一、基本概念:
1、壓縮比:
汽車(chē)選擇汽油標號的首要標準就是發(fā)動(dòng)機的壓縮比,也是當代汽車(chē)的核心節能指標。引擎的運行是由汽缸的“吸氣——壓縮——燃燒——排氣——吸氣”這樣周而復始的運動(dòng)所組成,活塞在行程的最遠點(diǎn)和最近點(diǎn)時(shí)的汽缸體積之比就是壓縮比。降低油耗的成本最低效果最好的方法就是提高發(fā)動(dòng)機的壓縮比。提高壓縮比只是改變活塞行程,混合油氣壓縮得越厲害,它燃燒的反作用也越大,燃燒越充分。但壓縮比不是輕易能動(dòng)的,因為得有另一個(gè)指標配合,即汽油的抗爆性指標,亦稱(chēng)辛烷值,即汽油標號。
2、爆震與抗爆性:
一般認為,活塞在行程的上止點(diǎn)后10度左右,燃燒產(chǎn)生最大壓力時(shí),推動(dòng)活塞的力度最大(就象是蕩秋千,在到達最高點(diǎn)后一點(diǎn)使勁秋千最快)。比如1000轉的時(shí)候,燃燒過(guò)程相當于曲軸轉角的20度,就是說(shuō)提前10度點(diǎn)火,引擎最有力。而到了4000轉,活塞運動(dòng)得快了,燃燒過(guò)程就相當于曲軸轉角的60度了,就需要提前50度點(diǎn)火,就這樣隨轉速的提高,點(diǎn)火是越來(lái)越提前。最終會(huì )達到一個(gè)轉速,還沒(méi)點(diǎn)火油氣就燒起來(lái)了,這就是爆震。
汽油的標號決定了爆震點(diǎn)的早晚,其實(shí)也就是決定了引擎的功率大小。燃油的抗爆震性能隨它的組成而異。燃油的抗爆震性越高,發(fā)動(dòng)機的壓縮比也可能高些,發(fā)動(dòng)機的經(jīng)濟性和動(dòng)力性都會(huì )得到提高。
確定燃油的抗爆震性是很困難的,因為燃油的抗爆震性不僅取決于燃油的性質(zhì),還隨發(fā)動(dòng)機的型式、空燃比、冷卻水溫、進(jìn)氣溫度、點(diǎn)火提前角、氣門(mén)定時(shí)等而變化。
3、辛烷值——標號:
為評定燃油的抗爆震性能,一般采用兩種方法:馬達法和研究法。評定工作一般在一臺專(zhuān)門(mén)設計的可變壓縮比的單缸發(fā)動(dòng)機上進(jìn)行。
馬達法規定試驗工況為:進(jìn)氣溫度149℃,冷卻水溫度100℃,發(fā)動(dòng)機轉速900 r/min,點(diǎn)火提前角為上止點(diǎn)前14°~26°。試驗時(shí),先用被測定燃油工作,逐漸改變壓縮比,直到爆震儀上指出標準爆震強度為止。然后,保持壓縮比等條件不變,換用標準燃油工作。標準燃油是由抗爆性很高的異辛烷C8H18(定其辛烷值為100)和易爆燃的正庚烷(定其辛烷值為0)的混合液。逐漸改變異辛烷和正庚烷的比例,直到標準燃油所產(chǎn)生的爆燃強度與上述被測燃油相同時(shí)為止。這時(shí)標準燃油中所含異辛烷的體積百分數就是被測燃油的辛烷值。辛烷值高,燃油的抗爆震性就好,反之抗暴性就差。
例如:某燃油辛烷值為80,這就是說(shuō)該燃油與含異辛烷80%和正庚烷20%的混合液的抗爆性相同。這就是對燃油抗爆性的評價(jià)標準。
研究法與馬達法的試驗方法相同,只是規定的試驗條件不同而已。研究法規定的工況為:進(jìn)氣溫度為51.7℃,冷卻水溫度為100℃,發(fā)動(dòng)機轉速600 r/min,點(diǎn)火提前角為13°。
由于馬達法規定的條件比研究法苛刻,因此所測出的辛烷值比較低。同一種燃油用馬達法測出的辛烷值為85時(shí),相當于研究法辛烷值為92;馬達法為90時(shí),研究法為97?,F在加油站用的是研究法辛烷值。
