Giao trinh san pham thuong pham dau mo - www.khodaumo.com

Sản Phẩm Dầu Mỏ Thương Phẩm
Chương I
NHIÊN LIỆU CHO ĐỘNG CƠ XĂNG
1.1. Giới thiệu chung về nhiên liệu cho động cơ xăng
Nhiên liệu dùng cho động cơ xăng được gọi là xăng, đây là một hỗn hợp chứa nhiều các hợp chất khác nhau. Khi nghiên cứu về thành phần hoá học của dầu mỏ, phân đoạn dầu mỏ nói chung hay của xăng thương phẩm nói riêng người ta thường chia thành phần của nó thành hai nhóm chất chủ yếu đó là các hợp chất hydrocacbon và các hợp chất phi hydrocacbon.
Nhiên liệu cho động cơ xăng là một sản phẩm quan trọng của nhà máy lọc dầu, nó đã trở thành một mặt hàng quen thuộc trong đời sống sinh hoạt hàng ngày của con người cũng như hoạt động sản xuất trong công nghiệp.
Động cơ xăng ra đời sớm hơn động cơ Diesel (được phát minh ra đồng thời ở Pháp và Đức vào khoảng 1860), nó đã phát triển mạnh mẻ từ sau những năm 50 của thế kỷ trước. Với nền công nghiệp chế tạo ô tô hiện đại như ngày nay đã cho ra đời nhiều chủng loại với công suất khác nhau và được áp dụng trong nhiều lĩnh vực của đời sống sản xuất và sinh hoạt của con người.
Cùng với sự gia tăng về số lượng động cơ xăng, nhu cầu về xăng nhiên liệu ngày càng tăng nhanh, điều này đã mang đến cho các nhà sản xuất nhiên liệu những cơ hội và cả những thách thức mới, bởi trong thực tế, bên cạnh những lợi ích mà động cơ này mang lại cho con người thì đồng thời nó cũng thải ra môi trường một lượng lớn các chất độc hại làm ảnh hưởng đến sức khoẻ và cả môi trường sinh thái.
Vì vậy xăng thương phẩm bắt buộc phải bảo đảm được các yêu cầu không những liên quan đến quá trình cháy trong động cơ, hiệu suất nhiệt mà còn phải bảo đảm các yêu cầu về bảo vệ môi trường.
Thông thường xăng thương phẩm cần đạt được các yêu cầu cơ bản như sau:
ƒ Khởi động tốt khi đang ở nhiệt độ thấp.
ƒ Động cơ hoạt động không bị kích nổ.
ThS. Trương Hữu Trì Trang 1

ƒ Không kết tủa, tạo băng trong bình chứa và cả trong bộ chế hoà khí.
ƒ Không tạo nút hơi trong hệ thống cung cấp nhiên liệu.
ƒ Dầu bôi trơn bị pha loãng bởi xăng là ít nhất.
ƒ Trị số octan ít bị thay đổi khi thay đổi tốc độ động cơ.
ƒ Các chất độc hại thải ra môi trường càng ít càng tốt.
Xăng nhiên liệu thu nhận được trong các nhà máy lọc dầu, ban đầu chỉ từ phân xưởng chưng cất khí quyển, tuy nhiên hiệu suất thu xăng từ quá trình này rất thấp chỉ vào khoảng 15% khối lượng dầu thô ban đầu.
Khi nhu cầu về xăng tăng lên thì phân đoạn này không đủ để cung cấp cho các nhu cầu thực tế, vì vậy bắt buộc con người phải chế biến các phần thu khác nhằm thu hồi xăng với hiệu suất cao hơn, điều này đã làm xuất hiện các phân xưởng khác như phân xưởng crắckinh, alkyl hoá . . .
Ngoài lý do vừa nêu ở trên thì do yêu cầu về hiệu suất của động cơ ngày càng tăng và chất lượng xăng ngày càng cao nên các nhà sản xuất nhiên liệu phải đưa ra nhiều quá trình sản xuất khác nhằm đảm bảo các yêu cầu của xăng thương phẩm.
Thực tế trong các nhà máy lọc dầu hiện nay xăng thương phẩm được phối trộn từ những nguồn sau:
ƒ Xăng của quá trình FCC
ƒ Reformat
ƒ Xăng chưng cất trực tiếp
ƒ Xăng của quá trình isomer hoá
ƒ Alkylat
ƒ Xăng của quá trình giảm nhớt, cốc hoá, các quá trình xử lý bằng hydro
ƒ Xăng thu được từ các quá trình tổng hợp như Methanol, Ethanol, MBTE.
Nói chung hai loại đầu tiên là các nguồn chính để phôi trộn, phần còn lại phụ thuộc vào yêu cầu về chất lượng của xăng và yêu cầu của từng Quốc gia mà nguồn nguyên liệu và hàm lượng của nó được chọn khác nhau.

Ví dụ:
- Tỷ lệ của các nguồn phối trộn xăng thương phẩm ở Mỹ (trước năm 2000) 34,744,7131,85,636,2ReformatNaphta nh? IsomerisatAlkylat/PolymerisatEtherButanXăng FCC
- Tỷ lệ của các nguồn phối trộn xăng thương phẩm ở Tây Âu (trước năm 2000) 49,67,655,91,85,727,1ReformatNaphta nh? IsomerisatAlkylat/PolymerisatEtherButanXăng FCC
- Tỷ lệ phối trộn ở Pháp từ năm 2000
ƒ Reformat 35% < < 45%
ƒ Butan 5%
ƒ Xăng FCC 15% < < 25%
ƒ Xăng isomer hoá 0% < < 15%
ƒ Alkylat 0% < < 20%
ƒ MTBE 0% < < 5% (trường hợp đặc biệt <15%) ThS. Trương Hữu Trì Trang 3

1.2. Thành phân hoá học của nhiên liệu xăng
1.2.1. Giới thiệu chung về thành phần hoá học của xăng
Như phần trên vừa nêu, xăng thương phẩm không phải là sản phẩm của một quá trình nào đó trong nhà máy lọc dầu mà nó là một hỗn hợp được phối trộn cẩn thận từ một số nguồn khác nhau, kết hợp với một số phụ gia nhằm đảm bảo các yêu cầu hoạt động của động cơ trong những điều kiện vận hành thực tế và cả trong các điều kiện vận chuyển, tồn chứa và bảo quản khác nhau.
Thành phần hoá học chính của xăng là các hydrocacbon có số nguyên tử từ C4÷ C10 thậm chí có cả các hydrocacbon nặng hơn như C11, C12 và cả C13. Ngoài ra trong thành phần hoá học của xăng còn chứa một hàm lượng nhỏ các hợp chất phi hydrocacbon của lưu huỳnh, nitơ và oxy.
Với số nguyên tử cacbon như trên, trong thành phần của xăng chứa đầy đủ cả ba họ hydrocacbon và hầu như các chất đại diện cho các họ này đều tìm thấy trong xăng.
Mặc dù trong thành phần của dầu mỏ ban đầu không có các hợp chất không no như ôlêfin nhưng trong quá trình chế biến đã xãy ra quá trình cắt mạch hình thành nên các hợp chất đói này, do đó trong thành phần hoá học của xăng thương phẩm còn có mặt các hợp chất đói.

Sự phân bố các cấu tử theo số nguyên tử cacbon và theo họ hydrocacbon của một loại xăng super thương phẩm.
Thành phần tính theo khối lượng
Số nguyên tử cacbon
Parafin %
Naphten%
Olefin%
Diolefin%
Aromatic%
Tổng %
4
1.46
0
0.59
0.
0
2.05
5
11.64
0.18
3.16
0.06
0
15.04
6
12.27
1.03
2.09
0.06
2.22
17.67
7
11.52
1.41
1.40
0
12.84
27.17
8
4.26
0.05
0.12
0
16.70
21.13
9
0.65
0
0
0
10.76
11.41
10
0
0
0
0
3.08
3.08
11
0
0
0
0
0.19
0.19
Tổng
41.8.0
2.67
7.36
0.12
45.79
97.74
Các cấu tử không xác định chiếm 2.26%
Các giá trị được cung cấp bởi IFP

Sự phân bố các cấu tử theo số nguyên tử cacbon và theo họ hydrocacbon của một loại xăng thường thương phẩm.
Thành phần tính theo khối lượng
Số nguyên tử cacbon
N-parafin %
Isoparafin %
Naphten%
Olefin
%
Aromatic
%
Hợp chất chứa oxy %
Tổng
%
4
5.14
0.3
0
1.49
0
0
6.93
5
1.26
7.84
0
10.11
0
0.5
19.71
6
0.64
6.34
1.19
5.07
1.23
3
17.47
7
0.65
3.22
1.05
1.56
8.11
0
14.59
8
0.48
11.47
0.43
0.34
13.61
0
26.33
9
0.11
1.12
0.16
0.07
9.49
0
10.95
10
0.01
0.09
0.09
0.02
2.80
0
3.01
11
0
0.1
0
0
0.25
0
0.35
12
0
0.61
0
0
0
0
0.61
13
0
0.01
0
0
0
0
0.01
Tổng
8.29
31.1
2.92
35.49
18.66
3.5
99.96
Các cấu tử không xác định chiếm 0.4%
Các giá trị được cung cấp bởi IFP

1.2.2. Thành phần hoá học của xăng
Khi nghiên cứu về thành phần hoá học của dầu mỏ cũng như các phân đoạn hay sản phẩm của nó thì người ta thường chia thành phần chúng ra làm hai phần chính là hydrocacbon và phi hydrocacbon.
1.2.2.1. Thành phần hydrocacbon của xăng
Họ parafinic
Công thức hóa học chung là CnH2n+2, bao gồm các chất có số nguyên tử như đã nêu trên, chúng tồn tại dưới 2 dạng: mạch thẳng (n-parafin) và mạch phân nhánh (i- parafin), với các isoparaffin thì mạch chính dài, mạch nhánh ngắn, chủ yếu là gốc metyl.
Olefin
Các hydrocacbon olefine có công thức chung là CnH2n, được tạo thành từ các quá trình chuyển hóa, đặc biệt là quá trình cracking, giảm nhớt, cốc hoá . . . Các olefine này cũng bao gồmhai loại n-parafin và iso-parafin.
Họ naphtenic
Hydrocacbon naphtenic là các hydrocacbon mạch vòng no với công thức chung là: CnH2n và các vòng này thường 5 hoặc 6 cạnh, các vòng có thể có nhánh hoặc không có nhánh, hàm lượng của họ này chiếm một số lượng tương đối lớn, trong đó các hợp chất đứng đầu dãy thường ít hơn các đồng đẳng của nó, những đồng phân này thường có nhiều nhánh và nhánh lại rất ngắn chủ yếu là gốc metyl (-CH3)
Họ aromatic
Các hợp chất này trong xăng thường chiếm một hàm lượng nhỏ nhất trong ba họ và các hợp chất đầu dãy cũng ít hơn các hợp chất đồng đẳng của nó.
1.2.2.2. Thành phần phi hydrocacbon của xăng
Trong xăng, ngoài các hợp chất hydrocacbon kể trên còn có các hợp chất phi hydrocacbon như các hợp chất của O2, N2, S. Trong các hợp chất này thì người ta quan tâm nhiều đến các hợp chất của lưu huỳnh vì tính ăn mòn và ô nhiễm môi trường.

