ tiêu chất lượng của xăng ô tô. 2.1.1. Tính chống kích nổ. > Có thể coi nhiên liệu là yếu tố nội tại quyết định tính chất và tốc độ của các phản ứng tiền ngọn lửa. > Cấu tạo và chế độ làm việc của động cơ là những yếu tố ngoại cảnh đảm bảo cho các phản ứng tiền ngọn lửa có thể xảy ra với tốc độ có thể xảy ra kích nổ. ? Tại sao hiện tượng kích nổ lại có hại cho động cơ? > Tốc độ cháy của phần hòa khí bị kích nổ rất lớn tạo áp suất và nhiệt độ cục bộ rất cao tại khu vực kích nổ. > Vận tốc lan truyền ngọn lửa kích nổ có thể đạt tới 2000 m/s [ ≤40 m/s] ở động cơ xăng hiện nay. Nhiên liệu và nhiên liệu thay thế Nhiên liệu và nhiên liệu thay thế 8 8 CHƯƠNG 2: NHIÊN LIỆU XĂNG 2.1. Các chỉ tiêu chất lượng của xăng ô tô. 2.1.1. Tính chống kích nổ. ? Tại sao hiện tượng kích nổ lại có hại cho động cơ? > Sự chênh lệch áp suất giữa khu vực kích nổ và phần không gian còn lại của buồng đốt sẽ làm xuất hiện sóng xung kích lan truyền với vận tốc truyền âm. > Sóng xung kích phản xạ nhiều lần trong không gian buồng đốt sẽ tạo ra tiếng gõ kim loại đặc trưng của hiện tượng kích nổ. > Do sự lan truyền và phản xạ nhiều lần của sóng xung kích, sự truyền nhiệt từ khí nóng cho vách xylanh sẽ được tăng cường và màng dầu bôi trơn trên bề mặt của các chi tiết thuộc cơ cấu truyền lực có thể bị phá hủy dẫn đền hàng loạt hư hỏng {hệ thống làm mát bị quá tải, kẹt pittong,….etc. Nhiên liệu và nhiên liệu thay thế Nhiên liệu và nhiên liệu thay thế 9 9 CHƯƠNG 2: NHIÊN LIỆU XĂNG 2.1. Các chỉ tiêu chất lượng của xăng ô tô. 2.1.1. Tính chống kích nổ. ? Tại sao hiện tượng kích nổ lại có hại cho động cơ? > Công suất của động cơ giảm, suất tiêu thụ nhiên liệu tăng do một phần sản phẩm cháy và hydrocarbon bị phân hủy dưới tác dụng của áp suất và nhiệt độ cục bộ cao. ? Các chỉ tiêu nào đánh giá tính chống kích nổ của nhiên liệu? ? Thế nào là tính chống kích nổ của nhiên liệu? →Là khả năng đảm bảo cho ngọn lửa xuất phát từ bugi lan truyền và đốt cháy phần hòa khí phía trước ngọn lửa một cách đều đặn mà không tạo ra kích nổ. Nhiên liệu và nhiên liệu thay thế Nhiên liệu và nhiên liệu thay thế 10 10 CHƯƠNG 2: NHIÊN LIỆU XĂNG 2.1. Các chỉ tiêu chất lượng của xăng ô tô. 2.1.1. Tính chống kích nổ. ? Các chỉ tiêu nào đánh giá tính chống kích nổ của nhiên liệu? >Tỷ số nén hữu ích cao nhất (HUCR-Highest Useful Compression Raito). >Tỷ số nén tới hạn (CCR-Critical Compression Raito). >Đương lượng Alinin (ĐLA). >Đương lượng Benzen (ĐLB). >Số Octane (Octane Number – ON). [...]... sở RON và MON bằng các công thức gần đúng: Nhiên liệu và nhiên liệu thay thế 23 CHƯƠNG 2: NHIÊN LIỆU XĂNG 2.1 Các chỉ tiêu chất lượng của xăng ô tô 2.1.1 Tính chống kích nổ RON, MON, R100 và Road ON 4i Road ON – Road Octane Number Method >Vì vậy, người ta tạm tính Road ON trên cơ sở RON và MON bằng các công thức gần đúng: (2.1) (2.2) (2.3) Nhiên liệu và nhiên liệu thay thế 24 CHƯƠNG 2: NHIÊN LIỆU XĂNG... bằng nhiên liệu chuẩn và xác định loại nhiên liệu chuẩn cũng gây kích nổ ở cùng tỷ số nén đó Giả sử nhiên liệu chuẩn đó chứa 83% Isooctane và 17% n-Heptane thì nhiên liệu thí nghiệm có số Octane ON=83 RON, MON, R100 và Road ON i RON - Research Octane Number + RON là số octane được xác định theo phương pháp nghiên cứu (Research Octane Number Method) Nhiên liệu và nhiên liệu thay thế 16 CHƯƠNG 2: NHIÊN LIỆU... kích nổ ? Tính chống kích nổ của hỗn hợp nhiên liệu? >Khả năng chống kích nổ của nhiên liệu có “tính cộng được” >Ex: Nếu pha trộn nhiên liệu có ON cao vào nhiên liệu có ON thấp thì sẽ được loại nhiên liệu có ON trung bình Hình 2.2 Tính chống kích nổ của hỗn hợp nhiên liệu