一般來(lái)說(shuō),工廠(chǎng)提高汽油辛烷值的途徑有三個(gè):一是選擇良好的原料和改進(jìn)加工工藝,例如采用催化裂化、重整等二次加工工藝。二是向產(chǎn)品中調入抗爆性?xún)?yōu)良的高辛烷值成分,例如異辛烷、異丙苯、烷基苯等。三是加入抗爆劑。
二、降標用油與超標用油:
93號油比90號油貴5%,但能耗也小5%左右,從百公里耗油錢(qián)量上比,理論上是相等的。但考慮93號油匹配的高壓縮比發(fā)動(dòng)機用90號油時(shí)會(huì )發(fā)生二次燃燒和不完全燃燒現象,將額外損失5%—8%的功率,再考慮對車(chē)輛造成的維護費增加,車(chē)況下降,壽命減少等一系列后果,降標用油的費用就進(jìn)去了。
汽油是極易揮發(fā)的液體,零下30攝氏度時(shí)仍有可燃成分揮發(fā)出來(lái),當汽油標號過(guò)低時(shí),壓縮的混合油氣將在點(diǎn)火前自燃,點(diǎn)火時(shí),已開(kāi)始自燃的油氣又將產(chǎn)生強烈爆炸,使原先精確設計的燃燒程序失控,一部分汽油做了負功,一部分因為燃燒過(guò)程與活塞行程不同步不能完全燃燒,造成進(jìn)氣閥和缸內嚴重積碳,油耗增加,尾氣惡劣。當汽車(chē)高速行駛時(shí),混亂的燃燒過(guò)程將產(chǎn)生連續爆震,它會(huì )嚴重損傷發(fā)動(dòng)機,造成火花塞絕緣破裂,電極過(guò)度燃燒,活塞敲缸,活塞環(huán)卡死,氣門(mén)燒蝕等后果。這種“瘋狂”的傳動(dòng)方式,讓自己汽車(chē)的傳動(dòng)方式在“高頻搖滾”狀態(tài)下工作,后果可想而知。
最近幾年,97#汽油開(kāi)始在國內市場(chǎng)廣泛出現。一些車(chē)友對汽油的使用也陷入了一種誤區,就是熱衷于使用高標號的汽油。甚至一些車(chē)友把汽油的標號看成是油品純凈度和質(zhì)量的標準。這是錯誤的。其實(shí)汽油標號的高低只是表示汽油辛烷值的大小,絕不能把標號與純凈度和質(zhì)量混為一談。用93號油的發(fā)動(dòng)機硬要用97號油就會(huì )出現“滯燃”現象,即壓到了頭它還不到自燃點(diǎn),一樣會(huì )出現燃燒不完全現象。
三、國內汽油分析:
從目前國內油品狀況來(lái)看,很多97#汽油其實(shí)是在90#的汽油中加入了異辛烷、異丙苯、烷基苯等添加劑以及MTBE抗爆劑而來(lái)的,并不是在生產(chǎn)過(guò)程中提高催化裂解、二次重整等加工工藝而來(lái)的。97#油的售價(jià)高,利潤大,滋長(cháng)了一些企業(yè)濫用添加劑的風(fēng)氣。他們不擇手段地提高汽油的辛烷值,全然不顧油品在其他方面的綜合使用狀況,這造成了相當一部分97#汽油容易造成發(fā)動(dòng)機積碳,甚至機件被腐蝕的情況。目前這些現象較多地出現在一些進(jìn)口高檔汽車(chē)以及POLO、派力奧和西耶那最近新出品的手自一體Speedgear系列等壓縮比超高的車(chē)型身上。
相對而言,國內90#和93#汽油的加工工藝是比較過(guò)關(guān)的,而且售價(jià)相對較低,利潤相對沒(méi)那么豐厚,因此較少有企業(yè)在90#和93#汽油上動(dòng)手腳。
另一方面,由于90#汽油已經(jīng)普及多年,絕大多數90#汽油的儲運工具和加油站油缸也都使用了多年,在儲運工具和加油站油缸中積淀的雜質(zhì)越來(lái)越多,這造成了90#汽油的質(zhì)量問(wèn)題主要體現在雜質(zhì)方面。
而93#汽油只開(kāi)始大面積推廣了兩年多,多數加油站的93#油缸還都比較干凈。因此,相對而言,93#汽油最為可靠。
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