Chỉ số Octan và cách chọn nhiên liệu phù hợp với động cơ xăng
T5, 06/01/2022, 14:15 (GMT+7)
Chỉ số Octan (hay số Octane) được hiểu là thước đo tiêu chuẩn về hiệu suất của động cơ hoặc nhiên liệu hàng không. Người sử dụng phương tiện cần tìm hiểu về chỉ số Octan để lựa chọn loại nhiên liệu phù hợp, đảm bảo động cơ luôn vận hành trơn tru và bền bỉ. Đồng hành cùng Logigo để hiểu thêm về chỉ số này nhé.
Octan và chỉ số Octan
Octan là một họ hydrocarbon thuộc nhóm ankan (công thức C8H18), thuộc loại chất lỏng không màu, đun sôi khoảng 125°C (260°F), có tính chống nổ kém, không tan trong nước và có trong dầu mỏ.
Ảnh minh họa Octan.
Đồng phân của octan có công thức 2,2,4-trimetylpentan (iso-octan) là một thành phần của xăng, có tính chống nổ, được dùng làm chất chuẩn để đánh giá tính chống nổ của xăng qua chỉ số Octan (phát hiện bởi Edwin L. Drake vào tháng 8 năm 1859).
Ảnh minh họa iso-octan
Chỉ số octan được xác định bằng tỷ lệ % của thể tích iso-octan có chứa trong hỗn hợp chung với n-heptan thông thường (ankan mạch thẳng có công thức C7H16, tồn tại dưới dạng chất lỏng, có độ tinh khiết rất cao, là một trong những thành phần chính của xăng và được sử dụng rộng rãi trong phòng thí nghiệm như một dung môi không phân cực), là đại lượng tiêu chuẩn đặc trưng cho tính chống kích nổ của nhiên liệu. Do chỉ số octan của iso-octan là 100 nên số octan sẽ tính từ 0 đến 100 theo thang điểm của iso-octan.
Ví dụ: Xăng RON 92 có chỉ số octan là 92, có cùng kích thước với hỗn hợp gồm 92% isooctan và 8% heptan. Điều này không có nghĩa là xăng chỉ chứa iso-octan và heptan theo tỷ lệ này, mà xăng còn chứa rất nhiều hydrocacbon và các chất phụ gia khác. So sánh chỉ để nói đến đặc tính chống kích nổ (hay khả năng chống lại sự nén) của xăng mà thôi.
Các phương pháp đo lường chỉ số Octan
Các phương pháp đo lường đều được ASTM (American Society for Testing Materials – Hiệp hội thử nghiệm vật liệu Hoa Kỳ) cùng các nhà kiểm định chất lượng thống nhất sử dụng trên toàn thế giới là :
Research Octane Number (RON): xác định loại chỉ số octan phổ biến nhất trên hầu hết các quốc gia (bao gồm tất cả Châu Âu, Úc và cả Việt Nam) bằng cách chạy thử nghiệm nhiên liệu trên động cơ với sự thay đổi tỉ số nén trong điều kiện nhiệt độ 49 độ C và động cơ quay 600 vòng/phút. Sau cùng, lấy trị số nhận được đem so sánh với kết quả của hỗn hợp iso-octan và n-heptane. Ở Việt Nam phổ biến 2 loại là RON 92 và RON 95.
Motor Octane Number (MON): phương pháp thử nghiệm trong nhiệt độ 149 độ C với tốc độ quay của động cơ 900 vòng/phút. Phương pháp này thực hiện tương tự như đối với RON nhưng hỗn hợp nhiên liệu được làm nóng trước, thời gian đánh lửa và tốc độ động cơ cao hơn phương pháp RON. Tùy thuộc vào thành phần trong nhiên liệu, MON của xăng thường sẽ thấp hơn khoảng 8 - 12 octan so với RON và không được sử dụng phổ biến như RON.
Anti-Knock Index (Chỉ số chống gõ - AKI) hay Posted Octane Number (PON) chính là số trung bình của hai chỉ số RON và MON, được viết trên máy bơm là (R + M)/2, thường được sử dụng ở Canada, Hoa Kỳ, Brazil và một số quốc gia khác. Do chênh lệch số 8 đến 12 octan giữa RON và MON nên AKI được hiển thị ở Canada và Hoa Kỳ thấp hơn 4 đến 6 octan so với các nơi khác trên thế giới cho cùng một loại nhiên liệu. Nếu nhiên liệu là RON 95 thì có nghĩa là PON 89 còn nhiên liệu là RON 99 thì có nghĩa là loại PON 93; RON 95 và 87 MON thì có nghĩa là loại PON 91. Vậy nên không thể nói người Mỹ đổ xăng kém chất lượng hơn các quốc gia khác.
Thông thường, các phương tiện giao thông sử dụng xăng có giá trị octan trung bình cộng của RON và MON từ 87-100.