Nhiên liệu và nhiên liệu thay thế 27 CHƯƠNG 2: NHIÊN LIỆU XĂNG 2.1 Các chỉ tiêu chất lượng của xăng ô tô 2.1.1 Tính chống kích nổ ?... với xăng chưng cất trực tiếp, có hoặc không có phụ gia Nhiên liệu và nhiên liệu thay thế 31 CHƯƠNG 2: NHIÊN LIỆU XĂNG 2.1 Các chỉ tiêu chất lượng của xăng ô tô 2.1.1 Tính chống kích nổ ? Biện pháp nâng cao tính chống kích nổ của nhiên liệu? Bảng 2.2 Các thành phần cơ bản để pha chế xăng động cơ Nhiên liệu và nhiên liệu thay thế 32 CHƯƠNG 2: NHIÊN LIỆU XĂNG 2.1 Các chỉ tiêu chất lượng của xăng ô tô 2.1.1... trong hỗn hợp với chất nheptane - C7H16 nếu hỗn hợp này và nhiên liệu thử nghiệm tương đương về tính chống kích nổ >Ex: Nếu tính chống kích nổ của nhiên liệu thử nghiệm tương đương với nhiên liệu mẫu, gồm 90% thể tích Isooctane và 10% n-heptane, thì số Octane của nhiên liệu thử nghiệm là 90 Nhiên liệu và nhiên liệu thay thế 13 CHƯƠNG 2: NHIÊN LIỆU XĂNG 2.1 Các chỉ tiêu chất lượng của xăng ô tô 2.1.1... tính và do đó làm chậm quá trình hình thành các trung tâm kích nổ Nhiên liệu và nhiên liệu thay thế 34 CHƯƠNG 2: NHIÊN LIỆU XĂNG 2.1 Các chỉ tiêu chất lượng của xăng ô tô 2.1.1 Tính chống kích nổ ? Biện pháp nâng cao tính chống kích nổ của nhiên liệu? 2i.Chất phụ gia (chất thêm) + Tetraethyllead (TEL): Các phản ứng hóa học xảy ra trong giai đoạn tiền kích nổ như sau: Nhiên liệu và nhiên liệu thay thế. .. hỏa bằng tia lửa điện, có tỷ số nén thay đổi được >Nhiên liệu chuẩn: Là hỗn hợp của Isooctane (ON=100) và n-heptane (ON=0) với những tỷ lệ thể tích khác nhau >Để xác định số Octane của nhiên liệu, cho động cơ chạy bằng nhiên liệu thí nghiệm trong các điều kiện quy ước và tăng tỷ số nén cho tới khi xuất hiện kích nổ Nhiên liệu và nhiên liệu thay thế 15 CHƯƠNG 2: NHIÊN LIỆU XĂNG 2.1 Các chỉ tiêu chất lượng...CHƯƠNG 2: NHIÊN LIỆU XĂNG 2.1 Các chỉ tiêu chất lượng của xăng ô tô 2.1.1 Tính chống kích nổ ? Các chỉ tiêu nào đánh giá tính chống kích nổ của nhiên liệu? Đương lượng Alinin - ĐLA Nhiên liệu và nhiên liệu thay thế 11 CHƯƠNG 2: NHIÊN LIỆU XĂNG 2.1 Các chỉ tiêu chất lượng của xăng ô tô 2.1.1 Tính chống kích nổ ? Các chỉ tiêu nào đánh giá tính chống kích nổ của nhiên liệu? Đương lượng Benzen... thuộc vào hàng loạt yếu tố: >Tỷ số nén của động cơ; >Đường kính xilanh; >Vật liệu chế tạo piston và nắp xilanh; >Phương pháp và chế độ làm mát động cơ; >Cấu hình của buồng cháy; >[…etc] Nhiên liệu và nhiên liệu thay thế 28 CHƯƠNG 2: NHIÊN LIỆU XĂNG 2.1 Các chỉ tiêu chất lượng của xăng ô tô 2.1.1 Tính chống kích nổ ? Yêu cầu về số octane của xăng ô tô? ? Biện pháp nâng cao tính chống kích nổ của nhiên liệu? ... cơ tiêu chuẩn bằng cách so sánh nhiên liệu thử nghiệm với hỗn hợp chuẩn của Benzen với xăng + Hàm lượng Benzen tính bằng % trong hỗn hợp chuẩn gọi là đương lượng Benzen - ĐLB Nhiên liệu và nhiên liệu thay thế 12 CHƯƠNG 2: NHIÊN LIỆU XĂNG 2.1 Các chỉ tiêu chất lượng của xăng ô tô 2.1.1 Tính chống kích nổ ? Các chỉ tiêu nào đánh giá tính chống kích nổ của nhiên liệu? ? Thế nào là số octane? >Là số % thể . đánh giá tính chống kích nổ của nhiên liệu? Đương lượng Alinin - ĐLA Nhiên liệu và nhiên liệu thay thế Nhiên liệu và nhiên liệu thay thế 12 12 CHƯƠNG 2: NHIÊN LIỆU XĂNG 2.1. Các chỉ tiêu chất. nhiên liệu thí nghiệm trong các điều kiện quy ước và tăng tỷ số nén cho tới khi xuất hiện kích nổ. Nhiên liệu và nhiên liệu thay thế Nhiên liệu và nhiên liệu thay thế 16 16 CHƯƠNG 2: NHIÊN. nổ. Nhiên liệu và nhiên liệu thay thế Nhiên liệu và nhiên liệu thay thế 6 6 CHƯƠNG 2: NHIÊN LIỆU XĂNG 2.1. Các chỉ tiêu chất lượng của xăng ô tô. 2.1.1. Tính chống kích nổ. ? Nguyên nhân và bản