L ỜI CẢM ƠN
i. Mục đích, đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
4.3.3. Kết quả đánh giá khả năng tương thích vật liệu đối với hệ thống nhiên liệu động cơ ôtô
4.3.3.1. Giclơ nhiên liệu chính và các chi tiết khác
Bảng 4.16 thể hiện hình ảnh ngoại quan của gíclơ trước và sau 2000h khi ngâm trong nhiên liệu RON92 và nhiên liệu xăng sinh học E10.
Bảng 4.16 cho thấy bề mặt của chi tiết sau khi ngâm bị sẫm màu, trong đó màu của giclơ ngâm trong E10 có màu sẫm hơn và không đồng đều. Hình ảnh chụp trên kính hiển vi điện tử cho thấy rõ hiện tượng ăn mòn xẩy ra trên bề mặt của chi tiết sau khi ngâm. Chi tiết khi ngâm trong nhiên liệu E10 có xuất hiện nhiều vết rỗ, thậm chí đã xuất hiện vết nứt tế vi bề mặt. Điều này cho thấy tác động ôxy hóa của E10 lớn hơn so với RON92.
Bảng 4.16. Hình ảnh ngoại quan và hình ảnh chụp trên kính hiển vi điện tử giclơ nhiên liệu chính
Hình ảnh chụp trước khi ngâm Hình ảnh chụp sau 2000h ngâm Hình ảnh chụp trước khi ngâm Hình ảnh chụp sau 2000h ngâm
Kết quả ngâm van điện từ cắt nhiên liệu (làm bằng đồng hợp kim) không cho thấy biến đổi nào của chi tiết so với trước khi ngâm Bảng 4.17.
-83-
Bảng 4.17. Hình ảnh ngoại quan kết quả ngâm van điện từ cắt nhiên liệu (làm bằng đồng hợp kim)
Hình ảnh chụp trước khi ngâm Hình ảnh chụp sau 2000h ngâm
Tương tự như đối với phần tử lọc tinh của xe máy, kết quả ngâm phần tử giấy lọc tinh của ô tô cũng không cho thấy sự khác biệt đáng kể nào so với trước khi ngâm, tuy nhiên, phần tử lọc ngâm trong E10 có xuất hiện một số cặn bẩn bám vào bề mặt do bị phôi ra từ các chi tiết phi kim ngâm cùng lọ.
4.3.3.2. Màng cao su tăng tốc phụcủa bộ chế hòa khí
Hình ảnh chụp màng cao su tăng tốc phụ của bộ chế hòa khí (Hình 4.1). Sau 2000h ngâm trong RON92, bề mặt chi tiết màng cao su bơm tăng tốc của chế hòa khí xe ôtô hầu như không bị biến dạng và viền xung quanh không bi ảnh hưởng nhiều.
Với chi tiết ngâm trong E10 sau 2000h, bề mặt màng cao su bị co giãn, các lỗ bắt vít đồng thời bị biến dạng, viền bên ngoài bị phân tách lớp màng. Đây là chi tiết chịu ảnh hưởng của nhiên liệu E10 và cần thiết phải thay đổi trước khi động cơ chuyển sang sử dụng E10.
RON92 (0h) RON92 (2000h) E10 (0h) E10 (2000h)
Hình 4.1. Màng cao su của bơm tăng tốc phụ của bộ chếhòa khí trước và sau ngâm
4.3.3.3. Các chi tiết trong bơm xăng điện tử
Hình ảnh các chi tiết của bơm xăng điện tử trước và sau khi ngâm trong nhiên liệu RON92 và E10 (Hình 4.2). Dễ thấy rằng các chi tiết của bơm xăng điện tử không có khác biệt trước và sau khi ngâm 2000h trong xăng RON92 và E10.
-84-
Hình 4.2. Các chi tiết của bơm xăng điện tử trước và sau khi ngâm 2000h
Hình 4.3 thể hiện hình ảnh chi tiết bảng mạch báo mức xăng của bơm xăng điện tử khi ngâm trong RON92 và E10. Sau 1000h và 2000h ngâm, bộ phận này có thay đổi về màu và sỉn hơn so với trước khi ngâm. Ngoài ra, trên bề mặt của bảng mạch báo mức xăng ngâm trong E10 có dấu hiệu bị bong tróc.
