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燃油动力汽车与汽油标号的关系_关键词为「压缩比」汽车应该使用哪种标号的汽油,决定因素往往有两点:设计制造,压缩比。解析此问题首先要了解压缩比的概念,燃油动力汽车装备的内燃式热机为「四冲程」,四个步骤分别为:喷油进气,压缩蒸发,膨胀做功,排出废气,参考下图。
01压缩冲程
决定发动机汽油标号的核心因素为「压缩比例」活塞上行是对气缸内的空气进行压缩!空气在挤压的过程中会出现分子的剧烈运动,在运动过程中则会因摩擦产生高温。燃油从「液态状态」时开始燃烧的速度会很慢,而成为气态后的燃烧速度就会变得非常非常快;内燃机曲轴每分钟要运转数千次,留给冲程的时间是非常短的,那么提升燃油燃烧的速度则非常重要——限定时间内燃烧速度快,产生的热能(扭矩)就会更大了。(下图为压缩过程中分子运动状态)
「压缩冲程」的作用是升高温度而蒸发燃油,但什么是“压缩比”呢?简而言之,气缸总容积假设为,活塞从下止点到上止点扫过的体积是“压缩冲程”;气缸总容积减去压缩冲程的体积,剩下的是燃烧室做功容积——总容积与剩余容积的比例叫做压缩比,这一比值越大则等于压缩的程度越高。空气被“压缩的越狠”则分子运动的强度越大,产生的温度则越高,结果则是燃油蒸发的效率以及蒸发后燃烧的效率都会升高,此类发动机的扭矩就会更大。
02汽油辛烷值
异辛烷_正庚烷_0辛烷值越高则汽油燃烧产生的震动强度越低,可理解为燃烧更温和。异辛烷的辛烷值很高,所以其占比就是汽油标号的标注方式,比如占比92%则为「92#汽油」。异辛烷实际只是一个概念,是由烷烃、烯烃、芳烃等物质组成;这些能量物质越多则辛烷值越高,反之辛烷值越高则物质越多——密度越大,高密度的汽油需要更高的温度才能有效的蒸发,高温需要的是「高压缩比」。
知识点:92#汽油适合的压缩比极限约为「≤10:1」,超过这一标准则需要使用高密度的95#汽油。否则使用低密度汽油就会因压缩产生的温度过高,导致膨胀做功的燃烧冲程产生过于强烈的振动,这会加大活塞与气缸磨损的程度,同时也会因振动产生更大的噪音甚至车身共振。所以判断汽车应该使用哪种标号的燃油,最简单的办法是查找发动机的压缩比,但这并不是唯一的参考。
特殊机型:某些压缩比超过10:1的发动机同样支持使用「92#汽油」,原因是机体材料与整车NVH设计符合高强度振动的需求。说白了就是这些发动机在内部振动比较夸张的状态下,机体不会有过度的磨损,车辆NVH(噪音/振动/声振粗糙度)的水平也是可控的。所以确定汽油标号的方式为参考油箱盖的标注建议值,第一标准为首选项。
排量影响:发动机排量越大则进气量与喷油量越大,燃烧更多燃油必然会产生更大的热能(推动力/振动)。所以大排量发动机为了有效控制磨损,即使在压缩比不是很高的前提下,因扭矩基数偏大也需要使用高标号汽油。其中高性能的涡轮增压发动机要求会更严格一些,这就是决定汽油标号选择的三大因素,供参考。
编辑:天和Auto-汽车科学岛
责编:天和MCN
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