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科普:汽車發動機與汽油的關係,選擇標號的正確參考

2021-07-06由 大貓影視集 發表于 汽車

汽車的建議汽油標號的標註方式一般有以下三種,這是解析標號選擇方法的基礎。

使用≥92#使用92/95/93/97使用95/92/97/93對於普通代步汽車而言,95號汽油基本是最高標準了;曾經的標號是93/97,現在已經淘汰了。

汽油標號最正確的選項就是「第一個選項」,比如92/95首選92#、95/92則首選95#;但如果提升了汽油標號會怎樣,是否會損傷發動機呢?這個問題其實並不擔心,提高標號最多是沒有用,如建議標準是上述三個模式則能略微提高續航里程;只是綜合92/95#汽油的差價和多出的里程計算,其實還是有些不划算的,真正會造成影響的基本是92/98#的越級提升。

科普:汽車發動機與汽油的關係,選擇標號的正確參考

「積碳」是盲目提升汽油標號會帶來的問題,標號越高的汽油密度越大,理論上燃燒轉化的熱能也會高一些,說白了就是能略微感覺到動力提升;但是高標號汽油也需要足夠高的壓縮比,壓縮比的概念是“氣缸總容積/燃燒室容積”,壓縮比越大則空氣被壓縮的程度越強。壓縮空氣的過程是讓空氣中的分子摩擦碰撞以產生熱能,透過熱能(高溫)蒸發液態汽油;汽油汽化之後的燃燒速度會快得多,在短暫的做功衝程中只有理想的汽化之後才能提高燃燒速度,也就是燃燒效率的概念。

下圖為壓縮比的概念。

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壓縮比高的發動機往往適用高標號汽油,只有少數汽油機以高壓縮比用92#汽油;原因是高密度的汽油需要更高的溫度才能有效汽化,如低壓縮比的發動機用高標號汽油,造成的問題是汽油蒸發效果變差,火花塞點火做功之後的燃燒速度比較慢——結果是使用高標號的高密度汽油並沒有轉化出比92#汽油更多的熱能,動力沒有任何提升;同時燃燒充分性也是變差了,汽柴油的不充分燃燒都會產生大量的碳顆粒。

碳顆粒和膠質等物質混合則成為積碳,所以建議標準最高達到95#的發動機不適合提高到98/101#;如果建議標準只有92#汽油的話,那是連95#汽油都不宜使用的,只是有這樣建議的車輛越來越少了,因為汽油機的壓縮比都在緩慢提升。

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01汽油的標號區分了什麼呢?

柴油標號區分的是凝固溫度點,具體不再贅述(參考下圖即可)。

汽油標號區分的不是燃油的清潔程度或熱值,這是最常見的錯誤理解;國內煉油技術已經很先進,汽油從裝車運輸到卸油加註,過程中要經過180-500目的多次過濾,清潔程度達到“準塵埃禁錮”的標準。汽車上的燃油濾清器最高可到2000目,這是連塵埃都不會達到發動機裡的。

所以使用的汽油不區分標號都足夠清潔,標號區分的正是“對應壓縮比”——辛烷值!汽油中的正庚烷的辛烷值為零,異辛烷的辛烷值為100,燃料乙醇更是達到了111;辛烷值區分的是燃油的抗爆震能力,可以理解為辛烷值越高則燃燒火焰的導向更“溫和”,火焰傳播速度可以控制在每秒20米以內,然而爆震燃燒的火焰傳播速度最高達到2000米每秒。

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汽油的爆震燃燒會造成“敲缸”的問題,也就是活塞氣缸的異常磨損,缸內壓力和溫度也會瞬間異常高;所以正常執行的發動機最好不要出現爆震燃燒,不過也不一定絕對不會出現,所以才要讓發動機與汽油標號匹配以控制而不是使其達到零機率的程度。低壓縮比的發動機用高標號汽油確實不會爆震,但也出現了燃燒不充分的積碳問題,這對於三元催化器和汽油顆粒物捕捉器而言會很麻煩,也就是很容易堵塞。

反之高壓縮比的發動機如果有低標號汽油的話,那就會頻繁出現爆震了;不過95/92的建議標準倒是兩個都能用,區別主要是NVH。

NVH-噪音、振動、聲振粗糙度會因汽油標號的變化而受到影響,同時建議使用95/92的話,用低標號汽油的燃燒火焰傳播速度會比較快——注意重點,動力也可能比較強,甚至超過使用95#汽油,這並不是幻覺哦。但是這種燃燒狀態也會產生強一些的振動,振動強度決定了噪音的強弱。

但是磨損問題還真不用擔心,因為建議值有92#汽油,說明的是對應的火焰傳播速度、振動強度是與潤滑標準匹配的;也就是即便NVH有些變化,然而磨損仍舊能控制在合理的範圍內。以家用汽車寥寥無幾萬甚至幾千公里的年均行駛里程而言,95/92-選擇92#汽油一點影響都沒有,用到整車報廢也不見得能看出有什麼區別。

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02關於E10乙醇汽油的知識點解析

在要求使用乙醇汽油的區域內(理論上應當全國普及了),92#是乙醇汽油,95/98號汽油不是乙醇汽油,這個說法對嗎?

很顯然這個說法是錯誤的!要求銷售乙醇汽油的區域不允許再銷售普通無鉛汽油,只要在標號之前加上「E」字母的話,即便是101#也是乙醇汽油;這種汽油首先是無鉛汽油,佔比90%,剩下的10%是燃料乙醇(無水乙醇)。

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所以建議使用無鉛汽油的車輛均可以正常使用乙醇汽油,這種汽油是不傷車的;在黑吉遼、魯豫皖、江浙滬等省區或城市中,乙醇汽油已經使用超過十年,這些區域的車輛沒有一個是油路系統因乙醇汽油而腐蝕的。乙醇汽油是清潔汽油,因為乙醇燃燒的主要產物時水和二氧化碳,無鉛汽油在此基礎上還有碳氫化合物、氮氧化物和一氧化碳,其次有油霧和顆粒物等100餘中物質,以10%的比例新增乙醇可以大幅降低排放物。所以歐美日才會率先使用乙醇汽油,其中所謂的不用乙醇汽油的德國已經全境普及乙醇汽油,且歐美使用的標準達到了E15-20%,乙醇新增的更多。

所以乙醇汽油早已經是個“國際標準”,沒有什麼吐槽的意義。

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乙醇汽油不用擔心「油水分離」的問題,以E10比例為標準,相分離溫度需要低至零下28℃,宜居的地方基本都不會低到這個程度,反之此類極寒地區使用的汽油當然是不同標準的;至於乙醇親水是否會吸水的問題也不用擔心,因為油箱始終是“正壓”,也就是因汽油揮發透過碳罐系統往外排氣,外部溼度不固定的空氣是進不到油箱裡的,這有何談吸水呢?

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所以乙醇汽油可以正常使用,什麼關係都沒有;但燃料乙醇確實會以3。91%的比例一定程度降低熱值,車輛的扭矩會略低於使用普通無鉛汽油,這個是事實。耗油量當然也會因扭矩的變化而細微提升,標準基本都在5%以內;這是使用汽車產生排放的代價,畢竟大部分人是不用汽車代步的,那麼減少尾氣排放就是汽車司機的責任。

最後需要了解的是乙醇辛烷值的問題,雖然標準比異辛烷還高,但成品油不單純看某一種物質的辛烷值;所以乙醇汽油的選擇方式與普通無鉛汽油一樣,建議什麼標號就選什麼標號吧。

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