Hình 4.3. Hình ảnh chụp bảng mạch báo mức xăng của bơm xăng điện tử
Hình 4.4 thể hiện hình ảnh lưới lọc thô của bơm xăng điện tử khi ngâm trong RON92 và E10.
Hình 4.4. Lưới lọc thô của bơm xăng điện tử trước và sau khi ngâm trong xăng RON92 và E10
Sau 1000h và 2000h, chi tiết lưới lọc thô của bơm xăng điện tử có thay đổi màu sắc từ màu trắng chuyển thành màu hơi vàng, sự chuyển màu rõ nhất ở thời gian ngâm trong E10
-85-
sau 2000h. Sự đổi màu khi ngâm trong dung dịch E10 chủ yếu là do sự phôi màu của phao xăng khi ngâm cùng tạo ra. Lưới lọc thô ngâm trong E15 và E20 có màu sắc tương tự như khi ngâm trong xăng RON92 do trong các lọ này không ngâm chi tiết phao xăng.
Hình ảnh chụp trên kính hiển vi điện tử cũng cho thấy có các cặn bẩn bám trên bề mặt của phần tử lọc ngâm trong dung dịch E10.
Kết quả ngâm phần tử lọc tinh của bơm xăng điện tử (làm bằng giấy) cũng cho kết quả tương đồng với phần tử lọc thô.
Chi tiết giắc cắm của bơm xăng điện tử có vật liệu ngoài là nhựa và trong là giắc cắm có đầu làm bằng đồng (Hình 4.5).
Hình 4.5. Hình ảnh giắc cắm bơm xăng tử trước và sau khi ngâm
Sau 1000h ngâm trong nhiên liệu xăng sinh học E10, đầu tiếp xúc bằng đồng của giắc cắm bơm xăng điện bị ôxy hóa rõ hơn so với khi ngâm trong RON92. Sau 2000h ngâm trong E10, lá đồng bị ôxy hóa chuyển màu đen rõ nét hơn.
4.3.3.4. Khối lượng các chi tiết của chếhòa khí xe ôtô trước và sau khi ngâm
Khối lượng các chi tiết chính trước và sau khi ngâm của chế hòa khí xe ôtô với 4 mẫu nhiên liệu RON92, E10, E15, E20 được thể hiện ở các phụ lục 7. Các chi tiết trước khi cân được vệ sinh sạch bằng nhiên liệu xăng RON92, sau đó để cho nhiên liệu bay hơi hết trên bề mặt được để trong tủ sấy có nhiệt độ trong tủ là 280C để thời gian là 10 phút.
Sau thời gian ngâm 1000h và 2000h, các chi tiết kim loại trong bộ chế hòa khí có khối lượng hầu như không thay đổi đối với tất cả các dung dịch ngâm. Các chi tiết phi kim như màng cao su tăng tốc phụ, phần tử lọc... có sự thay đổi trọng lượng do cặn bẩn bám vào.
Sự tăng khối lượng chi tiết gioăng làm kín bơm xăng điện ngâm trong nhiên liệu RON92 và E10 so với 0h (Hình 4.6). Khối lượng gioăng làm kín bơm xăng ngâm trong RON92 tăng 0,06mg còn khối lượng ngâm trong E10 tăng 0,11mg. Sự tăng khối lượng của các chi tiết là do sự trương nở chi tiết bằng cao su.
Sự thay đổi khối lượng của màng cao su tăng tốc phụ so với 0h được thể hiện trên (Hình 4.7). Trong đó, khối lượng của chi tiết ngâm trong RON92 tăng 0,07g và trong E10 tăng 0,12g.