Trong xăng, S chủ yếu tồn tại chủ yếu ở dạng mercaptan (RSH), hàm lượng của nó phụ thuộc vào nguồn gốc của dầu thô có chứa ít hay nhiều lưu huỳnh và hiệu quả quá trình xử lý HDS.
Các hợp chất của các nguyên tử khác có hàm lượng chủ yếu ở dạng vết, trong đó nitơ tồn tại chủ yếu ở dạng pyridin còn các hợp chất của oxy thì rất ít và chúng thường ở dạng phenol và đồng đẳng.
1.3. Đặc điểm của các nguồn dùng để phối trộn xăng
1.3.1. Xăng của quá trình reforminh xúc tác.
Xăng thu được của quá trình reforming xúc tác được gọi là reformat. Đây là nguồn nguyên liệu chính để phối trộn tạo xăng có chất lượng cao, chúng có chứa một hàm lượng các hợp chất aromatic cao nên chỉ số octan của no cao (RON = 95- 102).
1.3.2. Xăng cracking xúc tác:
Đây là nguồn cho xăng lớn nhất trong nhà máy lọc dầu. Trị số octane của xăng này khoảng 87- 92 tuỳ theo điều kiện công nghệ. Thành phần hóa học chứa tới 9- 13% hydrocacbon olefine. Sự có mặt của của các olefine này chính là nguyên nhân làm mất tính ổn định của xăng.
1.3.3. Xăng chưng cất trực tiếp:
Phân xưởng chưng cất ở áp suất khí quyển là một phân xưởng quan trọng nhất trong nhà máy lọc dầu có nhiệm vụ phân chia dầu thô thành nhiều phân đoạn khác nhau. Phần hơi thu được ở đỉnh sau khi ổn định ta sẻ thu được xăng. Loại xăng chưng cất trực tiếp này có chỉ số octan thấp khoảng 54- 65 nên chỉ dùng một lượng ít để phối trộn còn phần chính được phân chia thành xăng nhẹ (chủ yếu C5 và C6) và xăng nặng. Phần xăng nhẹ thường làm nguyên liệu cho quá trình isomer hoá còn phần xăng nặng làm nguyên liệu cho quá trình reforming xúc tác.
1.3.4. Alkylat
Trong công nghệ lọc hóa dầu người ta sử dụng quá trình alkyl hóa để sản suất xăng có trị số octane cao. Ngày nay quá trình alkyl hóa được sử dụng phổ biến ở các nước trên thế giới. Với quá trình này, người ta đã tạo ra một nguồn phối liệu có trị số ThS. Trương Hữu Trì Trang 8

octane cao hầu như không có tạp chất và các hợp chất aromatic đáp ứng yêu cầu sản suất xăng sạch bảo đảm các yêu cầu về động cơ và môi trường.
1.3.5. Các nguồn phối liệu khác
Ngoài các nguồn chính trên thì xăng còn được phối liệu từ các nguồn khác như: xăng giảm nhớt, xăng cốc hóa ... đây là các sản phẩm phụ của các quá trình.
Đặc điểm của xăng này là hàm lượng các hợp chất phi hydrocacbon lớn, xăng kém ổn định vì chứa lượng lớn các hợp chất không no.
Cùng các loại xăng trên thì ngày nay khi yêu cầu về việc giảm các chất gây ô nhiễm môi trường trong khói thải của động cơ càng khắt khe thì việc dùng các cấu tử được tổng hợp từ các phản ứng hoá học có trị số octane cao như: MTBE, TAME, methanol, ethanol.. để phối trộn xăng thương phẩm cũng đang được áp dụng rộng rãi.

1.4. Nguyên tắc hoạt động và đặc điểm của động cơ xăng
1.4.1. Nguyên tắc hoạt động của động cơ xăng

Động cơ xăng là một động cơ nhiệt dùng để biến năng lượng hoá học của nhiên liệu khi bị đốt cháy thành năng lượng cơ học dưới dạng chuyển động quay. Động cơ này làm việc theo nguyên tắc một chu trình gồm bốn giai đoạn: nạp, nén, cháy nổ và giản nở sinh công, thải khí cháy ra ngoài. Sơ đồ nguyên lý như sau:
Hành trình 1-Kỳ nạp.
Piston đi từ điểm chết trên (ĐCT) xuống điểm chết dưới (ĐCD), xupap nạp mở, xupap thải đóng, trục khuỷu quay từ vị trí ϕ0 = 0 đến 1800. Trong kỳ nạp tiêu tốn công kéo piston xuống, thể tích xi lanh tăng lên, áp suất trong xi lanh giảm xuống tạo sự chênh lệch áp suất, do đó xăng và không khí từ bộ chế hoà khí được hút vào trong xi lanh. Để tăng lượng kkí nạp trong mỗi chu kỳ thì khi piston đi từ ĐCT xuống, xupap nạp được mở sớm trước ĐCT một góc ϕ1= 10÷450 và đóng muộn sau ĐCD một góc ϕ2 = 40-800. Vì vậy, quá trình nạp trên đồ thị công là: I-a-II, được tiến hành trong phạm vi góc quay trục khuỷu là ϕ1 + 1800 + ϕ2.

Đồ thị công và đồ thị phối khí
Hành trình 2-Kỳ nén
Piston đi từ ĐCD đến ĐCT, cả hai xupap nạp và thải đều đóng, trục khuỷu quay từ vị trí 1800 ÷ 3600. Trong kỳ nén tiêu tốn công piston đi lên nén hỗn hợp, thể tích xi lanh giảm trong điều kiện hai van đóng nên áp suất hỗn hợp nhiên liệu trong xi lanh tăng lên. Để chuẩn bị cho quá trình cháy được tốt thì gần cuối quá trình nén Bugi bật tia lửa điện sớm trước ĐCT, tại điểm c'. Do vậy, quá trình nén trên đồ thị công là từ điểm II - c'.
Hành trình 3 - cháy - giãn nở (kỳ công tác)
Piston đi từ ĐCT đến ĐCD, cả hai xupap đều đóng, trục khuỷu đi từ vị trí ϕ = 3600 đến 5400. Trong hành trình này, nhờ quá trình cháy làm tăng áp lực trong buồng cháy và áp lực này đẩy piston đi xuống và sinh công, nó bao gồm hai quá trình: cháy và giãn nở. Quá trình cháy bắt đầu tại điểm c' trước ĐCT một góc đánh lửa sớm ϕ = ϕ1 = 10-300 và kết thúc tại điểm d sau ĐCT, còn quá trình giãn nở bắt đầu từ điểm d và kết thúc tại III.
Hành trình 4 - thải khí cháy ra ngoài

Piston đi từ ĐCD đến ĐCT, xupap thải mở, xupap nạp đóng, trục khuỷu quay từ vị trí ϕ = 5400 đến 7200. Trong kỳ thải tiêu tốn công đưa piston đi lên và đẩy sản vật cháy ra ngoài. Xupap thải được mở sớm tại điểm III trước ĐCD một góc ϕ3, nếu ϕ3 quá lớn sẽ tăng tổn thất công giãn nở ở kỳ cháy. Để quá trình thải triệt để các sản vật cháy ra ngoài, xupap thải đóng muộn sau ĐCT một góc ϕ4, tại điểm IV. Quá trình thải được biểu diễn trên đồ thị công là III-b-IV, được tiến hành trong phạm vi góc quay trục khuỷu là ϕ3+1800+ ϕ4, còn đoạn I-r-IV gọi là đoạn trùng điệp, tức cả hai van nạp và thải đều mở.
Như vậy, toàn bộ chu trình công tác được thực hiện theo bốn hành trình trong hai vòng quay của trục khuỷu, trong bốn hành trình này chỉ có một hành trình cháy và giãn nở là sinh công, còn ba hành trình khác thì phải tiêu tốn công.
1.4.2. Đặc điểm của quá trình hoạt động trong động cơ xăng
Từ việc phân tích hoạt động của động cơ xăng ở trên ta rút ra được những đặc điểm của động cơ này như sau:
ƒ Nhiên liệu trước khi nạp vào xylanh nó đã được phối trộn với không khí để tạo hỗn hợp cháy, như vậy độ bay hơi của xăng trong buồng cháy không phải là vấn đề lớn ảnh hưởng đến chất lượng của quá trình cháy.
ƒ Quá trình cháy của nhiên liệu chỉ được thực hiện khi bugie bật lửa hoặc khi màng lửa lan truyền đến.
ƒ Khi bugie bật lửa thì quá trình cháy bắt đầu, lúc này hỗn hợp trong buồng cháy được chia thành hai phần: Phần thứ nhất là khí cháy, phần thứ hai là hỗn hợp của không khí và nhiên liệu chưa cháy (hỗn hợp công tác), trong điều kiện nhiệt độ và áp suất cao với sự có mặt của oxy không khí thì các hydrocacbon của nhiên liệu sẻ bị biến đổi một cách sâu sắc, cụ thể là chúng sẻ bị oxy hoá để tạo thành các hợp chất có khả năng tự bốc cháy khi mặt lửa chưa lan truyền đến. Trong trường hợp này, nếu như phần nhiên liệu tự bốc cháy nhiều thì nó sẻ làm tăng áp suất trong buồng cháy một cách đột ngột và gây ra những sóng xung kích va đập vào piston, xylanh tạo ra những tiếng gỏ kim loại. Hiện tượng này được gọi là hiện tượng cháy kích nổ.

1.5. Chỉ tiêu chất lượng của xăng
Ngày nay động cơ đã trở thành một bộ phận quan trọng trong đời sống sản xuất và sinh hoạt của con người. Bên cạnh những lợi ích to lớn mà chúng mang lại thì động cơ cũng đồng thời thải một lượng rất lớn chất độc hại ra môi trường gây ảnh hưởng đến sức khoẻ con người và ảnh hưởng xấu đến môi trường sinh thái. Vì vậy, cần thiết phải đặt ra những quy định nhằm hạn chế việc thải các độc hại và thực hiện các quy định này một cách nghiêm túc.
Ở gốc độ của nhiên liệu thì cần phải đặt ra cho xăng thương phẩm những chỉ tiêu nhằm bảo đảm được chất lượng đối với người sử dụng và hạn chế được lượng chất độc hại trong khói thải.
1.5.1. Hiện tượng kích nổ và chỉ số octan
1.5.1.1. Hiện tượng kích nổ
Như vừa nêu ở trong phần trước, khi bugie bật lửa thì quá trình cháy của nhiên liệu trong buồng cháy mới được bắt đầu tại bugie còn phần nhiên liệu nằm ở vị trị khác chỉ được cháy khi màng lửa lan truyền đến. Tuy nhiên trong thực tế có một phần nhiên liệu trong buồng cháy bị oxy hoá dẫn đến quá trình tự bắt cháy khí màng lửa chưa lan truyền đến. Nếu như phần nhiên liệu tự bắt cháy này đủ lớn để làm tăng nhiệt độ và áp suất trong buồng cháy một cách đột ngột và tạo ra những sóng xung kích va đập vào piston, xylanh tạo ra những tiếng gỏ kim loại thì quá trình cháy này được gọi là cháy kích nổ.
Như vậy, trong buồng cháy luôn tồn tại một sự cạnh tranh giữa quá trình cháy do màng lửa lan đến (cháy cưỡng bức) và quá trình tự bốc cháy, quá trình cháy nào chiếm ưu thế là phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau.
Bằng thực nghiệm người ta đã xác định được thời gian của quá trình tự bốc cháy theo công thức sau:
D = A P-nEXP(B/T)
Trong đó: A,B là các hằng số thực nghiệm.

Các thông số ảnh hưởng lên thời gian tự bốc cháy bao gồm:
ƒ Tỷ số nén
ƒ Hệ số đầy
ƒ Góc đánh lửa sớm
ƒ Nhiệt độ và áp suất vào buồng cháy
ƒ Độ giàu
ƒ Nhiên liệu
Nhiên liệu ảnh hưởng lên quá trình cháy kích nổ này được thể hiện thông qua một khái niệm gọi là chỉ số octan
1.5.1.2. Bản chất của hiện tượng cháy kích nổ trong động cơ xăng
Qua phân tích ở trên cho thấy quá trình cháy trong động cơ xăng có thể là bình thường, có thể là kích nổ chúng phụ thuộc vào bản chất của nhiên liệu, kết cấu và điều kiện vận hành của động cơ.
Quá trình cháy được gọi là bình thường khi mặt lửa lan truyền đều đặn với vận tốc trong khoảng 15 ÷ 40 m/s. Còn khi vận tốc lan truyền của mặt lửa quá lớn khoảng 300 m/s thì quá trình cháy trong xylanh xảy ra gần như tức thời kèm theo những tiếng gỏ kim loại như vừa nêu trên thì được gọi là cháy kích nổ.
Bản chất của hiện tượng kích nổ rất phức tạp, có nhiều quan điểm để giải thích khác nhau song bản chất của nó là do các hợp chất hydrocacbon trong nhiên liệu nằm ở trước mặt lửa chịu một điện kiện rất khắc nghiệt nên chúng bị biến đổi hoá học một cách sâu sắc để tạo ra những hợp chất mới có khả năng tự bùng cháy. Cụ thể trong điều kiện nhiệt độ và áp suất cao của buồng cháy thì các hydrocacbon kém bền oxy hoá như paraffin dễ dàng bị oxy hoá để tạo ra các hợp chất chứa oxy như peroxyt, hydroperoxyt, rượu, xeton, axít . . . trong số các hợp chất này thì đáng chú ý nhất là các hợp chất peroxyt, hydroperoxyt đây là những hợp chất kém bền dễ bị phân huỷ tạo ra các gốc tự do để sinh ra các phản ứng chuổi dẫn đến sự tự bốc cháy.
Khi nghiên cứu về hiện này người ta đã đi đến kết luận về khả năng chống lại sự tự bốc cháy của các hydrocacbon tăng dần như sau:

Parafin mạch thẳng < naphten < olefin mạch thẳng < naphten mạch nhánh không no < parafin mạch nhánh < aromatic.
1.5.1.3. Ảnh hưởng của hiện tượng kích nổ lên động cơ
ƒ Hỏng join lót giữa nặp và thân máy
ƒ Làm xói mòn piston và nắp
ƒ Làm vỡ “cordons” của piston và xecmăng
ƒ Làm nóng chảy cục bộ piston và xupap
Ngoài những ảnh hưởng kể trên thì quá trình cháy kích nổ thường kèm theo việc thải nhiều chất độc hại ra môi trường, làm nóng máy nhanh chóng nên làm giảm nhanh tuổi thọ của động cơ.
1.5.1.4. Chỉ số octan
Chỉ số octan là một đại lượng quy ước để đặc trưng cho khả năng chống lại sự kích nổ của xăng, giá trị của nó được tính bằng phần trăm thể tích của iso-octan (2,2,4-trimetylpentan) trong hỗn hợp của nó với n-heptan khi mà hỗn hợp này có khả năng chống kích nổ tương đương với khả năng chống kích nổ của xăng đang khảo sát. Trong hỗn hợp này thì iso-octan có khả năng chống kích nổ tốt, được quy ước bằng 100, ngược lại n-heptan có khả năng chống kích nổ kém và được quy ước bằng 0.
Trong trường hợp trị số octan lớn hơn 100 thì để xác định trị số octan người ta cho thêm vào xăng một hàm lượng Tetraetyl chì rồi tiến hành đo. Trị số octan được tính theo công thức sau:
IO = 100 + ()2/12435216.0472.11736.0128.28TTTT−+++
Trong đó T là hàm lượng Tetraetyl chì ml
Các yếu tố liên quan đến động cơ ảnh hưởng đến chỉ số octan bao gồm:
ƒ Tỷ số nén
ƒ Hệ số đầy
ƒ Góc đánh lửa sớm

ƒ Nhiệt độ và áp suất vào
ƒ Độ giàu
1.5.1.5. Ý nghĩa của chỉ số octan
Trị số octan là một chỉ tiêu rất quan trọng của xăng khi dùng xăng có trị số octan thấp hơn so với quy định của nhà chế tạo thì sẻ gây ra hiện tượng kích nổ làm giảm công suất của động cơ, nóng máy, gây mài mòn các chi tiết máy, tạo khói đen gây ô nhiễm môi trường. Ngược lại nếu dùng xăng có trị số octan cao quá sẻ gây lãng phí. Điều quan trọng là phải dùng xăng đúng theo yêu cầu của nhà chế tạo, cụ thể là theo đúng tỷ số nén của động cơ, khi tỷ số nén lớn thì yêu cầu trị số octan lớn và ngược lại.
1.5.1.6. Các phương pháp đo chỉ số octan
Thông thường thì chỉ số octan được đo theo hai phương pháp như sau:
ƒ Phương pháp nghiên cứu (RON) đo theo tiêu chuẩn ASTM D 2700
ƒ Phương pháp mô tơ (MON) đo theo tiêu chuẩn ASTM D 2699
C hai phng pháp này u c o trên cùng mt ng c CFR (Cooperative Fuel Research). ây là ng c có mt xylanh có các thông s nh sau:
ƒ Đường kính xylanh: 82.55 mm
ƒ Khoảng chạy piston: 114.30 mm
ƒ Thể tích xylanh: 661 cm3
ƒ Tỷ số nén: 4 ÷ 18
ƒ Vận tốc quay khi thử nghiệm là cố định
ƒ Độ giàu điều chỉnh được
Để phát hiện ra hiện tượng kích nổ có thể dùng các thiết bị sau:
+ Capteur từ
+ Theo tính hiệu
+ Theo cường độ âm thanh.

Điều kiện đo của hai phương pháp này như sau:
Các thông số làm việc
RON
MON
Tốc độ quay
Gốc đánh lửa sớm độ trục khuỷu
Nhiệt độ của không khí hút vào oC
Nhiệt độ của hỗn hợp nhiên liệu oc
600
13
48
-
900
14 ÷ 16
38
149
Cùng một loại nhiên liệu thì RON thường lớn hơn MON, độ chênh lệch của hai phương pháp này được gọi là độ nhạy của xăng, độ nhạy càng thấp càng tốt. Paraffin có độ nhạy thấp còn aromatic có độ nhạy cao. Giá trị của MON cho phép dự đoán khả năng chống kích nổ ở chế độ vòng quay lớn còn RON thì cho phép dự đoán ở chế độ vòng quay nhỏ.
Trong hai phương pháp đo ở trên thì tốc độ vòng quay không đổi và động cơ chỉ có một xylanh, nhưng các động cơ trong thực tế luôn có số xylanh lớn hơn một và khi động cơ chạy trên đường thì vận tốc của nó luôn thay đổi tức là chế độ vòng quay thay đổi. Do đó RON và MON thường không đánh giá đúng khả năng chống kích nổ thực của xăng khi động cơ hoạt động.
Cả hai phương pháp trên đều cho chỉ số octan với một tốc độ động cơ nhất định, tuy nhiên trong thực tế thì động cơ luôn hoạt động với những tốc độ khác nhau, do đó RON và MON không đánh giá hết được khả năng chống kích nổ của xăng trong thực tế.
Để chính xác hơn người ta còn dùng khái niệm chỉ số octan trên đường, ký hiệu IOR. Chỉ số octan này cũng được đo trên động cơ nêu trên nhưng ở điều kiện đo khác và điều đáng chú ý là vận tốc quay của trục khuỷu sẻ thay đổi theo quá trình đo. Giá trị của IOR có thể cao hơn hoặc thấp hơn RON.
Trị số octan trên đường được xác định theo công thức
IOR = RON – S2/a
Trong đó : S độ nhạy, S = RON – MON
:a hệ số từ 4.6 ÷ 6.2 phụ thuộc vào tỷ số nén của động cơ ThS. Trương Hữu Trì Trang 18

Mặt khác do xăng chứa nhiều thành phần có sự khác biệt khá lớn về khả năng chống kích nổ. Thông thường thì phần có nhiệt độ sôi thấp (ngoại trừ izo pentan, benzen) có chỉ số octan thấp, do đó trong một số chế độ làm việc của động cơ có thể xãy ra sự chia tách xăng trong động cơ, dẫn đến trong một thời điểm nhất định nào đó lượng nhiên liệu được nạp vào xylanh chứa nhiều thành phần nhẹ, bốc hơi nhanh nhưng chỉ số octan lại thấp do đó dễ dẫn đến quá trình cháy kích nổ trong một số chu kỳ nhất định. Vì vậy, ngoài ba loại trên thì người ta còn đo chỉ số octan của phần cất có nhiệt độ sôi đến 100oC và được ký hiệu R-100, giá trị của nó luôn nhỏ hơn RON và độ chênh lệch này được gọi là ΔRON
1.5.1.7. Các biện pháp làm tăng chỉ số octan
Như trong phần trước ta đã thấy chỉ số octan của xăng chưng cất trực tiếp rất thấp, số lượng ít không đảm bảo được về chất lượng cũng như số lượng. Vì vậy người ta cần có các phương pháp nhằm tăng số lượng và chất lượng của xăng. Các phương pháp này được phân thành ba loại như sau:
Phương pháp hoá học
Thực hiện các phản ứng hoá học để biến đổi cấu trúc của nguyên liệu xăng ban đầu như RC, FCC, Alkyl hoá, Isomer hoá . . . phương pháp này được dùng rộng rãi và chiếm đại bộ phận xăng thương phẩm.
Dùng phụ gia
Phương pháp này dùng hoá chất để làm tăng chỉ số octan như nước chì. Phương pháp này ngày nay gần như bị cấm bởi sự độc hại do chì gây ra.
Phương pháp dùng các cấu tử có chỉ số octan cao
Phương pháp này dùng các cấu tử có chỉ số octan cao để pha trộn vào xăng như MBTE, EBTE, Methanol, Ethanol . . . phương pháp này ngày nay được khuyến khích dùng nhiều bởi những ưu điểm về mặt bảo vệ môi trường.

1.5.2. Tỷ trọng
Tỷ trọng của một chất lỏng là tỷ số giữa khối lượng riêng chất đó so với khối lượng riêng của nước được đo ở trong những điều kiện nhiệt độ xác định. Như vậy tỷ trọng là một đại lượng không có thứ nguyên.
Người ta thường ký hiệu là ρt1t2, trong đó t1 là nhiệt độ mà tại đó người ta xác định khối lượng riêng của nước, tương tự như vậy t2 là nhiệt độ mà tại đó người ta đo khối lượng riêng của chất cần đo.
Trong thực tế ta thường gặp ρ420, ρ415, ρ15.615.6, đối với dầu mỏ và các sản phẩm của nó thì trong tính toán người ta thường dùng tỷ trọng chuẩn ρ15.615.6.
Ở Mỹ và một số nước khác người ta còn biểu thị tỷ trong thông qua một đại lượng khác gọi là độ API và giá trị của nó được xác định thồn qua tỷ trọng chuẩn như sau:
oAPI = 6.156.155.141 ρ - 131.5
Có nhiều phương pháp để xác định tỷ trọng, nhưng thông thường nó được xác định theo 3 phương pháp sau:
ƒ Phương pháp dùng picnomet
ƒ Phương pháp dùng phù kế
ƒ Phương pháp dùng cân thuỷ tĩnh.
Theo tiêu chuẩn của châu âu thì giá trị này nằm trong khoảng 720 đến 775 kg/m3.
Đối với xăng thì việc xác định tỷ trọng không có nhiều ý nghĩa như đối với dầu thô hay Diesel hoặc một sản phẩm khác, tuy nhiên nó cũng có những ý nghĩa nhất định trong việc điều khiển độ giàu khi bắt đầu khởi động động cơ, ảnh hưởng trực tiếp lên nhiệt cháy thể tích do đó ảnh hưởng lên sự tiêu thụ riêng của nhiên liệu, cụ thể khi tỷ trọng tăng lên thì suất tiêu thụ riêng giảm xuống.
1.5.3. Các chỉ tiêu lên quan đến độ bay hơi
Như chúng ta đều biết xăng thương phẩm là một hỗn hợp của nhiều các hợp chất hydrocacbon có nhiệt độ sôi thay đổi trong khoảng rộng. Thực tế, trong khoảng

phân đoạn của nó thì ở nhiệt độ nào cũng có những hydrocacbon bay hơi, nhưng ở một nhiệt độ nhất định thì cường độ bay hơi của các cấu khác nhau là không giống nhau.
Tính chất bay hơi của xăng có ý nghĩa rất lớn trong quá trình bảo quản, vận chuyển cũng như trong quá trình sử dụng. Vì vậy độ bay hơi của xăng là một tính chất hết sức quan trọng. Tính bay hơi này được đặc trưng bằng những tính chất như: Thành phần cất, áp suất hơi bảo hoà, điểm chớt cháy. Nhờ nó mà ta có thể đánh giá sơ bộ về thành phần, sự phân bố của các cấu tử trong xăng, khả năng bay hơi gây mất mát và mức độ an toàn trong quá trình vận chuyển cũng như bảo quản và sử dụng.
1.5.3.1. Thành phần cất
Những khái niệm cơ bản
Thành phần cất là khái niệm dùng để biểu diễn phần trăm bay hơi theo nhiệt độ hoặc ngược lại nhiệt độ theo phần trăm thu được khi tiến hành chưng cất mẫu trong thiết bị chuẩn theo những điều kiện xác định. Ở đây ta có những khái niệm sau.
Nhiệt độ sôi đầu:
Là nhiệt độ đọc được trên nhiệt kế vào lúc giọt chất lỏng ngưng tụ đầu tiên chảy ra từ cuối ống ngưng tụ.
Nhiệt độ sôi cuối:
Là nhiệt độ cao nhất đạt được trong qúa trình chưng cất.
Nhiệt độ phân hủy:
Là nhiệt độ đọc được trên nhiệt kế khi xuất hiện các dấu hiệu đầu tiên của sự nhiệt phân như xuất hiện hơi trắng
Nhiệt độ sôi 10% (t10%), t50%, t90%, t95%, . . :
Là nhiệt độ đọc trên nhiệt kế tương ứng khi thu được 10%, 50%, 90%, 95% . . . chất lỏng ngưng tụ trong ống thu.
Phần trăm thu hồi được là số ml chất lỏng ngưng tụ thu được trong ống đong có chia độ tương ứng lúc đọc nhiệt độ.

