Chế hòa khí hòa trộn không khí và nhiên liệu theo một tỉ lệ nhất định theo yêu cầu từ tình trạng hoạt động của động cơ và gửi hỗn hợp này tới động cơ.
1. Sự đốt cháy:
Để đốt cháy (nhiên liệu) phải có ô xi (không khí) và nguồn lửa (đánh lửa) mới có thể đốt được. Tuy nhiên nhiên liệu đốt cháy phải ở thể khí khi hòa trộn với ô xi khi bị đốt.
Ở dạng rắn như than đá, với từng tảng carbon (C) sẽ nóng đỏ rực khi bị đốt cháy. Tuy nhiên khi ta đốt cháy carbon nó không dễ dàng bắt lửa cháy ngay nếu ngọn lửa tắt ngay khi đó, cục than phải được đốt liên tục, lúc đầu là làm nóng nó lên và carbon trong cục than tạo thành thể khí và thoát ra khỏi bề mặt. Sự giải thoát khí carbon từ cục than và gặp ôxi trong không khí nó tiếp tục đốt cháy.
Giống như than, cây nến cũng có vật liệu tương tự tuy nhiên nó có một sợi bấc để cháy khi có nhiệt bởi ngọn lửa chất sáp của nến chảy là chất mao dẫn để cháy tiếp bấc hướng lên trên và gặp ôxi để tiếp tục cháy.
Một mặt khác khí propane và khí ga tự nhiên tồn tại dưới dạng khí. Khi hòa trộn với đủ lượng ôxi và trong một điều kiện nào đó của ngọn lửa chúng sẽ cháy cùng nhau. Cùng với cháy là nổ.Tuy nhiên với ga dùng đun nấu ở nhà mặc dù đủ lượng Ôxi trong không khí nhưng không tạo ra cháy nổ mà vẫn cháy bình thường vì nhiên liệu ra ngoài và cháy không đủ ôxi tại thời điểm mà nhiên liệu hóa hơi..
Tỷ lệ không khí/ nhiên liệu đạt được điều kiện cháy gọi là phạm vi cháy, khi không khí nằm trong giới hạn cháy thì sẽ có hiện tượng cháy. Khi không khí quá ít hay quá nhiều thì hỗn hợp không thể cháy được, hiện tượng cháy nhiên liệu lỏng của động cơ xăng cũng như vậy. Và chế hòa khí có nhiệm vụ đảm bảo quy trình hòa trộn này.
2. Phản ứng hóa học trong quá trình cháy:
Đốt cháy nhiên liệu, phân tử carbon(C) và hydrogen(H) trong nhiên liệu phản ứng hóa học với phân tử oxygen(O) trong không khí và cháy cùng nhau. Trong quá trình cháy carbon(C) phản ứng với oxygen tạo ra carbon dioxide(CO2), trong khi hydrogen(H) tác dụng với oxygen tạo ra nước (H2O)
3. Tán nhỏ (tạo sương) và hóa hơi:
Khi nhiên liệu tạo thành các hạt nhỏ giống như sương mù trong không khí thì gọi là sự tạo sương và khi nhiên liệu từ thể khí hòa trộn trong không khí quá trình gọi là hóa hơi.
Khi nước tràn trên nền nhà thì nó sẽ bốc hơi từ từ theo thời gian, nước sẽ khô dần và biến mất. Trong trường hợp này nước bay hơi và khuyếch tán trong không khí. Và không nhìn thấy được. Mặt khác, nếu phun một lượng nước như vậy vào không khí. Chúng ta có thể nhìn thấy những hạt bé xíu màu trắng, nhưng ngày lập tức chúng hóa hơi và trở nên không nhìn thấy,nó giống như lúc nước hóa hơi. Nhưng thời gian ngắn hơn nhiều.
Tương tự như vậy chế hòa khí tạo nhiên liệu thành dạng sương và dễ dàng hóa hơi khi hòa trộn với không khí và cung cấp cho động cơ.
4. Tính năng có thể ảnh hưởng bởi đặc tính của nhiên liệu:
– Tính dễ bay hơi:
Dầu lửa có thể vận chuyển ở dạng lỏng,để đốt chúng thì chúng cần ở thể khí. Ở nhiệt độ bình thường nó bay hơi, đặc tính dễ biến thành dạng hơi gọi là tính dễ bay hơi, tính dễ bay hơi càng cao thì nó dễ hóa hơi ở nhiệt độ thấp khi bán xăng các công ty dầu mỏ điều chỉnh tính bay hơi của nhiên liệu liên quan đến áp suất khí quyển và mùa trong năm.