-86-
Hình 4.6. Đồ thịtăng khối lượng chi tiết
gioăng làm kín bơm xăng so với 0h
Hình 4.7. Đồ thịtăng khối lượng chi tiết màng
cao su tăng tốc phụ so với 0h
Phao xăng trong bình nhiên liệu và quả phao trong chế hòa khí thể hiện sự giảm khối lượng rõ trong cả dung dịch ngâm là xăng RON92 và E10 so với 0h, tuy nhiên, mức độ giảm khối lượng trong E10 có chiều hướng lớn hơn (Hình 4.8 và Hình 4.9).
Hình 4.8. Đồ thị giảm khối lượng chi tiết phao
xăng báo nhiên liệu so với 0h
Hình 4.9. Đồ thị khối lượng giảm chi tiết quả
phao chế hòa khí so với 0h 4.3.3.5. Biến thiên khối lượng các chi tiết của hệ thống phun xăng điện tử
Khối lượng các chi tiết chính trước và sau khi ngâm của bơm xăng điện xe ôtô với 4 mẫu nhiên liệu liệu RON92, E10, E15 và E20 được thể hiện ở phụ lục 8.
Sau thời gian ngâm 1000h và 2000h, các chi tiết kim loại trong bơm xăng điện khi ngâm trong RON92, E10, E15 và E20 hầu như không thay đổi khối lượng. Khối lượng các chi tiết phi kim trong bơm xăng điện có sự thay đổi tăng giảm khác nhau. Sự tăng giảm các chi tiết chủ yếu xẩy ra ở các chi tiết ngâm trong RON92 và E10.
Khối lượng lưới lọc thô tăng trong RON92 sau khi ngâm 2000h là 0,04mg còn trong E10 tăng 0,11 mg. Tương tự khối lượng chi tiết lọc tinh của bơm xăng điện ngâm trong RON92 tăng 0,03 mg còn trong E10 tăng 0,07 mg (Hình 4.10). Sự tăng khối lượng của các chi tiết là do các nguyên nhân như: các chất hóa học phản ứng với nhau, một số chất bám dính vào bề mặt các chi tiết.
Trong khi đó, khối lượng bộ báo mức nhiên liệu khi ngâm trong RON92 giảm 0,06 mg còn trong E10 giảm 0,21 mg (Hình 4.11). Khối lượng phao xăng báo mức nhiên liệu khi ngâm trong RON92 giảm 0,12 mg còn trong E10 giảm 0,27 mg (Hình 4.12).
Hình 4.10. Đồ thịtăng khối lượng chi tiết lọc tinh bơm xăng điện so với 0h
-87-
Hình 4.11. Đồ thị giảm khối lượng chi tiết bộ
báo mức nhiên liệu bơm xăng điện so với 0h
Hình 4.12. Đồ thị giảm khối lượng chi tiết phao
xăng báo nhiên liệu so với 0h
4.3.3.6. Kết quả nghiên cứu phân tích nhiên liệu
Kết quả phân tích dung dịch ngâm chi tiết được thể hiện ở các Bảng 4.18 đến 4.24. So sánh kết quả phân tích các mẫu nhiên liệu RON92, E10, E15 và E20 ngâm chi tiết kim loại có thể thấy sự thay đổi về hàm lượng kim loại trong nhiên liệu tương đối đồng đều. Trong khi đó, hàm lượng nhựa trong nhiên liệu hầu như không thay đổi.
