Ý nghĩa của các cụm từ: Mogas 90, Mogas92, Mogas 95…

Trong các cụm từ này, “Mogas ” là nhóm từ viết tắt của cụm từ Motor Gasoline, nghĩa là xăng thương mại dùng cho động cơ. Còn những con số 90, 92, 95… chính là trị số octan RON của xăng: Biểu thị khả năng chống kích nổ của xăng, (RON:  Research Octane Numr- Chỉ số octan nghiên cứu). Hiện nay, còn tồn tại thông số octan xăng nữa là: MON (Motor Octane Number - Chỉ số octan động cơ), thông số này được sử dụng ít hơn, chủ yếu được sử dụng ở Mỹ.

Việc lựa chọn xăng có trị số octan nào cho phù hợp đối với từng loại ô tô, xe máy phụ thuộc vào tỷ số nén của động cơ. Trước hết chúng ta cần hiểu rõ những cụm từ: tỷ số nén,  kích nổ,  trị số oc  tan và ý nghĩa của chúng.

1. Tỷ số nén

Đối với động cơ xăng, tỷ số nén là tỷ số giữa trị số thể tích toàn phần của xi lanh - Thể tích lớn nhất ( tại thời điểm Piston ở vị trí thấp nhất, điểm chết dưới) với trị số thể tích buồng đốt - Thể tích chết ( tại thời điểm Piston ở vị trí cao nhất, điểm chết trên). Động cơ càng hiện đại, tỷ số nén càng cao. Với trị số dung tích xi lanh bằng nhau, động cơ nào có tỷ số nén càng cao thì công suất, hiệu suất sinh công càng lớn.

Về nguyên tắc, muốn tăng công suất động cơ mà không phải tăng dung tích xi lanh, thì một trong những giải pháp tốt nhất là tăng tỷ số nén.  Tuy nhiên, tỷ số nén chỉ tăng được với giới hạn nhất định phụ thuộc vào trình độ khoa học kỹ thuật và loại nhiên liệu sử dụng từng thời kỳ. Những năm cuối của thế kỷ XX, do tỷ số nén của các động cơ nói chung chưa cao, nên xăng dùng trong giai đoạn này có trị số octan từ 72, 83 là phổ biến. Hiện nay, động cơ các loại xe máy, ô tô có tỷ số nén cao hơn thế kỷ trước (dao động từ 5:1 đến 12:1) đã kéo theo việc sử dụng các loại xăng có trị số octan như đã nêu ở phần trên (92, 95, 98…). Tỷ số nén càng cao có nghĩa là áp suất nén hỗn hợp khí - nhiên liệu trong buồng đốt của động cơ càng cao -  Tạo thế năng càng lớn. Đối với xe máy hiện nay, thì trừ dòng xe Piaggo có tỷ số nén trên 10:1, còn hầu hết các xe máy còn lại có tỉ số nén nhỏ hơn 9:1. Cần lưu ý: động cơ có tỷ số nén càng cao, thì phải sử dụng xăng có trị số oc tan càng cao.

2. Hiện tượng kích nổ

Theo lý thuyết nhiệt động học, tỷ số nén càng cao, hiệu suất nhiệt càng gần đến cực đại. Vì vậy, đầu thế kỷ XX, trong cuộc cạnh tranh gay gắt trên thị trường xe hơi, các nhà sản xuất ở châu Âu và nước Mỹ đua nhau nghiên cứu tăng tỷ số nén động cơ của hãng xe mình vượt trội lên. Song khi càng tăng tỷ số nén lên cao, dường như một nghịch lý lại xuất hiện. Tỷ số nén của động cơ càng tăng, động cơ xuất hiện càng nhiều tiếng gõ lạ khi vận hành; công suất, hiệu suất cũng như tuổi thọ của động cơ cũng giảm theo.

Đối với động cơ xăng nói chung (dùng chế hoà khí hay phun xăng điện tử), quá trình cháy bình thường xuất phát từ việc bật tia lửa điện. Tia lửa điện sinh ra màng lửa ban đầu (trung tâm nguồn cháy) rồi lan rộng, đốt hết hoà khí trong buồng cháy. Sự cháy bình thường có tốc độ lan chuyền của màng lửa khoảng 15 – 30 m/s. Song với hiện tượng kích nổ, tốc độ cháy sẽ diễn ra nhanh một cách phi thường (khoảng 1.500-2.500 m/s) kéo theo những hệ lụy tiêu cực không thể khắc phục. Chúng ta sẽ tìm hiểu cơ chế của hiện tượng này.

