汽油辛烷值及抗爆指数
2022-12-09    584    李宏光

汽油辛烷值的计算方法

标准汽油是由异辛烷(2,2,4-三甲基戊烷)和正庚烷组成。异辛烷的抗爆性好,规定其抗爆性为100;正庚烷的抗爆性差,规定其辛烷值为0。将异辛烷和正庚烷按不同的体积比配成辛烷值不同的标准燃料。如含异辛烷50%的燃料,其辛烷值=50%×100+50%×0=50。

未知汽油辛烷值的测定

测定某一待测汽油的辛烷值时,可将该待测汽油同样在规定条件下,用标准发动机进行试验,通过与标准燃料进行比较,找到与该待测汽油具有同样抗爆性的标准燃料,则该标准燃料中的异辛烷的体积百分数(也就是辛烷值)就是待测汽油的辛烷值。

选择汽油牌号的依据

汽油的牌号,即汽油的辛烷值,是汽油抗爆性的评价指标。发动机的压缩比越高,所选汽油的牌号应越高,这时汽油的燃烧速度越慢,爆震的可能性越低。

低牌号汽油燃烧速度快,点火角度要滞后;高牌号燃油燃烧速度慢,点火角度要提前。高压缩比的发动机使用了低牌号汽油,需要调整点火时间,否则发动机会产生爆震,但是会导致燃油消耗的增加和功率的损失。根据行车试验,发动机使用牌号偏低的汽油,油耗会增加3%左右,还会造成发动机气缸和喷油嘴积炭增加,使汽车的故障率提高。同时,由于发动机内汽油燃烧不充分,尾气排放劣化。

现代汽车发动机电脑程序中,对抗爆性较差的汽油设置了进行微调节的适应性程序,而对高牌号汽油则没有相应的程序。所以如果低压缩比的发动机使用高辛烷值的汽油,不仅经济上造成浪费,还会引起着火慢,燃烧时间长,以致燃烧热能不能充分转变为功率,在行驶中产生加速无力的现象,其高抗爆性的优势无法发挥出来,并且还因为燃烧气体的温度过高,高温废气可能烧坏排气门。

汽油牌号与纯度的关系

汽油牌号的高低只是表示汽油辛烷值的大小,反映了汽油的抗爆性能,抗爆性能与组成有一定的关系。高分支的异构烷烃和烯烃、芳烃辛烷值较高,但它与汽油的纯度并没有直接的关系。

研究法辛烷值(RON)

是发动机在测定工况为:进气温度为51.7℃,冷却水温度为100℃,发动机转速600r/min,点火提前角为13°时汽油的抗爆性能。试验是在较低的混合气温度(一般不加热)下进行的。用研究法测得的辛烷值代表车辆在常有加速的情况下低速行驶时汽油的抗爆性能,美国和西欧国家多采用研究法辛烷值,优质汽油研究法辛烷值一般为96~100,普通汽油为90~95。

马达法辛烷值(MON)

是发动机在工况为:进气温度149℃,冷却水温度100℃,发动机转速900r/min,点火提前角为上止点前14°~26°时汽油的抗爆性能。测定是在较高的混合气温度下进行的。代表车辆在重负荷条件下高速行驶或高速长途行驶时汽油的抗爆性能。马达法规定的条件比研究法苛刻,因此所测出的辛烷值比较低。同一种燃料油用马达法测出的辛烷值为85时,相当于研究法辛烷值为92;马达法为90时,研究法为97。我国现在的加油站用的也是研究法辛烷值。

道路法辛烷值

也称行车辛烷值,用汽车进行实测,或在全功率试验台上模拟汽车在公路上行驶的条件进行测定。道路辛烷值也可用马达法辛烷值和研究法辛烷值按经验公式计算求得。

汽油机在使用过程中,由于路况等各种原因,操作是非常复杂的,而任何一个测量辛烷值的方法,都是条件性极强的一个简化试验,不代表汽车的真实使用情况。不同标准代表的条件苛刻程度不同,所测得的数值也就不会一样。

汽油的抗爆指数

马达法辛烷值和研究法辛烷值都不能全面反映车辆运行中燃烧的抗爆性能,因此提出了计算车辆运行中抗爆性能的经验公式:

抗爆指数=K1•RON十K2•MON十K3

K1、K2和K3为系数,不同的车辆数值不同,与发动机的运转特性和运转条件有关,都是通过典型道路试验来确定。一般简化式是采用总车辆数的平均抗爆性能。通常,K1=0.5,K2=0.5,K3=0。即抗爆指数公式为:

抗爆指数=(RON+MON)/2