Ý nghĩa của việc xác định thành phần cất
Ngoài việc đánh giá thành phần hoá học của xăng thì thành phần cất còn có ý nghĩa rất quan trọng đối với xăng nhiên liệu bởi các giá trị của nó ảnh hưởng trực tiếp lên khả năng khởi động, khả năng tăng tốc và cả khả năng cháy hoà toàn trong buồng cháy.
Ảnh hưởng đến khả năng khởi động
Xăng cho động cơ phải có một độ bay hơi nhất định để cho động cơ có thể khởi động được ở nhiệt độ thấp. Qua nghiên cứu thực tế cho thấy khả năng khởi động của động cơ ở nhiệt độ thấp phụ thuộc vào nhiệt độ sôi đầu, nhiệt độ sôi 10%, 20%, 30%. Khi những giá trị này càng thấp thì động cơ càng dễ khởi động, nhưng nếu chúng thấp quá thì xăng bay hơi quá nhiều do đó dễ gây ra hiện tượng nút hơi làm thay đổi thành phần của xăng được nạp vào xylanh ở một số chu kỳ nào đó gây ra hiện tượng thiếu hụt xăng cung cấp cho động cơ, điều này thường dẫn đến quá trình cháy không hoàn toàn và tạo ra nhiều chất độc hại trong khói thải làm ô nhiễm môi trường. Ngoài ra quá trình bay hơi lớn sẻ gây mất mát vật chất và cũng gây ô nhiễm. Ngược lại khi những giá trị quá lớn nghĩa là xăng khó bay hơi thì động cơ rất khó khởi động khi đang ở nhiệt độ thấp.
Ảnh hưởng lên khả năng tăng tốc
Khi chuyển từ chế độ chậm sang chế độ nhanh, động cơ đòi hỏi lượng xăng nạp vào phải đủ lớn và bay hơi nhanh để bảo đảm cho quá trình cháy cung cấp nhiệt. Độ bay hơi này phụ thuộc vào nhiệt độ sôi đầu đến nhiệt độ sôi t50%, t60%,
Cũng tương tự như trên, khi những nhiệt độ sôi này càng nhỏ thì độ bay hơi càng tốt tạo điều kiện tốt cho quá trình cháy tốt. Ngược lại khi những giá trị này lớn thì quá trình hoá hơi không tốt do đó dễ dẫn đến quá trình cháy không hoàn toàn tạo ra nhiều chất độc hại trong khói thải gây ô nhiễm môi trường.
Ảnh hưởng đến khả năng cháy hết
Nhiệt độ sôi cuối và những nhiệt độ sôi 90%, 95% của xăng phải được giới hạn nhất định để bảo đảm quá trình cháy tốt. Nếu những giá trị này lớn quá thì quá trình cháy sẽ không hoàn toàn.

Phần nhiên liệu không cháy hết có thể bị phân huỷ trong điều kiện nhiệt độ cao làm tăng nồng độ chất độc hại trong khói thải hoặc chúng tồn tại ở trạng thái lỏng và đọng lại trên thành xy lanh làm loảng màng dầu bôi trơn gây ra hiện tượng mài mòn, sau đó chúng được xecmăng đưa xuống carter chứa dầu và làm bẩn dầu bôi trơn.
1.5.3.2. Áp suất hơi bảo hoà
Áp suất hơi là một đại lượng vật lý đặc trưng cho tính chất các phân tử trong pha lỏng có xu hướng thoát khỏi bề mặt của nó để chuyển sang pha hơi ở nhiệt độ nào đó. Như vậy áp suất hơi bảo hoà chính là áp suất hơi mà tại đó thể hưoi cân bằng với thể lỏng.
Áp suất hơi là một hàm số của nhiệt độ và của đặc tính pha lỏng. Sự sôi của một hydrocacbon nào đó, hay của một phân đoạn dầu mỏ chỉ xảy ra khi áp suất hơi của nó bằng với áp suất hơi của hệ. Vì vậy, khi áp suất hệ tăng lên, nhiệt độ sôi của phân đoạn sẽ tăng theo nhằm tạo ra một áp suất hơi bằng áp suất của hệ. Ngược lại, khi áp suất của hệ giảm thấp, nhiệt độ sôi của phân đoạn sẽ giảm đi tương ứng.
Đối với các hydrocacbon riêng lẻ, áp suất hơi của nó chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ, vì vậy ở một áp suất nhất định chỉ có một nhiệt độ sôi tương ứng.
Đối với một phân đoạn dầu mỏ trong đó bao gồm nhiều hydrocacbon riêng lẽ thì áp suất hơi của phân đoạn, ngoài sự phụ thuộc vào nhiệt độ, còn phụ thuộc vào thành phần các hydrocacbon có áp suất riêng phần khác nhau, nghĩa là áp suất hơi của phân đọan mang tính chất cộng tính của các thành phần trong đó và tuân theo định luật Raoult: P = iixPΣ
(Pi, xi là áp suất riêng phần và nồng độ phần mol của cấu tử i trong phân đọan).
Áp suất hơi bảo hoà có thể được biểu diễn theo 3 phương pháp khác nhau:
ƒ Phương pháp của Reid (PVR).
ƒ Phương pháp của Grabner
ƒ Phương pháp xác định tỷ lệ lỏng - hơi (V/L).
Trong ba phương pháp trên thì phương pháp của Reid thường được dùng nhiều nhất. Áp suất thu được là áp suất tuệt đối. Áp suất này được đo ở 100oF (37,8oC).

Cũng tương tự như thành phần cất, áp suất hơi bảo hoà đặc trưng cho khả năng khởi động của động cơ ở nhiệt độ thấp. Khi giá trị này lớn thì động cơ dễ khởi động nhưng nếu giá trị này lớn quá sẻ gây ra hiện tượng nút hơi, thiếu nhiên liệu khi cung cấp cho động cơ và gây mất mát, nhưng nếu nhỏ quá thì động cơ khó khởi động.
1.5.3.3. Nhiệt độ chớt cháy
Nhiệt độ chớt cháy là nhiệt độ thấp nhất mà tại đó nhiên liệu bay hơi tạo với không khí một hỗn hợp có thể phụt cháy rồi tắt ngay như một tia chớp khi đưa ngọn lửa đến gần.
Nhiệt độ chớp cháy được xác định trong hai loại thiết bị cốc kín và cốc hở khác nhau nên tương ứng ta cũng có hai loại nhiệt độ chớt cháy cốc kín và cốc hở. loại cốc kín thường dùng cho các loại sản phẩm có độ bay hơi lớn còn loại cốc hở thường dùng cho các phân đoạn nặng.
Nhiệt độ chớp cháy đặc trưng cho các phần nhẹ dễ bay hơi trong nhiên liệu, khi phần nhẹ càng nhiều thì khả năng bay hơi càng lớn điều này sẻ gây ra mất mát vật chất và điều quan trọng hơn cả là nó có thể tạo ra hỗn hợp nỗ trong quá trình bảo quản và vận chuyển. Vì vậy chỉ tiêu này đặc trưng cho mức độ hoả hoạn của xăng. Đối với xăng thì ở điều kiện thường độ bay hơi của nó lớn nên tạo hỗn hợp với không khí nằm ngoài giới hạn nỗ.
Quy định về độ bay hơi của xăng không chi ở châu Âu
Tính chất
Đơn vị
Giá trị giới hạn của các loại khác nhau
1
2
3
4
5
6
7
8
Áp suất hơi
KPa nim
KPa max
35
70
35
70
45
80
45
80
55
90
55
90
60
95
65
100
E70
% nim
%max
15
45
15
45
15
45
15
45
15
47
15
47
15
47
20
50
FVI
max
900
950
1000
1050
1100
1150
1200
1250
E100
% nim
%max
40
65
40
65
40
65
40
65
43
70
43
70
40
70
43
70
E180
% nim
85
85
85
85
85
85
85
85
PF
oC max
215
215
215
215
215
215
215
215
Cặn
%max
2
2
2
2
2
2
2
2
FVI =PVR (mbar) +7E70

1.5.4. Độ ổn định oxy hoá
Trong quá trình vận chuyển và bảo quản dầu thô cũng như sản phẩm của nó thường tiếp xúc với không khí nên các hydrocacbon dễ bị oxy hoá tạo thành các sản phẩm nặng hơn và thường gọi là nhựa, các hợp chất này thường gây ra nhiều ảnh hưởng xấu đến quá trình hoạt động của động cơ như: Làm tắt nghẽn lưới lọc trong bơm nạp liệu, gicluer, tạo cặn trong các rãnh của piston và trên xecmăng.
Để đặc trưng cho khả năng chống lại quá trình oxy hoá người ta dùng khái niệm độ ổn định oxy hoá, nó có thể được xác định theo nhiều phương pháp khác nhau.
Độ ổn định oxy hoá phụ thuộc vào thành phần hoá học của các họ hydrocacbon. Trong dầu thô cũng như các sản phẩm của nó thì các hydrocacbon có độ ổn đinh hoá học khác nhau, các hợp chất Aromatic có độ ổn định kém nhất còn các hợp chất Parafinic có độ ổn định cao nhất, tuy nhiên ở điều kiện nhiệt độ thường thì tốc độ oxy hoá của các họ hydrocacbon này không lớn.
Trong dầu thô không có các hợp chất olefin, nhưng trong quá trình chế biến, dưới tác dụng của nhiệt độ các hydrocacbon kém bền nhiệt sẻ bị cắt mạch để tạo thành các sản phẩm nhẹ hơn trong đó có các hợp chất không no như olefin, ở phần trên chúng ta đã thấy xăng thương phẩm được phối trộn từ rất nhiều khác nhau trong đó chủ yếu là các sản phẩm của các quá trình chế biến sâu, trong các sản phẩm này thường chứa các hợp chất không no. Vì vậy trong thành phần của xăng luôn chứa các hợp chất olefin, đây là hợp chất kém bền dễ bị oxy hoá tạo nhựa và các hợp chất có hại khác cho xăng, chính vì lý do này mà ngoài chỉ tiêu về độ ổn định oxy hoá thì còn phải khống chế hàm lượng của ôlefin trong xăng.
1.5.5. Hàm lượng lưu huỳnh
Trong phân đoạn xăng thu được từ quá trình chưng cất khí quyển hay trong xăng thương phẩm thì hàm lượng lưu huỳnh không nhiều, chúng có thể tồn tại dưới nhiều dạng khác nhau tuỳ theo nguồn gốc phối trộn. Trong các dạng tồn tại này thì người ta quan tâm nhiều nhất đến hợp chất mercaptan (có trong phân đoạn xăng chưng cất trực tiếp) vì đây là hợp chất có khả năng gây ăn mòn trực tiếp các thiết bị trong tồn chứa bảo quản, vận chuyển cũng như sử dụng trong động cơ.

Mặc dù hàm lượng các hợp chất này không lớn trong thành phần của xăng nhưng nó gây ra nhiều ảnh hưởng xấu đến chất lượng của xăng như vừa nêu ở trên. Khi cháy trong động cơ chúng tạo ra khi SO2, khí này sau đó có thể chuyển một phần thành SO3, các chất khí này sẻ tạo thành các axit tương ứng khi nhiệt độ xuống thấp, đây là các chất gây ăn mòn rất mạnh. Ngoài ra khi theo khói thải ra ngoài các chất khí này sẻ làm nhiễm độc xúc tác trong bộ hệ thống xử lý khí thải và gây ô nhiễm môi trường khi thải ra khi quyển.
1.5.6. Hàm lượng benzen
Như chúng ta đã biết benzen là một chất độc nó có thể gây chết người khi ở trong môi trường có hàm lượng benzen cao, với nồng độ thấp thì benzen có thể gây ra căn bệnh ung thư cho con người.
Quá trình cháy trong động cơ thường không hoàn toàn bởi điều kiện cháy trong động cơ khá đặc biệt. Trong khí thải của động cơ ngoài các khí CO2, H2O, N2 còn có thêm một số các chất khác như CO, NOx, SOx, các hydrocacbon chưa cháy, bồ hống . . . hydrocacbon chưa cháy thực chất là một hỗn hợp các hợp chất hữu cơ như benzen, butadien, fornaldehyt, acetaldehyt ... các hợp chất này khi thải ra môi trường đều có hại cho con người và môi trường sinh thái, điều này bắt buộc con người phải xử lý nó.
Có nhiều phương pháp nhằm hạn chế các chất ô nhiễm này như cải tiến cấu trúc của động cơ, khống chế điều kiện làm việc tối ưu hay cải thiện chất lượng của nhiên liệu. Trong các giải pháp này thì hai giải pháp đầu tiên rất khó làm giảm hàm lượng benzen trong khí thải vì benzen là một chất khó cháy nhất trong các hợp chất này. Vì những lý do này mà người ta bắt buộc phải khống chế hàm lượng benzen và cả hàm lượng các hợp chất aromatic trong nhiên liệu.
Benzen trong khí thải động cơ xăng phụ thuộc vào hàm lượng aromatic
Hàm lượng benzen trong khí chưa cháy trong khí xả (%)
Hàm lượng aromatic trong nhiên liệu (%)
1% benzen trong nhiên liệu
3% benzen trong nhiên liệu
20
1.5
2.25
35
2
2.9
50
2.5
3.5 ThS. Trương Hữu Trì Trang 26