Hiện tượng kích nổ bắt nguồn từ việc hỗn hợp khí - nhiên liệu bị nén ( khi Piston đi từ điểm chết dưới đi lên điểm chết trên khi các van đã đóng kín) tới một áp suất nào đó, chúng tạo ra các phân tử hay các gốc hoá học có khả năng tự bốc cháy bởi các bức xạ quang nhiệt với tốc độ cháy đạt khoảng 1.500-2.500 m/s, nhanh gấp hàng trăm lần tốc độ cháy bình thường khi mà bu-gi chưa bật tia lửa điện - sự cháy nhiên liệu xảy ra một cách bất thường không kiểm soát nổi, sẽ không tạo ra nguồn năng lượng tối đa, gây áp suất, nhiệt độ trong buồng đốt tăng đột biến sinh ra sóng va đập với tần số và biên độ vô cùng lớn. Giá trị áp suất tức thời của buồng đốt tại thời điểm xảy ra hiện tượng kích nổ đạt tới 160 at môt phe (atm), gấp nhiều lần so với áp suất vận hành ở chế độ cháy bình thường. Việc này gây xung lực quá lớn, tạo tiếng gõ, giảm công suất và hiệu suất động cơ, đặc biệt có thể gây ra hư hỏng nghiêm trọng như bó máy, cháy piston hoặc làm giảm tuổi thọ các chi tiết máy khác.

Hiện tượng kích nổ gây nhiều hệ lụy tiêu cực: Sinh công cản cực lớn, làm tiêu hao năng lượng, giảm sức mạnh của động cơ do năng lượng không sinh công hữu ích; áp suất sinh ra từ các điểm tự cháy chủ yếu tạo ra các sóng hơi xung động, va đập vào thành xi-lanh, máy nổ rung giật và làm nóng động cơ một cách bất thường, đồng thời, sóng nén sinh ra từ các vị trí kích nổ cộng hưởng với sóng nén chính tạo ra nút giao thoa và phát ra những tiếng kêu “lốc cốc”.

Như vậy, nhiên liệu dùng cho động cơ đốt trong tồn tại một tính chất đặc biệt: Nó sẽ tự cháy, tự kích nổ khi bị nén trong xi-lanh dưới áp suất cao, trước cả khi bugi đánh lửa.

3. Trị số oc- tan

Để đánh giá mức độ chống kích nổ của xăng, các nhà khoa học chứng minh rằng trị số chống kích nổ của xăng thương mại đúng bằng tỷ số thể tích của 2 chất hydrocacbon: n-heptan (C₇H₁₆) và trimetylpentan (C₈H₁₈). Trimetylpentan còn được gọi là iso-octan khả năng chống kích nổ cao, còn n-heptan có khả năng chống kích nổ rất kém. Trị số octan: Tương đương với % thể tích của iso- octan trong hỗn hợp mẫu thử nghiệm gồm n-heptan và iso - octan  khi được đo khả năng chống kích nổ theo những phương pháp thử nghiệm khác nhau.

Ví dụ: trị số octan RON 92, là xăng có trị số chống kích nổ  tương đương với hỗn hợp chuẩn gồm 92% thể tích iso-octan (C₈H_{18 -} tri metylpentan)  và 8% thể tích là n-heptan (C₇H₁₆).

Trị số octan biểu thị khả năng chống kích nổ của xăng; trị số octan của xăng càng cao thì khả năng chống kích nổ của nó càng cao.

Trị số octan của xăng là một trong những yếu tố quan trọng quyết định quá trình vận hành của động cơ. Một điều cơ bản là trị số octan có liên quan mật thiết với tỉ số nén của động cơ, mối quan hệ này tỉ lệ thuận với nhau. Nghĩa là động cơ có tỉ số nén càng cao thì phải sử dụng xăng có trị số octan càng cao. Dùng xăng có trị số octan cao hay thấp phụ thuộc vào tỷ số nén của động cơ.

