Chỉ số Octan là gì? Cách tăng chỉ số Octan cho xăng

Chỉ số octan, một yếu tố không thể thiếu trong ngành công nghiệp nhiên liệu. Vậy bạn có bao giờ tự hỏi chỉ số octan là gì và tại sao nó lại quan trọng? Bạn đã từng phân vân về việc lựa chọn loại xăng A92, A95 cho xe máy rồi không? Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá sâu hơn về chỉ số octan, từ nguồn gốc và ý nghĩa của nó đến cách nó ảnh hưởng đến hiệu suất của động cơ và lựa chọn nhiên liệu.

Chỉ số Octan và Cetan

Octan là gì?

Octan là một hydrocarbon thuộc họ alkan với công thức hóa học C8H18. Đây là một chất lỏng trong suốt, không có màu sắc, không hòa tan trong nước, và thường xuất hiện trong dầu mỏ. Điểm sôi của octan khoảng 125°C.

Iso-octan, còn được gọi là 2,2,4-trimetylpentan, là một dạng đồng phân của octan. Iso-octan được sử dụng như một tiêu chuẩn để đánh giá khả năng chống kích nổ của xăng và khí hóa lỏng (LPG). Trị số octan 100 là isooctan tinh khiết và được sử dụng để so sánh tính nổ của các loại xăng khác.

Chỉ số Octan là gì?

Chỉ số Octan là gì?

Chỉ số octan (hay còn gọi là số octan) là một thang đo được sử dụng để đánh giá tính năng chống kích nổ của xăng hoặc các sản phẩm nhiên liệu chứa hydrocarbon như xăng. Chỉ số octan thường được ký hiệu là RON (Research Octane Number) hoặc AKI (Anti-Knock Index) ở Mỹ. Trong tiếng Anh, nó thường được gọi là “octane rating” hoặc “octane number.”

Chỉ số octan đo lường khả năng của xăng hoặc nhiên liệu để chống lại hiện tượng kích nổ hoặc “động kích” trong động cơ đốt trong. Một chỉ số octan cao cho thấy nhiên liệu có khả năng chống kích nổ tốt hơn, cho phép động cơ hoạt động ở áp suất và nhiệt độ cao hơn mà không gây ra kích nổ không mong muốn.

Chỉ số octan được sử dụng để phân loại xăng và nhiên liệu, và nó ảnh hưởng đến hiệu suất và độ bền của động cơ. Nhiên liệu có chỉ số octan cao thường được ưa chuộng cho các động cơ xăng hiệu suất cao, có tỷ số nén lớn. Điều này giúp ngăn chặn hiện tượng kích nổ không mong muốn trong động cơ và cải thiện hiệu suất.

Trong khi đó, nhiên liệu với chỉ số octan thấp (cùng với chỉ số cetane cao) thích hợp cho động cơ diesel. Động cơ diesel hoạt động khác với động cơ xăng. Động cơ xăng sử dụng lửa để đốt cháy hỗn hợp không khí và nhiên liệu sau khi nó được nén trong xi lanh. Ngược lại, động cơ diesel nén không khí rồi phun nhiên liệu vào không khí đã được nén nóng, không sử dụng bugi.

Lịch sử ứng dụng chỉ số Octan

Lịch sử phát triển của chỉ số octan bắt đầu vào đầu thế kỷ 20 và liên quan chặt chẽ đến nhu cầu kiểm soát kích nổ trong động cơ đốt trong sử dụng xăng.

Đầu thế kỷ 20, khi các động cơ xăng trở nên phổ biến, hiện tượng kích nổ không mong muốn (được gọi là “động kích”) xuất hiện khi tỷ lệ nén quá cao hoặc khi xăng chất lượng kém.

Để giải quyết vấn đề này, tổ chức tài chính và công nghiệp đã thành lập một ủy ban đặc biệt để nghiên cứu và phát triển phương pháp đánh giá chất lượng của xăng. Uỷ ban này sau đó đã đặt ra chỉ số octan làm một trong các tiêu chuẩn để đánh giá nhiên liệu xăng.

Chỉ số octan đầu tiên được sử dụng rộng rãi là “Motor Octane Number” (MON), được đặt ra để đánh giá khả năng chống kích nổ của xăng trong động cơ đốt trong. MON đo lường hiệu suất chống kích nổ ở tốc độ động cơ cao.