Ngoài những tiêu chuẩn quan trọng nêu trên thì một loại xăng thương phẩm còn phải đạt nhiều tính chất khác như: hàm lượng nhựa, cặn, tro, tiêu chuẩn về màu sắc các chỉ tiêu về độ kiềm, axxit . . .
Ngày nay, trong thành phần của xăng thương phẩm ngoài phụ gia nhằm nâng cao chỉ số octan thì người ta còn dụng một số phụ gia khác như phụ gia chống oxy hoá, phụ gia tẩy rửa . . .
TIÊU CHUẨN VIỆT NAM VỀ XĂNG Ô TÔ KHÔNG CHÌ (TCVN 6776 : 2000)
Xăng khôngchì
Các chỉ tiêu chất lượng
Phương pháp thử
90
92
95
1.Trị số octan - Theo phương pháp nghiên cứu (RON)
min
ASTM D2699
90
92
95
2. Thành Phần Cất, 0C
Điểm sôi đầu
10% Thể tích
50% Thể tích
90% Thể tích
Điểm sôi cuối
Cặn cuối
max
max
max
max
max
ASTM D 86
Báo cáo
70
120
190
215
2.0
3. Ăn mòn tấm đồng ở 500C/3h
max
TCVN 2694:2000 (ASTMD130)
1
4. Hàm lượng nhựa thực tế, mg/100ml
max
TCVN 6593:2000 (ASTMD381)
5
5. Độ ổn định oxy hoá, phút
min
TCVN 6778:2000(ASTMD525)
240
6. Hàm lượng lưu huỳnh tổng, % KL
max
ASTM D1266
0.15
7. Hàm lượng chì, g/l
max
TCVN 6704:2000 (ASTMD5059)/ASTM D3237
0.013
8. Áp suất hơi bão hoà Ried, kPa
TCVN 5731:2000 (ASTMD323)/ASTM D4953
43 - 80
9. Hàm lượng benzen, % thể tích
max
TCVN6703:2000 (ASTMD3606)
5
10. Khối lượng riêng (ở150C), kg/m3
TCVN 6594:2000
Báo cáo
11. Ngoại quan
Kiểm tra bằng mắt thường
Trong suốt, không có tạpchất lơ lửng

Chương II
NHIÊN LIỆU CHO ĐỘNG CƠ DIESEL
2.1. Giới thiệu chung về nhiên liệu diesel
Nhiên liệu Diesel là một loại nhiên liệu lỏng, nặng hơn dầu hỏa và xăng, sử dụng cho động cơ Diesel (đường bộ, đường sắt, đường thủy) và một phần được sử dụng cho các loại máy móc công nghiệp như tuabin khí, máy phát điện, máy móc xây dựng . . .
Ngày nay động cơ Diesel đã phát triển mạnh mẻ, đa dạng hoá về chủng loại cũng như kích thước và được áp dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau của đời sống sản xuất và sinh hoạt của con người bởi tính ưu việt của nó so với động cơ xăng. Do vậy, nhu cầu về nhiên liệu Diesel ngày càng tăng, điều này đã đặt ra cho các nhà sản xuất nhiên liệu những thách thức mới, và điều này càng khó khăn hơn bởi những yêu cầu ngày càng khắt khe của luật bảo vệ môi trường.
Trong nhà máy lọc dầu thì nhiên liệu Diesel được lấy chủ yếu từ phân đoạn gasoil của quá trình chưng cất dầu mỏ. Đây chính là phân đoạn thích hợp nhất để sản xuất nhiên liệu Diesel mà không cần phải áp dụng những quá trình biến đổi hóa học. Tuy nhiên, để đảm bảo về số lượng ngày càng tăng của nhiên liệu Diesel và việc sử dụng một cách có hiệu quả các sản phẩm trong nhà máy lọc dầu thì thực tế nhiên liệu Diesel luôn được phối liệu từ các nguồn khác như : Phân đoạn gasoil của quá trình hydrocracacking, phân đoạn gasoil từ quá trình FCC, các sản phẩm của quá trình oligome hóa, dime hóa, trime hóa, giảm nhớt, HDS...
2.2. Thành phần hoá học của nhiên liệu Diesel
Như đã nêu trong phần trước, nhiên liệu Diesel thương phẩm được phối trộn từ nhiều nguồn khác nhau trong nhà máy lọc dầu. Thành phần hoá học của các nguồn này thay đổi rất nhiều ngay cả khi cùng một nguồn gốc dầu thô. Để xem xét, trước hết ta xem xét các nguồn dùng để phối trộn nhiên liệu Diesel.
Trong nhà máy lọc dầu thì Diesel thường thu nhận theo các quá trình như sơ đồ sau:
Xàng
GPL
RC

Theo sơ đồ này, nhiên liệu Diesel nhận được từ các nguồn như sau:

ƒ Phân đoạn Gasoil của tháp chưng cất khí quyển (phân đoạn chính để phối trộn)
ƒ Từ phân xưởng crackinh xúc tác
ƒ Từ phân xưởng hydrocrackinh
ƒ Từ phân xưởng giảm nhớt
ƒ Từ phân xưởng cốc hoá
ƒ Từ phân xưởng tách loại lưu huỳnh kèm theo quá trình chuyển hoá
ƒ Từ các quá trình tổng hợp như oligome hoá
2.2.1. Thành phần hoá học của của phân đoạn gassoil
Đây là thành phần chính để phối trộn nhiên liệu Diesel. Trước đây phân đoạn này được lấy từ tháp chưng cất khí quyển có khoảng nhiệt độ sôi là 250oC ÷ 350oC, với khoảng nhiệt độ sôi này thì thành phần hoá học của gasoil bao gồm các hydrocacbon có số nguyên tử cacbon từ C16 ÷ C20, hầu hết các nhóm chất có mặt trong dầu thô đều tìm thấy trong phân đoạn này. Cũng như khi nghiên cứu dầu mỏ hay các sản phẩm dầu mỏ khác, thành phần hoá học của gasoil được chia thành hai nhóm chất chính như sau:
2.2.1.1. Nhóm hợp chất hydrocacbon
Nhóm chất này bao gồm các họ như sau: Paraffin, Naphten, Aromatic
Họ Parfinic
Đặc điểm chung về các hydrocacbon parafinic trong phân đoạn này là sự phân bố giữa cấu trúc thẳng và cấu trúc nhánh ở đây có khác: hầu hết là cấu trúc mạch thẳng (n-parafin), dạng cấu trúc nhánh đồng phân của chúng thì rất ít và nhành chủ yếu là gốc mêtyl.
Đáng chú ý là về cuối phân đoạn gasoil, bắt đầu có mặt những hydrocacbon n- parafinic có nhiệt độ kết tinh cao như: C16 có nhiệt độ kết tinh ở 18,1oC, C20 có nhiệt độ kết tinh ở 36,7oC. Khi những parafin này kết tinh, chúng sẽ tạo ra một bộ khung phân tử, những hydrocacbon khác còn lại ở dạng lỏng sẽ nằm trong đó, nếu các n-

parafin rắn này có nhiều, chúng sẽ làm cho cả nhiên liệu mất tính linh động thậm chí có thể làm đông đặc lại ở những nhiệt độ thấp.
Họ Naphten và Aromatic
Những hydrocacbon loại naphten và aromatic trong phân đoạn này bên cạnh những loại có cấu trúc một vòng có nhiều nhánh phụ đính xung quanh còn có mặt các hợp chất 2 hoặc 3 vòng.
Ngoài ra trong gasoil đã có mặt các hợp chất hydrocacbon có cấu trúc hỗn hợp giữa vòng naphten và aromatic như têtralin và các đồng đẳng của chúng.
Ngoài ba họ trên thì trong thành phần của nhiên liệu Diesel luôn chứa một hàm lượng đáng kể các hợp chất không no như olefin (phần chủ yếu), dien ...các hợp chất không no này đến từ các quá trình chế biến sâu như FCC, giảm nhớt . . .
2.2.1.2. Nhóm hợp chất phi hydrocacbon
Trong Diesel thương phẩm thì các chất phi hydrocacbon tồn tại dưới nhiều dạng khác nhau.
Hợp chất của lưu huỳnh
Nếu như trong xăng, lưu huỳnh dạng mercaptan chiếm phần chủ yếu trong số các hợp chất lưu huỳnh ở đó, thì trong phân đoạn gosoil loại lưu huỳnh mercapten hầu như không còn mercaptan nữa. Thay thế vào đó là lưu huỳnh dạng sunfua và disunfua, cũng như lưu huỳnh trong các mạch dị vòng. Trong số này, các sunfua vòng no (dị vòng) là loại có chủ yếu.
Hợp chất của oxy
Các hợp chất chứa oxy trong phân đoạn gasoil cũng tăng dần lên. Đặc biệt ở phân đoạn này, các hợp chất chứa oxy dưới dạng axit, chủ yếu là axit naphtenic có rất nhiều và đạt đến cực đại ở trong phân đoạn gasoil.
Ngoài các axit, các hợp chất chứa oxy trong phân đoạn gasoil còn có các phenol và đồng đẳng của chúng như crezol, dimetyl phenol.

Hợp chất của nitơ
Các hợp chất của nitơ trong phân đoạn này cũng có ít nhưng chúng có thể nằm dưới dạng các Quinolin và đồng đẳng, hoặc các hợp chất chứa nitơ không mang tính bazơ như Pirol, Indol và các đồng đẳng của nó.
Ngoài những hợp chất chứa thuần tuý N2, O2, S thì trong phân đoạn gasoil đã có mặt các chất nhựa, trọng lượng phân tử của nhựa vào khoảng (300-400). Nói chúng các chất nhựa của dầu mỏ thường tập trung chủ yếu vào các phân đoạn sau gasoil, còn trong phân đoạn này số lượng chúng rất ít.
2.2.2. Thành phần hoá học ở các nguồn ngoài phân đoạn gasoil để sản xuất Diesel Trong các nguồn này thì thành phân hoá học của nó thay đổi rất nhiều. Chúng không chỉ phụ thuộc vào loại dầu thô mà còn phụ thuộc vào quá trình sử dụng và điều kiện công nghệ. Các nguồn này có thể chia làm hai nhóm nhỏ:
Nhóm thứ nhất:
Nhóm này bao gồm các loại gasoil nhận được từ các quá trình sau:
ƒ Crackinh nhiệt, xác tác
ƒ Giảm nhớt
ƒ Cốc hoá
Gasoil thu được từ các quá trình này thường có chất lượng rất xấu (chỉ số cetan thấp, hàm lượng lưu huỳnh cao, các chất kém ổn định nhiều, hàm lượng aromatic và hợp chất nhựa nhiều). Khi phối trộn trực tiếp thì nhóm gasoil này chỉ chiếm một lượng nhỏ, nhưng thông thường thì chúng phải qua quá trình xử lý (HDS) rồi mới đem phối trộn.
Nhóm thứ hai:
Nhóm này bao gồm các loại gasoil thu được từ các quá trình xử lý bằng hydro như: HDS, Hydrocrackinh, các quá trình tổng hợp . . .
Đặc điểm nỗi bật của gasoil nhóm này là chất lượng rất tốt có nghĩa là chỉ số cetan cao, hàm lượng các hợp chất phi hydrocacbon như lưu huỳnh, nitơ giảm xuống rất nhiều, hàm lượng aromatic và các chất không no cũng giảm đi nhiều lần.

Sau đây ta sẻ xem xét một số ví dụ về thành phần của các loại gasoil và sự biến đổi của nó theo các quá trình xử lý.
Thành phần hoá học của gasoil thu được từ các quá trình chuyển hoá
Dạng sản phẩm
Tính chất
LCO
(HTS)
LCO
(BTS)
VB1
VB2
HCK
CK
- Khôi lượng riêng ở 15oC (kg/lit)
- Độ nhớt (cSt)
- Lưu huỳnh(%)
- Nitơ ppm
- Chỉ số brôm
-Thành phần cất (oC)
PI
PF
- Chỉ số cetan
- Thành phân hoá học (% kl)
Paraffin
Naphten
Mono aromatic
Di aromatic
Tri aromatic
Benzothiophen
Dibenzothiophen
0.942
4.6
2.76
630
14.9
218
359
21.3
13.7
8.8
17.1
35.8
4.1
15.6
4.0
0.924
3.1
0.68
110
7.3
199
296
18.3
21.3
8.9
20.1
44.7
0.5
4.3
0.3
0.866
5.5
2.2
27
229
348
45.5
23
33.4
17.7
10.4
1.4
12.2
1.8
0.821
2
1.46
247
45.5
156
293
39.2
22.4
53.3
17.4
2.8
0.1
4.1
0.0
0.803
2.94
0.006
6
179
333
54.2
39.8
58.5
1.5
0.2
0.0
0.0
0.0
0.936
3.8
1000
21
308
360
27
4
31
65
Nhận xét:
Gasoil thu được từ quá trình hydrocrackinh có chất lượng rất tốt tức là hàm lượng các hợp chất phi hydrocacbon, hàm lượng chất thơm rất thấp, chỉ số cetan cao.