Các loại xe máy thông thường (như Dream, Nouvo…), có tỷ số nén từ 7:1 đến 8:1 (trừ xe ga 125 cc trở lên, có tỷ số nén cao hơn hẳn) và những xe có dung tích dưới 70 cc, xe cũ đã tụt hơi, hoặc xe vận hành với tốc độ không vượt quá 60 km/h…, nên sử dụng xăng RON 92 (nếu dùng xăng RON 95 sẽ không có lợi, hiệu suất hoạt động thấp,  không kinh tế). 

 Đối với các loại xe máy và ô tô có tỉ số nén cao, không nên sử dụng xăng có trị số octan thấp. Xăng RON 95 (hay Mogas 95) là loại xăng cao cấp, có khả năng chống kích nổ cao và giúp ôtô hiện đại mới có tỷ số nén cao hoạt động trơn tru hơn. Tuy nhiên, chỉ những xe tay ga phân khối lớn, hay  nên dùng loại xăng này. Đối với xe ga và xe hơi có tỷ số nén cao hơn 9,1:1, nên sử dụng xăng RON 95.

Dưới đây là số liệu hướng dẫn tham khảo:

Tỷ số nén của động cơ  và yêu cầu trị số Octane

8,5:1-9:1       92 RON

9:1-11            95 RON

7-8                 90 RON

8-9,5              92 RON

9,5-11,5         95 RON

11,5:13        100 RON

Tỷ số nén của động cơ một số loại ô tô:

Với xe Piaggio đời mới:

- LX,ET,ZIP,LIBERTY: tỷ số nén: 10,1-13,1:1

- GT,BEVERLY,X9: tỷ số nén: 12-13:1

- Toyota Camry 2.4:  tỷ số nén 9.5 : 1

- Toyota Camry 3.0: tỷ số nén:10.2 : 1

- ToyotaLand Cruiser: tỷ số nén:  10.2 : 1

- Mazda Premacy:  tỷ số nén 9.2 : 1

- Ford Escape XLT 3.0: tỷ số nén 10.0 : 1

- Ford Modeo 2.5:   tỷ số nén  9.7 : 1

- BMW 318iA 2.0:  tỷ số nén  9.7 : 1

- BMW 525iA 2.5: tỷ số nén 10.5 : 1

- Mercedes - Benz E240 2.6:  tỷ số nén    10.2 : 1

 Việc sử dụng đúng xăng phù hợp, ngoài lợi ích tiết kiệm nhiên liệu còn có lợi ích đến độ “bốc”, độ “bền” của xe, làm động cơ hoạt động êm ả, khoẻ khoắn, hiệu suất cao, phát huy tốt công suất và nâng cao hiệu suất của xe. Tuy nhiên, một trong những vấn đề nhạy cảm hiện nay là việc gian lận, lừa dối khách hàng về chất lượng xăng của một số cơ sở kinh doanh xăng dầu đang gây bức xúc trong dư luận. Việc ghi xăng có trị số octan cao (ví dụ: Ron 95) song lại bán xăng có trị số octan thấp (ví dụ bán Ron 92) là một hiện tượng đã và đang xảy ra.

Tại Hà Nam, Chi cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng Hà Nam( là cơ quan quản lý nhà nước về đo lường, chất lượng xăng, dầu ) đã phối hợp với Thanh tra Sở Khoa học và Công nghệ, lực lượng Quản lý Thị trường và các cơ quan chức năng thường xuyên kiểm tra, thanh tra và xử lý nghiêm minh các hành vi vi phạm pháp luật về kinh doanh xăng, dầu. Hiện nay, theo quy định mới của pháp luật, các cơ sở kinh doanh xăng, dầu trên địa bàn Hà Nam phải ghi rõ: Số điện thoại nóng của Chi cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng Hà Nam - 0972 007 686 (tại vị trí công khai, dễ nhìn) để thuận tiện cho người tiêu dùng phản ánh kịp thời với cơ quan nhà nước những hành vi vi phạm pháp luật về đo lường, chất lượng xăng dầu.

Với sự vào cuộc của cơ quan quản lý nhà nước, hy vọng rằng số vụ việc gian lận về đo lường, chất lượng xăng, dầu ngày càng giảm tạo nên thị trường xăng, dầu lành mạnh. Và với sự tiêu dùng thông thái của công chúng, việc lựa chọn xăng có trị số octan phù hợp với phương tiện sẽ mang lại nhiều lợi ích thiết thực cho người tiêu dùng và xã hội./.

Theo Thông tin Khoa học và Công nghệ Hà Nam