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(2012-10-28 14:34:29)
标签：
杂谈 |
汽油的秘密
(2012-04-17 02:22:08)
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“高标号减少爆震。”
这个说法没错，但是没那么重要，参见上面提到的爆震传感器。
至于没有爆震传感器的老发动机，通常压缩比不高，
往往适合的是低标号汽油。高标号汽油是能抑制爆震，
但是对于老发动机来说，可能会有燃烧不充分，
导致积碳等等一系列其他问题。
“高标号汽油的油耗漂亮，可以跑更长的里程。”
也许是最为人所知的迷思之一，迷思就是迷思，
这个说法不对。如果从纯粹的燃料热值来考虑，
高标号和低标号汽油的热值是差不多的
，甚至有些高标号的汽油热值更低。
前面提过酒精的标号是108，添加酒精可以提高汽油标号
，但是相同体积的酒精比汽油热值低不少，
所以这种高标号汽油反而有更低的热值。美
国中西部大农村里可以找到名叫E85的汽油，
里面含有85％的酒精，标号可以到96(AKI)，
但是实际释放出来的能量只有一般汽油的70％。
除非一些发动机是针对高标号汽油调教的，
例如宝马M3。如果这种车加了低标号的汽油，
那么发动机不是工作在最佳工况下，
所以行使里程会受影响。影响有多少？
一般人的感觉是不准确的，自我安慰通常占了上风。
实际的影响是微乎其微，觉察不到的，
除非拿着秒表上测功机(Dyno)。
如果再考虑高标号汽油的价格，很难说高标号汽油更经济。
高标号汽油的优点。
高负载的情况下，高标号汽油更好使。
不过，前提是，发动机是针对高标号汽油调教的。
其他的优点是高标号汽油里含有更多的添加剂，
例如清洁剂，显然对于缸内直喷的喷嘴是有好处的，
还有抗氧化剂，抗腐蚀剂，有利于保护油路和发动机机件。
高标号汽油排气温度实际上会低一些，对于催化转化器的寿命也有利。
到底应该用哪个标号的汽油？很简单，看说明书。
建议87，就不要奔91去。建议91，就不要用87。
除非你自己玩改车。
题外话
“高转速高压缩比的发动机需要高标号的汽油” 这一点也开始动摇了，
马自达SkyActiv发动机压缩比13比1，使用87号汽油。
更高压缩比14比1针对北美市场的型号，
如果使用91号汽油就不在质保范围之内了。
高转速高压缩比意味着发动机体积更小，同样排气量下，
功率更高，如果还能用更便宜的低标号汽油，值得偷着乐一下。
最后唠叨下辛烷值Octane Rating
不论中美，汽油的标号就是辛烷值(Octane
Rating)。
准确的说，应该是isooctane正辛烷值。
对高中有机化学还有印象的同学，估计还记得同分异构体这码事情，
辛烷有18个同分异构体，如果考虑到立体异构，
那就是24个。记不得的同学，嗯，记不得就算了，
你站在绝大多数人一边，
所以无论太平洋大西洋两岸的人民都只知道“辛烷值”而已。
(上：标号为0的n-heptane，庚烷。下：标号为100的正辛烷。)
汽油的标号就是辛烷的含量吗？错！汽油里有辛烷没错，
但是辛烷值只是用来衡量汽油抗爆震的性能而已，
并不直接和正辛烷含量相关。德国有标号102的汽油，
里面的辛烷可不是102％。正辛烷抗爆震性能很好，
以它为标准，指定一个值100，庚烷抗爆震性能很差，就当作0.
如果一桶汽油在相同实验条件下
导致的“爆震”和90％辛烷＋10％庚烷的混合物一样，
那这桶油的标号就是90。有没有比辛烷抗爆震性能更好的呢？
当然，例如酒精就有108，有没有比庚烷更烂的呢？
当然，恰恰是辛烷的一个同分异构体－n-octane，可悲的-10。
同学们，知道俺为什么要强调辛烷值实际上指的是“正辛烷”吧。
辛烷值是在一定实验条件下测定的，不同的实验条件给出不同的辛烷值。
这就是中美之间汽油标号不同的来源。
世界上大部分国家包括中国在内，用的是RON标准，
Research Octane Number。美国加拿大巴西用的是AKI，
Anti-Knock Index，抗爆震指数，
实际上是RON和另外一个实验方法MON(Motor Octane Number)的平均数。
其实，MON比RON的实验方法更好一些，
因为MON是在发动机转速900测定的，
总是比RON的600更接近一点儿发动机日常工况。
简单的说，AKI的数值比RON低4到5左右。
例如，美国常见的普通级Regular87号汽油，
大约相当于国内的91号；
另外两种是Premium和Super两种等级，AKI值是89和91。
有趣的是，
不少Premium是在加油站的油泵由Regular和Super两种混合出来的。
好处是节省成本，地下储油罐只用建两个，运输也少考虑一种。
爆震Knock
柴油发动机一直在爆震，所以柴油机造的很结实。
汽油发动机是靠火花塞引燃的，
不想汽油自己不听话的燃烧，
特别是在高转速高压缩比的情况下。
一般高转速高压缩比的发动机需要抗爆震性能好的高标号汽油。
例如，俺家最帅气的小篮，巡航状态6000转，
稍微不老实一点儿就是10000转，压缩比13.1比1，
油箱盖上贴一条，至少91号(AKI)的汽油。
老美自己玩的一根筋的长的象F1的Indy Cars烧的是标号108的甲醇。
至于俺家里最任劳任怨的大蓝，压缩比9.6比1，
手册上专门一段，说明不能超过89号(AKI)。
抗爆震Anti-Knock
对于现代的汽油发动机来说，爆震已经不是问题了。
很多发动机都有爆震传感器，检测发动机爆震的情况。
如果有爆震发生，会自动调整火花塞点火时机来解决爆震的问题。
所以，没有必要因为考虑避免爆震，而使用比说明书上推荐的更高标号汽油。
提高辛烷值的另外一个方法就是添加抗爆震剂。
已经被禁用的含铅汽油，添加的是四乙基铅，
一种很好的抗爆震添加剂。
当初禁用含铅汽油的理由并不是那么冠冕堂皇的铅会导致少年儿童的健康问题，
实际的理由是铅会毒害排气管里催化转化器里的催化剂。
现在无铅汽油里的抗爆震添加剂是一些芳香烃，醚，或者酒精。
参考资料：
[1] "Road & Track", 2012, April, Page 84.
[2]http://en.wikipedia.org/wiki/Octane_rating
[3]http://www.motorcycle.in.th/article.php/Why-are-the-Fuel-Octane-levels-important
[4]http://en.wikipedia.org/wiki/Octane
[5]http://en.wikipedia.org/wiki/Gasoline#Chemical_analysis_and_production
[6]小篮大蓝手册
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