Ở vùng lạnh của Nhật Bản loại nhiên liệu được sử dụng là hỗn hợp dễ bay hơi ở nhiệt độ thấp mặt khác vào mùa hè khả năng bốc hơi cao với điểm sôi bình thường nếu sử dụng sai nhiên liệu xuất hiện hóa hơi không bình thường và là nguyên nhân gây hư hỏng.
Ví dụ khi xăng dùng trong mùa động được dùng cho mùa hè, dưới điều kiện thời tiết nóng tác động của môi trường quá mức nhiệt độ của nhiên liệu tăng cao gây hiện tượng khóa (nút) hơi mặc dù điều kiện sử dụng bình thường.
– Đặc tính thêm vào (tính chống kích nổ):
Nhiên liệu hòa trộn ở dạng hơi có thể cháy ở áp suất thường nhưng khi hỗn hợp này bị nén và cháy trong thời gian ngắn nó tạo ra một sức mạnh rất lớn, hỗn hợp nhiên liệu được đưa vào động cơ và piston nén hỗn hợp lại và cháy trong buồng cháy trong một thời gian ngắn. Tuy nhiên nếu nén quá mức thì nhiệt độ tăng lên trong khi nén thì nó sẽ tự cháy trước khi có tia lửa. Đặc tính thêm vào này ngăn ngừa hiện tượng trên (kích nổ) trước khi đánh lửa khi tính chống kích nổ cao thì không xảy ra kích nổ nhưng khi thấp kích nổ dễ dàng xảy ra.
Chỉ số Octane chỉ ra tính năng của nhiên liệu nó chỉ ra tính chống kich nổ chỉ số ốc tan cao của nhiên liệu chỉ ra tính năng của nó cao và đươc sự dụng phổ biến, nó ngăn ngừa kích nổ tốt. Động cơ được thiết kế với sự cân nhắc về loại nhiên liệu sử dụng, bằng cách này hạn chế khả năng kích nổ, hỗn hợp có thể nén và cháy. Khi nhiên liệu có đặc tính kém được sử dụng kích nổ có thể xảy ra, trong điều kiện cháy bình thường không có hiện tượng này. Tuy nhiên khi động cơ được thiết kế dùng nhiên liệu với chỉ số ốc tan cao và sử dụng nhiên liệu bình thường thì sẽ xảy ra hiện tượng kích nổ. Nên nhớ rằng khi hiện tượng kích nổ xảy ra không chỉ có tiếng gõ nghe được mà còn làm công suất giảm khi sử dụng ở tốc độ cao.
Mặt khác khi động cơ thiết kế sử dụng nhiên liệu thông thường và chúng ta sử dụng chúng với loại xăng có chỉ số ốc tan cao thì tính năng không thay đổi vì tỷ số nén của động cơ không đổi.
5. Tỷ lệ hòa trộn:
Để đốt cháy nhiên liệu chúng cần được hòa trộn với không khí một cách thích hợp, khi một trong chúng quá nhiều hoặc quá ít nó sẽ không cháy hoàn toàn
– Tỷ lệ lý tưởng:
Tỉ lệ lý tưởng giữa xăng và không khí là tỉ lệ của chúng sau khi đốt sẽ cháy hết hoàn toàn, không bị dư một thành phần nào hết. Theo lý thuyết thì 1gam xăng sẽ cần khoảng chừng 15 gam không khí và tỉ lệ này là 15:1 tỉ lệ biến thiên theo thành phần của nhiên liệu. Và theo thể tích thì 1 phần nhiên liệu cần 8000 phần không khí.
– Công suất tối đa:
Trên thực tế nếu thay đổi tỷ lệ không khí/nhiên liệu không quan tâm tới tốc độ khoảng 13;1 không khí/ nhiên liệu đưa ra công suất tối đa tỷ lệ này gọi là tỷ công suất tối đa.
– Tỷ lệ hiệu suất sư dụng nhiên liệu tối đa:
Tương tự như vậy tỉ lệ mà tiêu hao nhiên liệu nhỏ nhất và không quan tâm đến tốc độ là 16:1 và tỷ lệ này là tỷ lệ gọi là tỷ lệ tiết kiệm.
Qua việc tìm hiểu về nguyên tắc hòa trộn không khí và nhiên liệu trong hệ thống đốt động cơ xe máy, chúng ta đã nhận thấy tầm quan trọng của sự cân đối và chính xác trong quá trình này. Việc hiểu rõ về cách hoạt động của hệ thống này không chỉ giúp tối ưu hóa hiệu suất và tiết kiệm nhiên liệu, mà còn đảm bảo an toàn và bền bỉ cho động cơ. Đồng thời, kiến thức này cũng là nền tảng cho việc hiểu sâu hơn về cách hoạt động của xe máy và giúp chúng ta trở thành những người lái xe thông minh và hiệu quả.
ĐĂNG KÝ HỌC NGAY
