khơ, khiến tồn bộ thành phần khó bay hơi cịn lại trên bề mặt vách biến hoàn toàn thành cặn khô.
Dạng phát triển cặn theo hai giai đoạn
Khi nhiệt độ mặt vách thấp hơn nhiệt độ MEP (ở 270°C, 306°C và 327°C) các tương tác của giọt nhiên liệu với bề mặt vách đều nằm trong chế độ sơi truyền nhiệt có nhân do nhiệt độ làm lạnh lớn.
Từ Hình 4.6 cho thấy mặc dù lượng cặn tích tụ thu được ở 270°C là cao nhất nhưng tốc độ phát triển cặn ở giai đoạn sau thấp hơn so với mức nhiệt 306°C. Như vậy ở mức độ nhiệt độ thấp hơn (270oC) tốc độ hình thành các tiền tố cặn chậm mặc dù lượng cặn lắng hình thành lớn hơn do nhiên liệu khơng bay hơi trong giai đoạn ban đầu. Các giọt nhiên liệu tiếp theo liên tục va chạm với cặn đã hình thành, khi đó các tiền tố cặn lan rộng ra xung quanh điểm va chạm như Hình 4.9 (A và B). Sự hình thành lớp cặn tiếp theo sẽ chậm hơn do các mảng cặn sau khi va chạm sẽ bị phân tách nhỏ nên dễ bị oxi hóa hơn.
Hình 4.8. Cặn nhiên liệu diesel tại 1000 và 9000 giọt có dạng phát triển theo 1 giai đoạn đoạn
Khi nhiệt độ bề mặt ở 306°C và 327°C, đặc tính hình thành cặn tương tự nhau ở giai đoạn đầu (Hình 4.9.C và E). Ở giai đoạn sau nhiều nhiên liệu khó bay hơi khơng vỡ vụn được quan sát thấy ở mức 306oC (Hình 4.9.D) so với mức 327°C (Hình 4.9.F). Tuy nhiên tốc độ phát triển cặn ở giai đoạn sau của mức 327°C tăng nên trong khi của mức 306°C giảm xuống.
Thời gian tồn tại của giọt nhiên liệu ở 327°C là khoảng 7 giây. Ở giai đoạn ban đầu, do nhiệt độ bề mặt cặn cao hơn, quãng thời gian này ngắn hơn so với khoảng thời gian sau đó. Tuy nhiên, trong giai đoạn đầu của quá trình lắng đọng, thời gian tồn tại của giọt nhiên liệu dài hơn, không bị chồng chất và điều kiện cặn khô nên tốc độ hình thành tiền tố cặn chậm. Sau khi đạt 9000 giọt, tình trạng chồng chất và điều kiện bề mặt ẩm dẫn đến có nhiều nhiên liệu khó bay hơi bị vỡ vũn như trên Hình 4.9.F và nó làm cho tốc độ tạo cặn lớn hơn.
Hình 4.9. Cặn nhiên liệu diesel tại 1000 và 9000 giọt có dạng phát triển theo 2 giai đoạn đoạn
4.2.2. Cấu trúc của lớp cặn
Kết quả phân tích mẫu cặn bằng kính hiển vi điện tử cho thấy đặc điểm phân bố và cấu trúc bên trong của cặn lắng (Hình 4.10). Hình 4.10.A cho thấy cặn thu được có cấu trúc và hình dạng giống cacbon, nó được đặc trưng bởi màu đen tương tự như soot. Bên cạnh đó các sản phẩm của q trình oxi hóa soot cũng được tìm thấy trong cặn, nó giống với soot.
Tuy nhiên, phần nhiên liệu khó bay hơi có chứa các chất khơng bị phân hủy và các hydrocacbon trong đó tham gia vào q trình trùng hợp để hình thành các hợp chất
cao phân tử. Kết quả phân tích mẫu cặn cũng cho thấy có sự phản xạ ánh sáng trong Hình 4.10.B, điều này chứng tỏ trong cặn có chứa thành phần cặn giống vecni, trong đó bề mặt sáng bóng là hình ảnh của cặn polyme lỏng cao phân tử. Ngồi ra, bong bóng khí được thu trong hình ảnh phân tích đã cho thấy rằng cặn lỏng có bay hơi tại nhiệt độ cao.