谈汽油辛烷值和汽车动力之间的关系

谈汽油辛烷值和汽车动力之间的关系

中图分类号:TK418.9文献标识码:A文章编号:1673-0992(2009)12-032-01

摘要:主要想使汽车处于最佳状态,就必须正确处理好辛烷值、压缩比、爆震之间的关系。

关键词:辛烷值;压缩比;爆震

随着社会的不断发展进步,汽车作为现代交通的主要工具越来越家庭化、大众化,消费者面对不同款式汽车所要求的不同标号的汽油不是很了解,有些人认为汽车价位越高要求汽油标号越高,甚至有些人认为标号越高对车越好,其实这些想法都是缺乏科学根据的,汽车对汽油的选择要从汽油辛烷值和汽车发动机压缩比说起。

一、辛烷值、汽油标号的意义

辛烷值是决定汽油引擎能否发挥其设计性能的重要指标,而引擎设计变数中的压缩比是决定辛烷值是否符合其需求的重要参数。当引擎在压缩行程中,油气体积变小,其压缩比率越大,压力越大,温度越高,此时所选用之汽油,必须在此条件下,仍不会引发自燃,如果火星塞尚未点火之前,油气产生自燃现象,则在动力行程中会产生火焰波互相冲击,造成引擎爆震,汽油对此爆震程度之量测指标称为辛烷值。

所谓90号、93号、97号无铅汽油,是指它们分别含有90%、93%、97%的抗爆震能力强的“异辛烷”,也就是说分别含有10%、7%、3%的抗爆震能力差的正庚烷。(燃烧正庚烷CH3(CH2)5CH3的震爆情形最严重,定义其辛烷值为0。异辛烷(2,2,4-三甲基戊烷)的辛烷值定义为100。)于是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。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。

二、辛烷值和压缩比

压缩比(CR)定义为活塞位移容积(PDV)与燃烧室容积(CCV)之和与燃烧室容积(CCV)之比等于汽缸总容积(PDV+CCV)和燃烧室容积(CCV)之比。

辛烷值越高抗爆震程度越高,由于引擎设计不断精进,汽车制造厂以提高引擎压缩比来缩小引擎体积,增加单位体积所能产生之马力。目前最普通的压缩比在九至十一。压缩比愈高,理论上引擎效率愈高,燃烧愈干净,不过高压缩之汽车也会产生震爆问题,且高压缩比汽车在高燃烧效率下,在废气成分中,一氧化碳含量较少,但其他氮氧化物比例反较低压缩引擎稍高。

辛烷值愈高之汽油将可使高压缩比,高性能之车种,展现引擎原设计之高马力,高扭力性能,同时可以发挥省油之效果。亦即高压缩比之引擎需要高辛烷值之汽油,以耐更高的压力与温度,以避免影响汽车之驾驶性能及爆震损害引擎,且可降低排气中之一氧化碳含量。若高压缩比引擎使用过低之辛烷值汽油,行车时容易产生爆震现象(不正常燃烧,引擎有噪音),且易造成引擎爆震无力,引擎过热,加速磨损,长期会损害引擎,且耗油。

三、发动机压缩比与爆震

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。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。

工程师们在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,当其他条件不变时,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。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。

因此,车主要想使汽车处于最佳状态,就必须正确处理好辛烷值、压缩比、爆震之间的关系。

参考文献:

[1]GB17930-2006.车用汽油

[2]GBT503.汽油辛烷值测定法(马达法)

[3]GBT5487.汽油辛烷值测定法(研究法)

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