Ảnh minh họa: Bảng tính chỉ số xăng theo RON và MON (Ảnh: BST)
Động cơ xăng hoạt động dựa trên nguyên tắc đánh lửa của không khí và nhiên liệu nén với nhau như một hỗn hợp, được đốt cháy ở phần cuối của pha nén sử dụng bugi. Trong động cơ đốt trong, hỗn hợp xăng - không khí nén có xu hướng bốc cháy sớm hơn là cháy trơn tru, nên khi sử dụng nhiên liệu có chỉ số octan quá thấp có thể dẫn đến hiện tượng đánh lửa trước và kích nổ động cơ, khiến nhiên liệu phát nổ trước khi ngọn lửa phía trước từ bugi tiếp cận nó. Việc kích nổ tạo ra áp suất cao hơn mức mà động cơ có thể chịu được, tạo ra tiếng gõ động cơ, âm thanh lạch cạch hoặc tiếng “ping” đặc trưng trong một hoặc nhiều xi-lanh.
Ảnh minh họa: Quá trình đốt cháy bình thường trong xi lanh động cơ xăng (bên trái) và Quá trình đốt cháy tự phát trong xi lanh gây ra tiếng nổ động cơ (bên phải)
Sử dụng xăng có chỉ số Octan càng cao thì khả năng chống kích nổ càng tốt. Ngược lại, sử dụng xăng có chỉ số Octan thấp sẽ dẫn đến hiện tượng kích nổ trong động cơ (hiện tượng nổ sớm), khiến động cơ bị giảm đáng kể công suất, làm nóng động cơ hay thậm chí có thể làm hỏng động cơ, hỏng hệ thống kiểm soát khí thải và giảm khả năng vận hành của xe.
Chọn nhiên liệu cho phương tiện như thế nào là phù hợp
Chủ xe nên sử dụng nhiên liệu có định mức octan đúng với khuyến cáo của nhà sản xuất. Hầu hết các loại xe chạy bằng động cơ xăng hiện nay đều được khuyến cáo lựa chọn chỉ số octan từ 87 trở lên và phải phù hợp với tỷ số nén.
Tỷ số nén của động cơ đốt trong là tỷ số giữa thể tích lớn nhất và nhỏ nhất của buồng đốt. Đây là đặc tính kỹ thuật cơ bản của động cơ đốt trong có thể tìm thấy ngay trên động cơ xe. Đổ nhiên liệu có chỉ số octan phù hợp với tỷ số nén động cơ sẽ giúp phương tiện :
Hoạt động êm ái, khoẻ, bền bỉ
Hiệu suất sử dụng nhiên liệu tối ưu
Tiết kiệm nhiên liệu.
Đối với động cơ xe máy tỷ số nén thấp dưới 9,5:1 (Honda Wave, Super Dream, Yamaha Sirius, Nozza, Jupiter) nên việc sử dụng xăng A92. Còn xe với động cơ có tỷ số nén trên 9,5 nên dùng xăng A95 (Honda SH, CPX, Lead, AirBlade, Yamaha Jupiter RC, Exciter, Nouvo, Suzuki Hayate,...)
Ảnh minh họa: Tỷ số nén của một số mẫu xe máy điển hình
Khác với xe máy, động cơ ô tô không chọn xăng theo tỷ số nén, mà hầu hết, các hãng sản xuất xe khi bán ra đều tính toán và thiết kế sao cho động cơ xe phù hợp với loại nhiên liệu họ khuyến nghị. Có 3 cách để biết ô tô của bạn nên sử dụng nhiên liệu nào, đó là:
Tìm nhãn dán phía trong nắp bình xăng hoặc chỉ số octan phù hợp được ghi trên nắp vặn của bình xăng.
Trong phần Hướng dẫn sử dụng xe, nhà sản xuất thường có đề cập rõ vấn đề sử dụng nhiên liệu cho xe. Nếu nhà sản xuất dùng từ “khuyên” dùng xăng 95 thì nghĩa là xe vẫn có thể sử dụng xăng 92 nhưng nên ưu tiên xăng 95. Còn nếu dùng từ “yêu cầu” hay “khuyến nghị” dùng xăng 95 trở lên thì nên tuân thủ để đảm bảo hiệu suất động cơ ở mức tốt nhất. Khuyến nghị này thường gặp ở các dòng xe hạng sang.
Kiểm tra trên bảng điều khiển của xe
Có một số trường hợp nên đổ dòng xăng cao cấp A95 như xe đã đi lâu, xe chạy đường dài, khi nổ máy nghe tiếng nổ lách tách,.... Do khả năng chống kích nổ của xăng A95 tốt hơn nên hỗn hợp nhiên liệu và không khí có thể cháy đúng thời điểm, đều và cháy triệt để… Nhờ đó, động cơ vận hành mượt mà và bốc hơn. Vì vậy hãy chọn xăng đủ chất lượng như khuyến cáo.
Hiểu rõ về trị số octan sẽ giúp chủ xe lựa chọn được loại nhiên liệu phù hợp và giúp động cơ vận hành tốt. Tuy nhiên, không nên sử dụng nhiên liệu chỉ số octan cao cho những loại xe có tỷ số nén thấp, bởi khi đó, xăng sẽ khó bị đốt cháy, lâu ngày sẽ tạo thành cặn bẩn làm ảnh hưởng đến động cơ và khiến tốn xăng.
