发动机压缩比与爆震
目前汽车使用最多的是所谓的四行程发动机,它是利用活塞在气缸里往复运动,以“进气、压缩、爆发、排气”四个行程,吸入汽油与空气的混合物,然后压缩它,再用火花塞点爆它而获得动力,得到动力后,再排出点爆后的废气。
首先我们要了解的是,四行程发动机用的燃料不一定是汽油,压缩天然气、液化石油气,甚至酒精,都可用来作为发动机的燃料。汽油之所以会成为主要燃料,是因为它相对容易取得,较容易储存,相对价廉。
正因为发动机可使用多种燃料,因此,在发动机发展之初,工程师们也做过许多尝试,除了尝试发动机不同的设计会有不一样的性能之外,也尝试使用不同的燃料会得到什么不同的效果。结果发现,当其它条件不变时,只要把发动机的压缩比提得愈高,就会得到更大的马力输出。然而,压缩比却不是可以无限制提高的,当压缩比提得太高时,发动机就会出现爆震现象。所谓爆震,是经过压缩的油或气混合物,在火花塞还没点火之前,就因为被压缩行程所造成的气体分子运动产生的高热点燃,形成所谓的自燃现象,随后火花塞又再次点燃压缩油或气混合物,造成两团高爆火球在燃烧室里剧烈碰撞,因而产生如敲门一般的“喀、喀、喀”声。经过仔细研究,工程师们发现,原来爆震又和燃料的选择有关,如果选对了燃料,那么即使提高发动机压缩比,也不会发生爆震。
爆震与辛烷值
知道了爆震与燃料的关系后,工程师们开始把炼油厂里所产生的,可以作为发动机的各种油料逐一拿来测试和实验,结果发现,抗爆震效果最差的是“正庚烷”,因此工程师们就把最强的抗震指数100给了异辛烷,而最差的正庚烷则给了它一个0的抗震指数。于是,从此开始,辛烷值的高低就成了汽油发动机对抗爆震能力高低的指标。
那么什么是辛烷值呢?那是工程师们在实验室里,利用一部可调整压缩比的单缸发动机做试验所测得的数据。在实验中,随着压缩比的逐渐提高,测试燃料从没有爆震、燃烧顺畅的状况,逐渐调整到开始出现爆震。当爆震一开始出现的时候,就去比对异辛烷与正庚烷混合物的状况,如果出现爆震的状况时机,正好与97份异辛烷和3份正庚烷的测试状况一模一样,那么这个测试油料的辛烷值就是97。所以说,当我们说90号、93号、97号无铅汽油的时候,其实它的辛烷值只是一个对比值。
正确选择汽油标号
许多车主误认为,汽油的标号就是油品纯净度和质量的标准,车辆使用标号越高的汽油越好,这种想法是错误的。汽油标号的高低只是表示汽油辛烷值的大小,应根据发动机压缩比的不同来选择不同标号的汽油。压缩比在8.5—9.5之间的中档轿车一般应使用93号汽油;压缩比大于9.5的轿车应使用97号汽油。目前国产轿车的压缩比一般都在9以上,最好使用93号或97号汽油。
高压缩比的发动机如果选用低标号汽油,会使汽缸温度剧升,汽油燃烧不完全,机器强烈震动,从而使输出功率下降,机件受损。低压缩比的发动机硬要用高标号油,就会出现“滞燃”现象,即压到了头它还不到自燃点,一样会出现燃烧不完全现象,对发动机也没什么好处。
根据GB 17930 《车用汽油》标准,汽油分为89号、92号、95号和98号4种型号;但很多人不知道的是汽油有两种类型,一种是车用汽油另一种是车用乙醇汽油,而无论是哪个类型的汽油,都是分为89号、92号、95号和98号4种型号。
依据GB 17930 《车用汽油》标准和GB 18351《车用乙醇汽油(E10)》标准内容,我国车用汽油和车用乙醇汽油(E10)的牌号是以研究法辛烷值作为划分依据,汽油标号是实际汽油抗爆性与标准汽油的抗爆性的比值,表示汽油抵抗震爆的指标。
标准汽油是由异辛烷和正庚烷组成。异辛烷的抗爆性好,其辛烷值定为100;正庚烷的抗爆性差,其辛烷值定为0。举个例子,98号汽油标号是指该标号汽油与异辛烷98%、正庚烷2%的标准汽油具有相同的抗爆性,其辛烷值为98。因此通俗来讲,汽油标号就是其汽油的辛烷值。
常见的汽油标号92和95就是辛烷值不同的汽油,92号汽油标号是指该标号汽油与异辛烷92%、正庚烷8%的标准汽油具有相同的抗爆性,其辛烷值为92;95号汽油标号是指该标号汽油与异辛烷95%、正庚烷5%的标准汽油具有相同的抗爆性,其辛烷值为95。
汽车对车用汽油也是有性能要求的:
1、良好的抗爆性;
2、适当的蒸发性;
3、良好的抗氧化安定性;
4、良好的抗腐蚀性及一定的环保要求。
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