Tỷ số nén và cách chọn xăng phù hợp

Tỉ số nén động cơ được hiểu đơn giản là tỉ lệ giữa tổng thể tích buồng đốt xi lanh giữa hai thời điểm. Cụ thể là khi piston đi xuống điểm chết dưới – lúc thể tích buồng đốt đạt cực đại và thời điểm piston đi lên điểm chết trên – lúc thể tích buồng đốt nhỏ nhất.
Điều này tức là thể tích buồng đốt sẽ được chia ra làm hai phần khác nhau, gồm một phần ở nắp xi lanh (A) và phần còn lại là thể tích xi lanh (B). Giá trị của các thể tích này sẽ được ứng dụng để tính toán tỉ số nén, cụ thể theo công thức sau:

1. Ý nghĩa của tỷ số nén đối với động cơ:

Có thể thấy, tỷ số nén là đại diện của tổng thể tích xi lanh xe và thể tích buồng đốt. Vì vậy, tỷ số nén đồng thời cũng là đại diện cho sức mạnh của động cơ. Thông thường, chúng ta sẽ đánh giá một động cơ hoạt động có tốt hay không trong từng điều kiện khác nhau dựa trên 3 yếu tố chính, bao gồm:

• Hỗn hợp không khí và nhiên liệu cung cấp cho động cơ có đảm bảo chất lượng hay không
• Tỉ lệ nén ép tốt.
• Khả năng phun nhiên liệu và đánh lửa tốt.

Nếu mật độ của hỗn hợp không khí và nhiên liệu không được đảm bảo thì sẽ ảnh hưởng đến khả năng nén ép, khiến động cơ đốt cháy nhiên liệu chậm và ngược lại. Nếu hỗn hợp không khí và nhiên liệu đạt mật độ cao thì sẽ nén ép tốt, động cơ dễ dàng đánh lửa, cho phép thời gian khởi động máy nhanh chóng vì đủ áp suất để chúng tự cháy.
Ngoài ra, nếu động cơ có tỉ số nén cao sẽ tạo ra nhiều năng lượng cơ học hơn từ hỗn hợp xăng và khí, do đó sẽ cho khả năng đốt cháy cao hơn, nhiên liệu cháy triệt để, giúp động cơ xe sản sinh công suất tốt.

Có thể thấy, tỉ số nén đóng vai trò là thông số thiết kế cơ bản tạo giúp nên một động cơ tổng thể. Đây là một đóng góp vô cùng quan trọng trong việc đánh giá động cơ xe có hoạt động mạnh mẽ hay không. Chính vì vậy, việc tham khảo và tìm hiểu về tỉ số nén theo yêu cầu sử dụng trước khi mua xe mô tô là vô cùng cần thiết.

Tuy vậy, không phải tỉ số nén càng cao thì sẽ càng tốt. Tỉ số nén quá cao sẽ làm cho nhiệt độ buồng đốt tăng nhanh và động cơ càng nóng, lượng khí thải gây ô nhiễm môi trường (NOx) sẽ tăng lên.

Theo tính toán của các kỹ sư, tỉ số nén của động cơ xăng tốt thường dao động từ 9 tới 13.

2. Tại sao phải giới hạn tỷ số nén

Sau khi hiểu được tỷ số nén là gì và vai trò của tỷ số nén trong việc hoạt động của xe máy. Bây giờ chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu tại sao cần phải giới hạn tỷ số nén nhé.

Có 2 nguyên nhân cần phải giới hạn tỷ số nén:

• Xét về việc điều chỉnh xăng, để công suất động cơ tăng lên cho khả năng kích nổ cao thì tỷ số nén phải tăng lên.
• Xét về góc cạnh khi điều chỉnh diesel, nếu muốn động cơ hoạt động êm hơn thì tỷ số nén cần phải giảm xuống nhưng với điều kiện áp suất nhiệt độ phải thấp, điều này khiến khả năng tự cháy giảm đi, khả năng kích nổ thấp, khó cháy.

Không có gì là hoàn hảo, được cái này sẽ mất cái kia, do đó các kỹ sư sẽ phải giới hạn tỷ số nén ở một tỷ lệ nhất định dựa vào nguyên liệu động cơ sử dụng. 