Bảng 4.18. Kết quả phân tích nhiên liệu trước khi ngâm chi tiết
STT Chỉ tiêu Phương pháp đo Đơn vị Kết quả
RON92 E10 E15 E20
1 Thành phần cất phân đoạn TCVN 2698:2002 (ASTM D86) oC tsđ 33,8 36,4 - - t10 51,5 51,8 - - t50 83,7 66,4 - - t90 166,4 156,7 - - tsc 196,4 189,3 - - 2 Ăn mòn mảnh đồng ở 50oC/3h TCVN2694:2000
(ASTM D130) - Loại 1 Loại 1 - - 3 Hàm lượng kim loại
(Mn,Fe) TCVN7331:2003 (ASTM D3831) ppm 0,57 0,48 0,44 0,38 4 Hàm lượng nhựa thực tế TCVN6593:2000 (ASTM D381) mg/100ml 0,8 0,78 0,75 0,74 5 Hàm lượng Metanol ASTM D 5501 % thể tích 0 - - - 6 Hàm lượng Acetone ASTM D 5501 % thể tích 0 - - -
Bảng 4.19. Kết quả phân tích nhiên liệu RON92 sau khi ngâm chi tiết
STT Chỉ tiêu Phương pháp đo Đơn vị
RON92 ngâm Kim loại RON92 ngâm Phi kim 1 Thành phần cất phân đoạn TCVN 2698:2002 (ASTM D86) oC tsđ 34,3 33,5 t10 52,2 51,1 t50 83,8 84,3
-88-
t90 166,9 165,8
tsc 197,2 196,9
2 Hàm lượng kim loại (Mn,Fe)
TCVN 7331:2003
(ASTM D3831) ppm 0,65 0,59 3 Hàm lượng nhựa thực tế TCVN 6593:2000
(ASTM D381) mg/100ml 0,83 0,92
Bảng 4.20. Kết quả phân tích nhiên liệu E10 sau khi ngâm chi tiết
STT Chỉ tiêu Phương pháp đo Đơn vị E10 ngâm
Kim loại E10 ngâm Phi kim 1 Thành phần cất phân đoạn TCVN 2698:2002 (ASTM D86) oC tsđ 36,9 37,1 t10 51,3 51,9 t50 66,1 66,8 t90 157,0 157,2 tsc 189,9 190,4
2 Hàm lượng kim loại (Mn,Fe)
TCVN 7331:2003
(ASTM D3831) ppm 0,57 0,5 3 Hàm lượng nhựa thực tế TCVN 6593:2000
(ASTM D381) mg/100ml 0,82 1,13
Bảng 4.21. Kết quả phân tích nhiên liệu E15 sau khi ngâm chi tiết
STT Chỉ tiêu Phươngpháp đo Đơn vị Ngâm kim loại Ngâm phi kim
1 Hàm lượng kim loại (Mn,Fe) TCVN 7331:2003 (ASTM D3831) ppm 0,52 0,45 2 Hàm lượng nhựa thực tế TCVN 6593:2000 (ASTM D381) mg/100 ml 0,79 1,10
Bảng 4.22. Kết quả phân tích nhiên liệu E20 sau khi ngâm chi tiết
STT Chỉ tiêu Phương pháp đo Đơn vị Ngâm kim
loại
Ngâm phi kim
1 Hàm lượng kim loại (Mn,Fe)
TCVN 7331:2003
(ASTM D3831) ppm 0,46 0,385 2 Hàm lượng nhựa thực tế TCVN 6593:2000
(ASTM D381) mg/100 ml 0,77 0,94
Bảng 4.23. Thay đổi của nhiên liệu trước và sau ngâm chi tiết kim loại
STT Chỉ tiêu Đơn vị RON92 E10 E15 E20
1 Hàm lượng kim loại (Mn,Fe) ppm 0,08 0,09 0,08 0,08 2 Hàm lượng nhựa thực tế mg/100ml 0,03 0,04 0,04 0,03
Bảng 4.24. Thay đổi của nhiên liệu trước và sau ngâm chi tiết phi kim
STT Chỉ tiêu Đơn vị RON92 E10 E15 E20
1 Hàm lượng kim loại (Mn,Fe) ppm 0,02 0,02 0,01 0,005 2 Hàm lượng nhựa thực tế mg/100ml 0,12 0,35 0,35 0,2
-89-
Ngược lại, đối với các nhiên liệu ngâm chi tiết phi kim, hàm lượng kim loại trong nhiên liệu hầu như không thay đổi, trong khi hàm lượng nhựa tăng rõ rệt. Điều này cho thấy các chi tiết phi kim đã bị phôi và hòa tan trong nhiên liệu. So với xăng RON92, mức độ tăng hàm lượng nhựa khi ngâm trong E10, E15 và E20 rõ nét hơn.