So sánh tính chất của gasoil trước và sau khi khử lưu huỳnh sâu
(áp suất chung 27 bar, V.V.H 3)
Tính chất
Nguyên liệu (RA)
Sản phẩm
20oC
50oC
- Lưu huỳnh(%)
- Nitơ ppm
- Thành phần cất(oC)
PI
50%
90%
PF
- Chỉ số cetan
Paraffin
Naphten
Mono aromatic
Di aromatic
Tri aromatic
Benzothiophen
Dibenzothiophen
0.846
6.14
2.99
1.31
65
217
294
341
358
54.8
40.7
32.6
11
7.4
1.0
5.4
1.9
0.834
5.58
2.81
0.07
221
285
329
350
56.4
43.2
31.1
18.2
5.9
0.5
0.5
0.6
0.833
5.52
2.79
0.015
54
221
285
329
349
57.6
44.0
30.9
17.6
6.5
0.4
0.4
0.2
(Cột sau là kết quả thu được trong trường hợp độ nghiêm ngặt cao hơn)
Nhận xét:
Sản phẩm thu được sau quá trình HDS có hàm lượng các hợp chất phi hydrocacbon và hợp chất aromatic một hay nhiều vòng giảm đi rất nhiều, paraffin tăng lên, chỉ số cetan tăng lên, nhiệt độ sôi đầu tăng lên chút ít nhưng nhiệt độ sôi 50%, 90%, nhiệt độ sôi cuối giảm điều này cho nhiên liệu có khả cháy tốt nghĩa là quá trình này cho chất lượng gasoil tốt hơn.
Khi độ nghiêm ngặt tăng lên thì chất lượng của gasoil cũng tăng lên.

(áp suất chung 27 bar, V.V.H 3)
Tính chất
Nguyên liệu:
80% RA+20%LCO
Sản phẩm
20oC
50oC
- Lưu huỳnh(%)
- Nitơ ppm
PI
50%
90%
PF
- Chỉ số cetan
Paraffin
Naphten
Mono aromatic
Di aromatic
Tri aromatic
Benzothiophen
Dibenzothiophen
0.862
5.55
2.76
1.16
216
214
288
332
353
49
36.5
24.3
14.2
15.4
1.8
5.4
2.4
0.85
5.34
2.7
0.064
150
224
283
329
350
50.4
36.2
24.3
23
12
10.0
1.5
0.9
0.833
5.52
2.79
0.015
54
221
285
329
349
49
36.7
26.5
21.9
12.6
0.9
1.0
0.4
(Cột sau là kết quả thu được trong trường hợp độ nghiêm ngặt cao hơn)
Kết quả thu được ở đây hoàn toàn giống như trên.

So sánh tính chất của gasoil trước và sau khi xử lý bằng hydrocacbon
Sản phẩm
Tính chất
Nguyên liệu (RA)
P 50 bar
VVH 1
P 75bar
VVH 0.5
20oC
50oC
- Lưu huỳnh(%)
PI
50%
90%
PF
- Chỉ số cetan
Paraffin
Naphten
Mono aromatic
Di aromatic
Tri aromatic
Benzothiophen
Dibenzothiophen
0.846
6.14
2.99
1.31
217
294
341
358
54.8
40.7
32.6
11
7.4
1.0
5.4
1.9
0.825
5.3
2.71
218
282
326
347
60.2
43.7
38.1
13.7
2.8
0.3
0.2
0.3
0.818
5.27
2.6
203
280
326
346
65.4
45.7
50.3
3.4
0.6
0
0
0
Kết quả hoàn toàn giống như quá trình HDS

Sản phẩm
Tính chất
Nguyên liệu:
80% RA+20%LCO
P 50 bar
VVH 1
P 75 bar
VVH 0.5
20oC
50oC
- Lưu huỳnh(%)
PI
50%
90%
PF
- Chỉ số cetan
Paraffin
Naphten
Mono aromatic
Di aromatic
Tri aromatic
Benzothiophen
Dibenzothiophen
0.862
5.55
2.76
1.16
214
288
332
353
49
36.5
24.3
14.2
15.4
1.8
5.4
2.4
0.838
5.12
2.63
0.0022
213
278
324
346
53.9
36.9
37.7
20.2
4.5
0.4
0.3
0.0
0.827
4.9
2.54
0.0004
212
275
324
347
60.2
41.5
51.8
6
0.7
0.0
0.0
0.0

Các nguồn dùng để phối trộn gasoil
Nguồn nguyên liệu
Dầu thô paraffin
Dầu thô naphten
Phần cất của DSV
Phần cặn của RSV
Quá trình xử lý
DA
DA
FCC
HCK
VB
CK
HCK
Hiệu suất (% kl)
30.3
32.8
36.7
29.2
47.2
10÷15
--
5÷15
35
--
d154(kg/l)
0.835
0.825
0.843
0.827
0.856
0.93
0.835
0.845
0.900
0.855
Thành phân cất
PI
PF
170
370
180
375
170
400
180
350
170
370
170
370
200
358
170
370
170
370
196
343
Điểm vẫn đục (oC)
-5
-2
+1
-10
-20
-5
-14
-4
-8
-15
Điểm chảy (oC)
-12
-9
-6
-18
-33
-14
-25
-18
-20
-26
Chỉ số cetan
50
51
54
54
43
24
58
40
28
50
Hàm lượng lưu huỳnh (% kl)
0.12
0.04
0.83
0.80
0.09
2.8
0.02
2.33
2.10

2.3. Nguyên tắc hoạt động và đặc điểm quá trình cháy trong động cơ Diesel
Để khảo sát thành phần và tính chất nhiên liệu Diesel ảnh hưởng đến quá trình hoạt động của động cơ và vấn đề ô nhiễm môi trường, trước hết ta xét sơ lược về hoạt động và đặc điểm quá trình cháy của nhiên liệu trong động cơ Diesel.
2.3.1. Vài nét lịch sử động cơ Diesel
Động cơ Diesel mang tên của nhà phát minh nổi tiếng Rudolf Diesel. R.Diesel sinh năm 1858 là kỹ sư người Đức nhưng phần lớn hoạt động nghiên cứu máy móc của Ông thực hiện ở Paris (Pháp). Năm 1892 tại Berlin R.Diesel được cấp bằng phát minh nghiên cứu về sự hoạt động của một loại động cơ với nhiên liệu là dòng hơi sương các hạt hydrocacbon. Tuy nhiên, đề tài này chỉ mang tính phác hoạ, sau đó đến năm 1897 nguồn nhiên liệu của động cơ được thay thế bằng nguồn nhiên liệu có nguồn gốc từ dầu mỏ (phân đoạn gasoil) và động cơ đã đem lại một hiệu suất đáng kể (247 g/ch.h), xylanh của động cơ Diesel đầu tiên này có thể tích 19,6 lít, cho một công suất 14,7 KW, với tốc độ quay trục khuỷu là 172 vòng/phút. Sau đó, loại động cơ này đã được phát triển mạnh mẻ với nhiều chủng loại khác nhau và được ứng dụng rộng rãi nhất là sau chiến tranh thế giới nhất trên các loại xe tải những năm 1930-1939.
Chiếc xe du lịch đầu tiên trang bị động cơ Diesel được giới thiệu bởi hãng Mercedes năm 1936 (206D) nhưng thành công hơn là chiếc xe của hãng Peugoet (Diesel 402) xuất xưởng năm 1938 (có 1000 khuôn mẫu).
Sau năm 1945, động cơ Diesel đã trở nên phổ biến trong các loại phương tiện giao thông dân dụng nhưng nó chỉ tồn tại trong một số giới hạn cấu trúc, mẫu mã của các hãng sản xuất ô tô lớn như Mercedes, Peugeot.
Đến những năm 1970, động cơ Diesel có sự phát triển vượt bậc. Các phương tiện vận tải được trang bị động cơ Diesel với buồng đốt kiểu phun trực tiếp, các loại xe du lịch với buồng đốt kiểu phun gián tiếp. Đến đầu năm 1980, thị trường các động cơ Diesel cho các loại phương tiện vận tải đã bùng nổ trên toàn thế giới.

2.3.2. Nguyên lý hoạt động của động cơ Diesel
Động cơ Diesel là một động cơ nhiệt dùng để biến năng lượng hoá học của nhiên liệu khi cháy thành năng lượng cơ học dưới dạng chuyển động quay. Động cơ này làm việc theo nguyên tắc một chu trình gồm kỳ: nạp, nén, cháy nổ và giản nở sinh công, thải khí cháy ra ngoài. Sơ đồ nguyên lý như sau:
1.Trục khuỷu
2. Thanh truyền
3. Piston
4. Xylanh
5. Kim phun
Xupap naûp
Xupap
1 G
ÂC
5
4
2
3
ÂC
Sơ đồ động cơ Diesel 4 kỳ
Trong quá trình vận hành của động cơ, trục khuỷu quay theo chiều mũi tên, piston đi động lên xuống trong xylanh, thanh truyền truyền vận động tịnh tiến của piston cho trục khuỷu quay tròn. Ở đây ta có khái niệm điểm chất trên và điểm chất dưới đó là các điểm tương ứng với vị trí cao nhất và thấp nhất của piston trong xylanh.
Chu trình công tác của động cơ Diesel được tiến hành như sau :
Kỳ 1 – Hành trình nạp
Khi piston đi từ điểm chết trên xuống điểm chết dưới xupap xả đóng lại xupap nạp mở ra không khí được hút qua xupap nạp vào trong xylanh.
Kỳ 2 – Hành trình nén
Sau khi đến điểm chết dưới piston sẻ đi ngược lên phía trên, lúc này cả hai xupap đều đóng lại không khí trong xylanh được nén đến nhiệt độ cao khoảng 450÷500oC tuỳ thuộc vào tỷ số nén của động cơ.

Kỳ 3 – Hành trình Phun nhiên liệu chảyvà giản nở sinh công
Khi piston gần đến điểm chết trên thì nhiên liệu được bơm cao áp phun vào dưới dạng các sương (các hạt có kích thước rất nhỏ), từ các hạt sương này nhiên liệu sẻ bay hơi tạo với không khi một hỗn hợp tự bốc cháy. Nhờ vào kết quả của quá trình cháy, nhiệt độ và áp suất trong xylanh tăng cao nên chúng đẩy piston chạy từ điểm chết trên xuống điểm chết dưới và đồng thời thực hiện quá trình giản nở sinh công.
Kỳ 4 – Hành trình thải
Khi piston bị đẩy xuống điểm chết dưới theo lực quán tính nó ngược lên phía trên, lúc này xupap xả mở ra để đẩy khí cháy ra ngoài và kết thúc một chu trình. Sau chu trình này piston lại đi xuống phía dưới để thực hiện chu trình tiếp theo.
Trong thực tế thì các xupap đóng mở cũng như thời điểm phun nhiên liệu không trùng với điểm chết trên và điểm chết dưới. Thường để nạp được nhiều không khí vào xylanh người ta cho các xupap được mở sớm nhưng đóng muộn, còn nhiên liệu sẻ được phun vào trước khi piston đến điểm chết trên khoảng lớn hơn khoảng 10 độ theo gốc quay của trục khuỷu.
Như vậy, toàn bộ chu trình công tác được thực hiện theo bốn hành trình trong hai vòng quay của trục khuỷu, trong bốn hành trình này chỉ một hành trình cháy và giãn nở duy nhất sinh công, còn ba hành trình khác không sinh công.
2.3.3. Đặc điểm của quá trình cháy của nhiên liệu trong động cơ Diesel
Từ việc phân tích hoạt động của động cơ Diesel ở trên ta rút ra được những đặc điểm của quá trình cháy trong động cơ này như sau:
Khác với động cơ xăng nhiên liệu được phối trộn trước trong bộ chế hoà khí thì ở động cơ Diesel nhiên liệu không được phối trộn trước mà chỉ được phun vào xylanh khi không khí đã được nén để đạt nhiệt độ và áp suất cao, ở trong điều kiện này thì nhiên liệu bay hơi rồi tạo hỗn hợp tự bốc cháy mà không cần đến sự đánh lửa của bugi.
Trong động cơ xăng thì quá trình cháy phải được bắt đầu từ bugi sau đó lan truyền đi theo các mặt cầu và nhiên liệu chỉ được phép cháy khi màng lửa lan tràn đến còn trong động cơ Diesel thì quá trình bắt cháy có thể bất kỳ chổ nào trong xylanh mà ở đó nhiên liệu được phối trộn tốt với không khí để có thể tự bốc cháy.

