那么,是什么原因导致95号汽油,并不像坊间所说,会更省油呢?这要与大家对汽油标号,和对发动机工作状态认识不清,而所造成的误解。
不同标号汽油之间有何异同?
我们常见的汽油标号有“90号、93号、97号”,而在2011年12月,北京市则将对应的汽油标号修改为“89号、92号、95号”(下面我们以北京汽油标号为例)。汽油的标号主要是指的是,汽油抗爆性与标准汽油抗爆性(爆震)的比值(标准汽油是由异辛烷和正庚烷组成),标号越高,抗爆性能就越强。举个例子来说,95标号的汽油,其中含有95%的异辛烷,剩下的5%则是正庚烷。而异辛烷占得比例越高,汽油的抗爆能力也就越好。所以大家一定要切忌,汽油标号仅代表辛烷值,不代表汽油的油品质量!
什么是正庚烷?
那么可能有朋友要问,既然正庚烷抗爆震性差,为什么汽油中会含有“正庚烷”呢?含有100%异辛烷的汽油岂不更稳定?理论上是这样,但是从物理特性上来看,异辛烷的稳定性要强与正庚烷,而正庚烷最大的特点就是易爆燃,需要两种物质混合特定比例使用。说得通俗点,如果我们把汽油看成一个爆竹的话,异辛烷就是包在里面的火药,而正庚烷则就是点燃火药的导火线,火花塞也就是点燃爆竹的火源。
所以也就是说,如果使用不适当标号的汽油,低压缩比发动机使用高标号汽油,有可能还会导致燃烧室中的混合气体燃烧不充分,影响发动机动力,还会在燃烧室内产生过多的积碳,影响发动机的寿命。所以汽油标号使用,应该看发动机的压缩比,和油箱盖上的指导说明。
什么是“压缩比”?
所谓“压缩比”,指的是发动机的空气压缩比。是汽缸压缩前的体积与压缩之后的油气混合气体体积的一个比值,详细一点说就是汽缸内活塞处在下止点时汽缸的最大容积与活塞处于上止点时汽缸容积的比值。比如说,活塞处于下止点时汽缸容积为10,而活塞处于上止点时被压缩混合物的体积为1,那么发动机压缩比就是10:1,或者直接用“10”表示也可以。简单的来说,发动机的空气压缩比越大,对燃烧室内混合气体的压缩力也就越大,高中物理都学过,极度压缩的气体会产生大量的热能,这就意味着燃烧室的温度会急剧升高,更利于混合气体的充分燃烧,随着火花塞瞬间点火释放的能量,被压缩的高温混合气体瞬间爆燃(注意是“爆燃”,不是“爆震”),产生强大的冲击力,推动活塞转动曲轴,从而完成化学能到物理能的转换,驱动汽车行驶。
空气压缩比的大小效果,就好像射箭时,是否拉满弓一样。高压缩比就好比是拉满的弓箭,能量的释放和冲击力,要更强。所以目前很多汽车制造商,都热衷于对空气压缩比的改进技术。但是空气压缩比并不是越高越好,也不能无限制提高,因为首先太高的空气压缩比会使得混合气体液化,无法瞬间爆燃,产生强大的冲击力,会产生不正常燃烧的爆震。因此,这就需要对混合气体的抗爆震性,有着极其严格的要求,甚至是苛刻的要求,就目前的混合汽油工艺技术而言,做到这一点。所以这就需要发动机工程师,在高压缩比、混合气体压缩,还有抗爆性之间,寻找一个非常完美的平衡点。
压缩比与汽油标号的关系
所以说,您的车使用什么标号的汽油,与汽车发动机的压缩比有着直接的关系。而且“高标号汽油可以省油”一说,也只能在特定的条件下,才能实现。那么我们的车使用什么标号的汽油最好呢?我看有些人在网上写出了,多少压缩比应该使用多少标号的汽油。千万不要轻信,这样的盖棺定论并不正确!因为随着发动机上技术的发展,汽油燃烧效率已经大大提高,部分高压缩比的发动机也能够使用稍低标号的汽油。所以,您的车具体使用什么标号的汽油,还是您自己看看爱车的说明书,或者是油箱盖上的标识吧,因为汽车工程师,比网上所谓的专家,要专业的多!这会让您爱车的动力更加高效,寿命更加长久。
此外,我们本次使用的测试车辆为丰田的雷凌1.8L版,空气压缩比为10:1。按目前来说,这个比值在使用92号和95号汽油的临界区间内,所以两个标号的汽油都可以使用,这也因此使得用95号汽油时,比用92号汽油时,稍稍省一点油,非常有限。当然,对于我们来说,这样的测试,并不会就此了结, 为了更好的说明“发动机压缩比与汽油标号的关系”,我们后期还会为大家详细说明“较低空气压缩比发动机,使用不同标号汽油,还会出现哪些情况”的测试。也请大家继续关注。
附言:关于爆震和爆燃
本来写到这里,就打算结束了。但是看到网上不少人把“爆燃”和“爆震”混为一谈,甚至也有一些汽车媒体将发动机燃烧室不正常燃烧引起的“爆震”,也称作“爆燃”。这是完全不正确的。虽然说“爆燃”和“爆震”都是化学能向物理能转换过程中所产生的效果,但是两者截然不同。
爆燃,在初中化学课对“氢气”、“氧气”混合气体点燃实验中,就有涉及。是指混合气体瞬间燃烧爆炸,释放出巨大能量的一种效果,对空气产生冲击波,并且是以亚音速传播。而发动机就是利用混合气体在燃烧室内爆燃,对活塞产生推动力,使得化学能转换为物理能。
压缩比太高,容易出现爆震
爆震,虽然也是混合气体燃烧是产生的爆炸。区别是,爆震是超音速传播,相对于爆燃来说,爆震的在空气产生冲击更大,使得空气爆鸣震动。而在汽车发动机当中的爆震,如果空气压缩比过高,爆燃产生的冲击太过于猛烈,在缸体内产生超音波,产生缸体的震动。而如果是因为燃烧室内的混合气体提前或滞后燃烧,或者燃烧不充分,与缸体内其他燃烧室内的爆燃不同步,也会引起缸体的震动,以至于会影响对曲轴正常工作,同样可以称作“爆震”。此外,“爆震”这个词对应的英文单词是“detonation”,指的就是燃烧室内不正常燃烧(参考牛津字典:The premature combustion of fuel in an internal-combustion engine, causing pinking.)。在韦氏词典当中是这样解释,“rapid combustion in an internal combustion engine that results in knocking”,引擎燃烧室内极速燃烧,引起缸体内部敲击(百度百科,将detonation解释为“敲击”的意思,也是不正确的)。而“爆燃”所对应的因为单词则是“deflagration”。