Sau đó, “Research Octane Number” (RON) đã được phát triển để đo lường hiệu suất chống kích nổ ở tốc độ động cơ thấp hơn và ở điều kiện nhiệt độ thử nghiệm khác nhau. RON trở thành chỉ số octan phổ biến hơn và thường được sử dụng trên toàn thế giới.

Chỉ số Cetan là gì?

Chỉ số cetane (Cetane Number) là một thang đo được sử dụng để đánh giá khả năng đốt cháy của dầu diesel trong động cơ diesel. Chỉ số cetane thường được ký hiệu là CN (Cetane Number) và là một yếu tố quan trọng để đo lường chất lượng của dầu diesel.

Chỉ số cetane đánh giá tốc độ cháy của dầu diesel trong điều kiện nhiệt độ và áp suất nhất định trong động cơ. Một chỉ số cetane cao cho thấy rằng dầu diesel sẽ cháy nhanh hơn và hoàn toàn hơn trong động cơ diesel, cải thiện hiệu suất và giảm khả năng phát ra khói động cơ.

Ngược lại, dầu diesel với chỉ số cetane thấp có thể dẫn đến hiện tượng khó cháy, làm tăng tiềm năng gây ra khói đen, làm giảm hiệu suất và làm tăng khả năng hình thành các chất ô nhiễm gây ô nhiễm môi trường.

Chỉ số cetane được đo bằng cách so sánh tốc độ đốt cháy của dầu diesel thử nghiệm với tốc độ đốt cháy của cetane tinh khiết (một hydrocarbon đơn giản) trong cùng điều kiện. Kết quả được tính toán dưới dạng chỉ số cetane, và dầu diesel thường được đánh giá dựa trên giá trị này.

Phương pháp xác định chỉ số Octan

Chỉ số octan (Octane Number) của xăng là một yếu tố quan trọng để đánh giá khả năng chống kích nổ của nhiên liệu xăng trong động cơ đốt trong. Chỉ số octan đo lường khả năng của xăng đối phó với kích nổ không mong muốn trong quá trình đốt cháy trong động cơ. Có nhiều phương pháp để đo chỉ số octan của xăng, trong đó hai phương pháp chính là RON và MON.

RON (Research Octane Number)

Phương pháp RON đo lường khả năng chống kích nổ của xăng ở tốc độ động cơ thấp hơn và trong điều kiện nhiệt độ thử nghiệm khác nhau so với phương pháp MON.

Điều kiện thử nghiệm RON bao gồm nhiệt độ 49 °C và tốc độ quay 600 vòng/phút của động cơ.

Kết quả thử nghiệm RON được so sánh với kết quả của hỗn hợp iso-octan và n-heptan để xác định chỉ số RON của xăng thử nghiệm.

MON (Motor Octane Number)

Phương pháp MON đo lường khả năng chống kích nổ của xăng ở tốc độ động cơ cao hơn và trong điều kiện thử nghiệm khác so với RON.

Điều kiện thử nghiệm MON bao gồm tốc độ quay 900 vòng/phút của động cơ và sử dụng nhiệt độ cao hơn và thời gian đánh lửa thay đổi để làm tăng khả năng chống kích nổ của nhiên liệu.

Anti-Knock Index (AKI) hoặc (R+M)/2

Ở nhiều nơi trên thế giới, chỉ số octan thường được hiển thị trên máy bơm xăng là RON. Tuy nhiên, ở Mỹ, Canada, Brazil và một số nước khác, con số này là trung bình giữa hai chỉ số RON và MON, được gọi là chỉ số chống gõ (AKI). Nó thường được đánh trên máy bơm xăng là (R+M)/2 hoặc PON (Posted Octane Number).

Observed Road Octane Number (RdON)

RdON là một loại đánh giá trị số octan được thực hiện trong động cơ nhiều xi-lanh trong thế giới thực, thông thường ở các mô hình mở rộng.

Phương pháp RdON ban đầu được thử nghiệm cho các chiếc xe trên đường và sau đó được chuyển sang động lực kế khung gầm với các điều khiển môi trường để cải thiện tính nhất quán.

Sự khác nhau giữa RON, MON và AKI

RON có số octan lớn hơn MON từ 8-12.

AKI là trung bình của RON và MON, thường thấp hơn 4-6 octan so với RON.

Sự khác biệt giữa RON và MON được gọi là độ nhạy của nhiên liệu.

Chỉ số octan quan trọng để đảm bảo hiệu suất và an toàn của các động cơ xăng trên toàn thế giới và là một yếu tố quan trọng trong việc kiểm soát khả năng chống kích nổ của xăng.

Cách tăng chỉ số Octan cho xăng