Nếu như trong động cơ xăng việc tăng công suất bằng cách tăng tỷ số nén sẻ vấp phải hiện tượng nhiên liệu chịu nhiệt độ và áp suất cao sẻ tự bốc cháy khí mặt lửa chưa lan truyền đến thì trong động cơ Diesel bắt buộc phải có tỷ số nén cao để bảo đảm cho nhiên liệu có thể tự bay hơi và bốc cháy. Do đó công suất của động cơ Diesel luôn lớn hơn công suất của động cơ xăng khi cùng mức tiêu thụ nhiên liệu.
Nhiên liệu sau khi phun vào buồng cháy nó không cháy ngay mà cần có một thời gian nhất định để chuẩn bị, thời gian này được gọi là thời gian cháy trể hay thời gian cảm ứng. Thời gian này dài hay ngắn phụ thuộc hoàn toàn vào bản chất của nhiên liệu và cấu trúc của động cơ, nó thường được chia thành hai loại đó là thời gian cảm ứng vật lý và thời gian cảm ứng hoá học, thời gian cảm ứng hoá học này được xác định theo công thức thực nghiệm sau:
D = A P-nEXP(B/T)
Trong đó: A,B là các hằng số thực nghiệm.
So sánh lợi ích của động cơ Diesel và động cơ xăng
Khi so sánh về lợi ích của động cơ Diesel so với động cơ xăng người ta nhận thấy động cơ Diesel có nhiều lợi ích hơn theo nhiều gố độ
Xét về gốc độ nhiệt trị:
Nhiệt trị khối lượng của Diesel lớn hơn nhiệt trị khối lượng của xăng khoảng 10% do đó khi xem xét 2 động cơ có cùng hiệu suất thì động cơ Diesel tiêu thụ nhiên liệu ít hơn khoảng 10%.
Xét về hiệu suất sử dụng nhiệt:
Hiệu suất sử dụng nhiệt của động cơ Diesel luôn lớn hơn động cơ xăng vì nó không có lá trập để tạo ra độ âm áp trong giai đoạn hút do đó trên đồ thị P-V diện tích của vùng áp suất thấp nhỏ hơn so với động cơ xăng. Tuy nhiên hiệu suất của động cơ Diesel giảm nhanh khi tốc độ tăng lên do tổn thấp áp suất do ma sát tăng nhanh và quá trình cháy trong thời gian ngắn kho khăn hơn so với động cơ xăng.

Xét về gốc độ nhiên liệu:
Giá thành của Diesel rẻ hơn xăng, theo tính toán ở nhà máy lọc dầu thì năng lượng tiêu thụ để sản xuất Diesel nhỏ hơn sản xuất xăng khỏng 6% (13% so với 19%)
So sánh mức tiêu thụ nhiên liệu của động cơ Diesel và Xăng theo các điều kiện vận hành khác nhau: 100100100100100116115120113124020406080100120140D10,9;V33,9D17,9;V34,3D 19;V29,1D5,8;V41,2D2,5;V11,5Quang đuong đi va van toc Muc tieu hoa nhien lieu (kg/100 km) ĐC Diesel ĐC Xăng
Vì những ưu điểm của động cơ Diesel mà chung được sử dụng ngày càng rộng rải. Chung ta có thể thấy rả điều này qua số lượng nhiên liệu tiêu thụ tại thị trường Pháp. 0500010000150002000025000300001980199719981999 Muc tieu thu (Trieu tan) XăngDieselFODD?u n?ng

2.4. Các chỉ tiêu chất lượng của nhiên liệu Diesel.
Như vừa thấy trong phần trước, quá trình cháy trong động cơ không phải là quá trình cháy lý tưởng nên nó sẻ làm giảm công suất của động cơ, nhưng điều quan trọng hơn cả là quá trình cháy không hoàn toàn này sẻ tạo ra các chất độc có hại cho con người và môi trường. Do đó việc nghiên cứu nhằm làm giảm các chất độc này là điều bắt buộc đối với các nhà sản xuất động cơ và nhiên liệu.
Đối với nhiên liệu Diesel thương phẩm nó phải đảm bảo được các tính chất sau:
2.4.1. Chỉ số xêtan IC (Indice de Cétane)
2.4.1.1. Định nghĩa
Chỉ số xêtan là một đại lượng qui ước đặc trưng cho khả năng tự bóc cháy của nhiên liệu Diesel và được tính bằng % thể tích của n-xêtan trong hỗn hợp của nó với α -mêtylnaphtalen khi hỗn hợp này có khả năng tự bóc cháy tương đương với nhiên liệu Diesel đang khảo sát. Trong hỗn hợp này thì n-xêtan có khả năng tự bóc cháy tốt nên trị số của nó được qui ước bằng 100, còn α-mêtỵlnaphtalen có khả năng tự bóc cháy kém được qui ước bằng 0.
Trong thực tế một vài phòng thí nghiệm người ta dùng hephtametylnonan (HMN) thay cho α-mêltỵnaphtalen, trong đó HMN có IC = 15.
2.4.1.2. Phương pháp xác định chỉ số xêtan
Chỉ số xêtan có thể xác định theo nhiều phương pháp khác nhau như do trực tiếp trên động cơ hay xác định từ các tính chất của nó.
Việc xác định trực tiếp IC được thực hiện trên động cơ CFR (Coferation Fuel Reseach) như trong động cơ xăng với gốc phun sớm nhiên liệu là 13 độ theo gốc quay của trục khuỷu. Phương pháp này trong thực tế ít được sử dụng vì nó phức tạp và tốn kém.
Chỉ số IC có thể được các định từ các tính chất của nhiên liệu Diesel, chỉ số thu được gọi là chỉ số IC tính toán. Theo cách này thì trong thực tế cũng tồn tại nhiều công thức khác nhau để xác định IC.

- Từ nhiệt độ sôi ứng với 50% chưng cất và tỷ trọng ta có thể xác định được IC theo công thức sau:
CCI = 454,74-1641,41d+774d2 -0,554T50 +97,083(lgT50)2
Từ công thức này người ta đã xây dựng được đồ thị xác định như sau.
Xác định CI bằng phương pháp đồ thị
Vẽ đường thẳng qua 2 điểm : T50 và độ 0API (hoặc d415) đường thẳng này cắt vạch thang chia IC tại CCI cần tìm.
Ví dụ :
Nhiên liệu có d415=0,84 (khối lượng riêng tiêu chuẩn) và T50=2800C (ASTM- D86) ta tìm được CCI =56.
Trong phạm vi IC=40÷55 sai lệch giữa CCI và IC đo đạc là tương đối nhỏ nếu nhiên liệu không sử dụng phụ gia cải thiện IC.
Trên đây là phương pháp được sử dụng nhiều trong thực tế. Ngoài phương pháp này thì chỉ số IC cong có thể đước xác đinh từ nhiệt độ sôi 10%, 50% và 90%; từ điểm anline hay từ việc phân tích sắc ký, khối phổ thành phần hoá học của nhiên liệu Diesel.

2.4.1.3. Cải thiện IC bằng phụ gia
Như trong phần đàu chúng ta đã thấy nhiên liệu Diesel thương phẩm được phối trộn từ rất nhiều nguồn với chất lượng rất khác nhau, chẳng hạn như nguồn LCO của quá trình FFC hay gasoil của các quá trình cốc hoá, giảm nhớt ... chỉ số IC rất thấp. Khi đó nếu cần nâng cao chỉ số này thì người ta có thể dùng các phụ gia. Phụ gia nhằm nâng cao chỉ số IC có nhiều loại khác nhau nhưng có thể chia thành hai nhóm như sau:
ƒ Nhóm thứ nhất bao gồm các hợp chất peroxyt
ƒ Nhóm thứ hai bao gồm các hợp chất nitrat alkyl
Các hợp chất peroxyt đã được biết đến từ lâu nhưng chung ít được ứng dụng vì đây là các hợp chất rất kém bền và vấn đề giá cả. Trong nhóm thứ hai thì hợp chất 2- Etylhecxyl nitrat được sử dụng nhiều nhất.
H
H
H
H
H
H
C
C
C
C
C
C
H
C2H5
H
H
H
H
H
NO3
2.4.1.4. Ảnh hưởng của chỉ số IC lên hoạt động của động cơ
Trong thực tế ngày nay các động cơ Diesel có yêu cầu về chỉ số IC vào khoảng 40÷60 tuỳ theo tốc độ của động cơ, với khoảng yêu cầu này thì người ta dễ dàng đạt được trong các nhà máy lọc dầu. Tuy nhiên điều quan trọng là phải sử dụng loại nhiên liệu hợp với động cơ theo qui định của nhà chế tạo vì chỉ số này liên quan trực tiếp đến thời gian cảm ứng.
Khi chỉ số IC giảm xuống thì thời gian cảm ứng sẻ tăng lên điều này sẻ ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình cháy trong động cơ, cụ thể là khi nhiên liệu phun vào có chỉ số IC nhỏ sẻ có thời gian cảm ứng lớn do đó khi nó có thể tự bắt cháy thì khối lượng nhiên liệu trong buồng cháy lớn nên quá trình cháy có thể xảy ra với tốc độ lớn làm cho áp suất trong buồng cháy tăng cao một cách đột ngột, điều này sẻ tạo ra những tiếng gỏ kim loại, gây nóng máy và làm giảm tuổi thọ của động cơ, ngoài ra khi tốc độ ThS. Trương Hữu Trì Trang 46

cháy quá lớn thì một phần nhiên liệu có thể không cháy kịp mà bị phân huỷ do đó làm giảm công suất và thải ra nhiều chất gây ô nhiễm môi trường. Tuy nhiên sự ảnh hưởng này sẻ ít hơn trong động cơ buồng cháy trước so với động cơ có buồng cháy trực tiếp.
Ngược lại, khi chỉ số IC quá cao thì thời gian cảm ứng sẻ quá nhỏ điều này có thể dẫn đến quá trình tự bắt cháy quá sớm nên phần nhiên liệu phun vào sau có thể bị phun vào trong khí cháy có nhiệt độ quá cao nên nhiên liệu không đủ thời gian để bay hơi thì đã nhận được một lượng nhiệt quá lớn nên nó bị phân huỷ trước khi cháy, trong trường này công suất của động cơ cũng bị giảm và khói thải ra nhiều chất độc hại cho con người và môi trường.
2.4.2. Tỷ trọng
Theo tiêu chuẩn của Việt Nam: ≤ 860 kg/m3
Theo tiêu chuẩn của châu Âu trước 01/01/2000 : 820 ≤ ρ15.515.5 ≤ 860 kg/m3
Theo tiêu chuẩn của châu Âu từ 01/01/2000 : 820 ≤ ρ15.515.5 ≤ 845 kg/m3
Có nhiều phương pháp để xác định tỷ trọng, nhưng thông thường nó được xác định theo 3 phương pháp sau:
ƒ Phương pháp dùng picnomet,
ƒ Phương pháp dùng phù kế,
ƒ Phương pháp dùng cân thuỷ tĩnh.
Trong các phương pháp trên thì phương pháp dùng picnomet là phương pháp cần đến ít mẫu nhất và cho độ chính xác cao nhất. Như vậy phương pháp này có ý nghĩa lớn khi có ít mẫu và đòi hỏi độ chính xác cao. Phương pháp này có thể áp dụng cho các loại mẫu khác nhau. Nhược điểm duy nhất của phương pháp này cần nhiều thời gian.
Từ nguyên tắc hoạt động của động cơ Diesel ta nhận thấy nhiên liệu trước khi cháy chúng phải trải qua một quá trình biến đổi từ việc bị phân chia thành các hạt sương sau khi qua kim phun cao áp, hoá hơi để trộn lẫn với không khí và biến đổi để tự bốc cháy, các quá trình này đều liên quan trực tiếp đến tỷ trọng của Diesel.