Ngoài ra, nếu động cơ có tỷ số nén cao sẽ tạo ra nhiều năng lượng cơ học hơn từ hỗn hợp xăng và khí, do đó sẽ cho khả năng đốt cháy cao hơn, nhiên liệu cháy triệt để. Điều này giúp động cơ xe khỏe hơn.

Nhưng bạn cũng cần lưu ý, không phải tỷ số nén càng cao thì sẽ càng tốt đâu nhé. Tỷ số nén cao quá sẽ làm cho nhiệt độ buồng đốt tăng nhanh. Động cơ càng nóng, lượng khí thải gây ô nhiễm môi trường (NOx) sẽ tăng lên.

Ngoài ra, xe có tỷ số nén càng cao bạn sẽ phải sử dụng loại xăng có tỷ số octan càng cao, loại xăng này có giá thành cao. Hiện nay, loại xăng có tỉ số octan cao nhất là A95, nếu xe bạn có tỷ số cao hơn thì chắc chắn sẽ không tìm được loại xăng tương thích, do đó khả năng cháy nổ sẽ rất cao đấy.

3. Lựa chọn xăng phù hợp tỉ số nén : 

Trên thị trường hiện nay sử dụng một trong hai loại là xăng RON 92 hoặc 95 hay Mogas (Motor Gasoline) 92, 95. Khá nhiều người thắc mắc liệu có thể đổ xăng A92 cho xe có động cơ sử dụng A95 và ngược lại không? Nó khác nhau ở chỗ nào?

Các con số 92 và 95 là chỉ số Octan RON, biểu thị khả năng chống kích nổ của xăng. Chỉ số Octan càng cao thì khả năng chống kích nổ càng tốt và ngược lại. Nghĩa là điều kiện nhiệt độ, áp suất nén để gây ra hiện tượng cháy của xăng A95 sẽ cao hơn xăng A92, hay nói dễ hiểu hơn là xăng A95 khó cháy hơn xăng A92.

Mỗi động cơ sẽ được quy định mức tỉ số nén khác nhau, mà vì thế xăng cũng được chia ra nhiều mức Octan nhằm tối ưu hóa khả năng hoạt động của động cơ. Xăng có trị số Octan cao sử dụng cho động cơ có tỉ số nén cao và ngược lại. Xăng A95 thích hợp cho những động cơ có tỉ số nén từ 9,5:1 hoặc cao hơn, còn xăng A92 sẽ lý tưởng cho những động cơ tỉ số nén dưới 9,5:1. Tại sao lại như thế?

Chẳng hạn, chiếc Honda SH động cơ có tỉ số nén 11:1, thì loại xăng tốt nhất dành cho nó là A9. Khi đó thời điểm nổ của động cơ sẽ là tốt nhất, tức là khi xy lanh di chuyển hết hành trình đến điểm chết trên ở cuối kỳ nén và tạo ra được lực nén cao nhất lên hỗn hợp cháy gồm có xăng và không khí. Nếu đổ xăng A92 dễ cháy hơn vào thì thời điểm nổ có thể diễn ra sớm hơn quy định. Lúc này, hỗn hợp cháy vẫn chưa được nén tối ưu mà bị bắt nổ sớm sẽ gây ra hiện tượng mất công suất, hay công suất không đạt được như thiết kế.

Ngược lại, nếu đổ xăng A95 vào chiếc Wave có tỉ số nén 9:1 phù hợp với xăng A92 hơn thì xăng A95 sẽ khó cháy hết do chưa đạt được độ nén lý tưởng và từ đó tạo ra cặn than lâu ngày làm bẩn máy, giảm hiệu suất và khiến xe hao xăng.

Theo thói quen, người sử dụng thường hay dùng xăng A92, do đa số cây xăng hiện nay chỉ bán loại RON 92, còn RON 95 rất ít. Về cơ bản, xe được khuyên dùng xăng A95 vẫn có thể đổ A92 được. Bởi lẽ, 2 loại xăng này chỉ khác nhau về tỉ lề octan, tức là khác nhau về thành phần của phụ gia, chính vì thế, tính chất hoàn toàn không thay đổi.

Tuy nhiên, việc đổ xăng chéo này chỉ nên áp dụng trong trường hợp không có sẵn loại xăng đúng với động cơ, còn sử dụng trong thời gian dài sẽ ảnh hưởng đến hoạt động của buồng đốt và động cơ.

Dưới đây là bảng tỷ số nén và chỉ số Octan xăng phù hợp của một số dòng xe phổ biến trên thị trường.