Khi khối lượng riêng lớn thì động năng của dòng nhiên liệu lớn, nhiên liệu bị phun đi xa hơn khi đó không gian trộn lẫn của nhiên liệu với không khí lớn. Tuy nhiên, khi nhiên liệu có khối lượng riêng lớn thì thường độ nhớt của nhiên liệu cũng lớn nên khả năng bay hơi tạo với không khí hỗn hợp tự bóc cháy thấp điều này làm cho quá trình cháy của nhiên liệu kém.
Nếu như khối lượng riêng lớn quá thì khi phun nhiên liệu có thể va đập vào thành của buồng cháy, điều này sẻ làm loảng màng dầu bôi trơn trên thành của buồng cháy gây ra hiện tượng mài mòn.
Ngoài ra khi bị phun vào màng dầu bôi trên thành xylanh thì nhiên liệu sẻ bị hấp thụ trong màng dầu này, sau đó trong giai đoạn thải khí cháy chúng có thể bay hơi theo khí cháy và được đẩy ra ngoài làm tăng hàm lượng các chất độc hại trong khí thải.
Khi hai loại nhiên liệu có cùng giới hạn sôi thì nhiên liệu nào có khối lượng riêng cao hơn thì sẽ có hàm lượng các hydrocacbon thơm và naphtenic cao hơn, nhiên liệu có khối lượng riêng thấp sẽ chứa nhiều parafin. Tuy nhiên, việc khống chế giá trị tối đa của khối lượng riêng để tránh đưa vào nhiên liệu các phần nặng gây khó khăn cho quá trình tự bốc cháy, tăng độ giàu của nhiên liệu làm tăng thải ra khói đen, bồ hóng.
Qua phân tích trên cho thấy khôi lượng riêng của nhiên liệu sẻ có những ảnh hưởng đến quá trình sử dụng nhiên liệu Diesel qua các thông số sau:
ƒ Công suất của động cơ
ƒ Tiêu thụ riêng
ƒ Hàm lượng CO, HC, Particules trong khói thải.
2.4.3. Thành phần cất
Cũng tương tự như nhiên liệu xăng, nhiên liệu Diesel là một hỗn hợp của rất nhiều các hợp chất khác nhau có nhiệt độ sôi thay đổi trong khoảng rộng. Thực tế, trong khoảng phân đoạn của nó thì ở nhiệt độ nào cũng có các hydrocacbon tương ứng bay hơi, nhưng điều cần quan tâm ở đây là ở một nhiệt độ nhất định thì cường độ bay hơi của các cấu tử khác nhau là không giống nhau. Vì vậy để đặc trưng cho độ bay hơi của nhiên liệu Diesel thì người ta dùng hai khái niệm là Thành phần cất. Nhờ khái

niệm này mà ta có thể biết được sự phân bố của các hydrocacbon trong nhiên liệu Diesel.
Những khái niệm và định nghĩa được dùng ở đây cũng như đã nêu trong phần nhiên liệu cho động cơ xăng.
Thành cất được xác định theo phương pháp thử ASTM-D86.
Cũng tương tự như xăng, nhiên liệu diesel cũng cần phải có thành phần cất theo quy định để bảo đảm cho quá trình hoạt động của động cơ bởi độ bay hơi của nhiên liệu sẻ ảnh hưởng trực tiếp quá trình cháy của nó trong buồng cháy, nhưng điều cần phải chú ý ở nhiên liệu Diesel là nhiệt độ đầu và nhiệt độ cuối thay đổi trong khoảng rộng (do nhiên liệu Diesel được phối trộn từ nhiều nguồn có khoảng nhiệt độ rất khác nhau như đã nêu ở trên và cũng tuỳ theo yêu cầu về chất lượng của nó) nên người ta thường không quan tâm nhiều như trong động cơ xăng, thường đối với nhiên liệu Diesel thì người ta quan tâm đến phần trăm chưng cất ở một số nhiệt độ nhất định.
Theo tiêu chuẩn Việt Nam thì có hai giá trị như sau:
ƒ Điểm cất ở 50% thể tích là 290 oC (E50)
ƒ Điểm cất ở 90% thể tích là 350 oC (E90)
Theo tiêu chuẩn Châu Âu thì có ba giá trị sau được quan tâm:
ƒ Ở 250oC thành phần cất thu được phải nhỏ hơn 65%
ƒ Ở 350oC thành phần cất thu được phải lớn hơn 85%
ƒ Ở 370oC thành phần cất thu được phải lớn hơn 95%
Ở Hoa Kỳ thì người ta phân biệt hai loại gasoil đó là gasoil dùng cho phương tiện giao thông vận tải và gasoil dùng cho các máy móc công nghiệp, trong loại thứ nhất thì nhiệt độ ở 90% chưng cất phải nhỏ hơn 288oC, còn loại thứ hai nhiệt độ này mằn trong khoảng 282 oC ÷ 338 oC.
Tuy nhiên, những giá trị của nhiệt độ sôi đầu cũng không được quá thấp và nhiệt độ cuối không được quá cao vì điều này sẻ ảnh hưởng xấu đến việc sử dụng trong động cơ. Nếu nhiệt độ cuối cao quá tức là trong thành phần của nó chứa nhiều cấu tử nặng làm cho quá trình bay hơi để tạo hỗn hợp tự bóc cháy kém làm tăng quá

trình cháy không hoàn làm giảm công suất của động cơ (thực nghiệm cho thấy công suất của động cơ sẻ giảm đi khoảng 1 ÷ 5%), tạo nhiều chất gây ô nhiễm môi trường, làm loảng màng dầu bôi trơn trong buồng cháy hay làm giảm độ nhớt của dầu trong carter như đã nêu đối với động cơ xăng. Ngược lại, khi nhiệt độ sôi đầu nhỏ nó không ảnh hưởng trực tiếp công suất của động cơ, nhưng nếu như nhiệt độ đầu quá nhỏ thì làm tăng độ bay hơi gây mất mát trong quá trình vận chuyển hay bảo quản hay làm giảm độ nhớt của nhiên liệu có thể gây mài mòn kim phun.
2.4.4. Điểm chớt cháy
Những khái niệm và định nghĩa đã được nêu trong phần nhiên liệu xăng.
Cũng tương tự như trong phần trước, tiêu chuẩn này đặc trưng cho các phần nhẹ dễ bay hơi trong nhiên liệu, khi phần nhẹ càng nhiều thì khả năng bay hơi càng lớn điều này sẻ gây ra mất mát vật chất và điều quan trọng hơn cả là nó có thể tạo ra hỗn hợp nỗ trong quá trình bảo quản và vận chuyển. Vì vậy chỉ tiêu này đặc trưng cho mức độ an toàn của nhiên liệu Diesel.
Nếu như đối với xăng thì ở điều kiện thường độ bay hơi của nó lớn nên tạo hỗn hợp với không khí nằm trên giới hạn nỗ thì ngược lại ở đây nhiên liệu Diesel có độ bay hơi kém, ở điều kiện thường thì nó chỉ tạo được hỗn hợp nằm ở dưới giới hạn dưới của hỗn hợp nổ. Tuy nhiên khi nhiên liệu Diesel có lẫn những phần nhẹ thì nó có thể tạo ra những hỗn hợp nổ.
2.4.5. Độ nhớt (μ).
Độ nhớt của nhiên liệu là một đại lượng vật lý đặc trưng cho trở lực do ma sát nội tại sinh ra ngay trong lòng chất lỏng khi có sự chuyển động tương đối của các phân tử với nhau.
Độ nhớt có thể được biểu diễn dưới ba dạng chính như sau: độ nhớt động lực (cP), độ nhớt động học (cSt) và độ nhớt quy ước.
Độ nhớt động lực hay độ nhớt tuyệt đối là đại lượng biểu diễn lực ma sát nội tại thực sinh ra khi các phân tử chuyển động tương đối với nhau, hai loại độ nhớt còn lại là những đại lượng chỉ cho biết giá trị tương đối hay gián tiếp.

Độ nhớt động lực được rút ra từ phương trình của Newton về chất lỏng chảy trong dòng ở chế độ chảy dòng (phần lớn các chất lỏng đều có thể áp dụng được phương trình này).
Phương trình của Newton được phát biểu như sau: Lực ma sát nội tại sinh ra giữa hai lớp chất lỏng có sự chuyển động tương đối với nhau sẻ tỷ lệ với diện tích bề mặt của hai lớp chất lỏng, với tốc độ biến dạng (không phải là gradient vận tốc). Phương trình được biểu diễn như sau:
dzdvSF..μ=
Trong đó:
ƒ F là lực tác dụng từ bên ngoài làm hai lớp chất lỏng chuyển động tương đối với nhau và chính bằng lực ma sát sinh ra giưa hai bề mặt.
ƒ S là diện tích của hai bề mặt.
ƒ V là vận tốc tương đối giữa hai lớp chất lỏng.
ƒ Z là khoảng cách giữa hai lớp
ƒ μ là độ nhớt động học.
Độ nhớt động học có thể biểu theo nhiều đơn vị khác nhau tuỳ theo hệ thống đơn vị sử dụng, nhưng thông thường thì trong lĩnh vực dầu khí nó thường được đo trong hệ CGS, trong hệ thống này thìđơn vị của nó là Poise (P), thực tế thì hay dùng đại lượng ước số của nó là centipoise (cP).
Cũng tương tự như thành phần cất hay tỷ trọng, độ nhớt cũng có những ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động của động cơ. Thực tế khi độ nhớt quá lớn sẻ làm tăng tổn thất áp suất trong bơm và trong kim phun, làm tăng kích thước của các hạt sương nhiên liệu do đó các tia nhiên liệu sẻ bay xa nên nó có thể và đập vào thành của buồng cháy để gây ra những tác hại như đã nêu trong phần trên.
Ngược lại, khi nhiên liệu có độ nhớt quá thấp sẻ làm tăng lưu lượng thoát ra ở bơm nạp liệu, như vậy sẻ làm giảm lưu lượng thể tích thực thoát ra ở kim phun (bơm cao áp). Trong trường hợp này thì kim phun được nâng lên chậm hơn điều này sẻ làm

giảm nhiên liệu cung cấp cho động cơ. Với nhiên liệu Diesel có độ nhớt nhỏ quá thì khi phun vào xylanh nó sẽ tạo thành các hạt quá mịn, không thể tới được các vùng xa kim phun có nghĩa là không gian để trộn lẫn giữa nhiên liệu - không khí nhỏ, điều này làm cho quá trình tạo hỗn hợp tự bóc cháy không tốt đồng thời phần được phun vào đầu có thể tự bắt cháy quá sớm nên phần phun vào sau có thể bị phun vào trong khí cháy có nhiệt độ quá cao nên nhiên liệu Diesel không đủ thời gian để bay hơi thì đã nhận được một lượng nhiệt quá lớn nên bị phân huỷ trước khi cháy. Như vậy, trong trường này công suất của động cơ cũng bị giảm. Ngoài ra, nhiên liệu Diesel còn có tác dụng bôi trơn cho bơm cao áp và các lò xo trong bộ phận bơm nên khi độ nhớt quá nhỏ dễ gây ra sự rít làm mài mòn hệ thống này.
2.4.5. Các chỉ tiêu liên quan đến điều kiện làm việc ở nhiệt độ thấp
Như chúng ta đã biết nhiên liệu Diesel thương phẩm được phối trộn từ rất nhiều nguồn khác với thành phần hoá học của nó có thể chứa các hydrocacbon có số nguyên tử cacbon từ 10 ÷ 35. Muốn đảm bảo khả năng bay hơi tạo hỗn hợp tự bóc cháy trong buồng cháy thì thành phần hoá học của nhiên liệu Diesel phải chứa một hàm lượng nhất định các hydrocacbon Paraffin, nhưng chính các hợp chất sẻ gây ra cho nhiên liệu Diesel những khó khăn khi nhiệt độ của môi trường xuống thấp.
Khi nhiệt độ xuống thấp các hydrocacbon n-paraffin có mạch dài sẻ kết tinh, các tinh thể này có dạng hình kim chúng dễ tạo ra các khung tinh thể để chứa những phần còn lại, điều này sẻ làm giảm độ linh động của nhiên liệu. Khi nạp liệu cho động cơ thì nhiên liệu Diesel phải đi qua một hệ thống lọc có một lưới lọc với kích thước khoảng vài micromet. Trong trường hợp này các tinh thể paraffin có thể làm bít các lỗ của lưới lọc dẫn đến sai lệch về lượng nhiên liệu cung cấp cho động cơ đồng thời các tinh thể paraffin này còn có thể gây những ảnh hưởng xấu cho bơm nhiên liệu.
Qua những phân tích ở trên cho thấy việc cần thiết phải có những tiêu chuẩn để đảm bảo cho nhiên liệu Diesel có khả năng làm việc được ở nhiệt độ thấp.
Trong thực tế, để đặc trưng cho khả năng làm việc của nhiên liệu Diesel ở nhiệt độ thấp người ta dùng ba khái niệm khác nhau, đó là: Nhiệt độ vẫn đục, Điểm đông đặc (điểm chảy), Nhiệt độ lọc tới hạn.

Giao trinh san pham thuong pham dau mo - www.khodaumo.com

Giao trinh san pham thuong pham dau mo - www.khodaumo.com

Recomendados

Recomendados

Mais conteúdo relacionado

Mais procurados

Mais procurados (20)

Destaque

Destaque (9)

Semelhante a Giao trinh san pham thuong pham dau mo - www.khodaumo.com

Semelhante a Giao trinh san pham thuong pham dau mo - www.khodaumo.com (20)

Mais de Đỗ Bá Tùng

Mais de Đỗ Bá Tùng (20)

Giao trinh san pham thuong pham dau mo - www.khodaumo.com