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汽油95号是否比92号更清洁积碳更少

汽油标号是不是越高越清洁,高标号形成的积碳是不是会更少?类似「Q&A」有很多,答案也是各持己见;大部分汽车用户认为价格越高的汽油品质肯定越好,其更高的清洁度会在燃烧过程中更少的产生积碳。然而这种理解方式是非常荒谬的,汽油标号决定是“与发动机压缩比的匹配标准”。


基础知识

  1. 异辛烷辛烷值100
  2. 正庚烷辛烷值0
  3. 燃料乙醇辛烷值111

辛烷值是衡量燃料抵抗爆震性能的指标。正庚烷的特性是在高温高压环境中容易出现自燃现象,汽油发动机使用的是“点燃式·启动”;指利用高压线圈将12伏特电压升压到2.2万伏以上,通过火花塞产生电弧引燃混合油气。

其压缩冲程指应该通过产生的高温蒸发燃油,如果正庚烷超量则有可能提前因自燃在压缩过程中做功,结果会因振动影响活塞运行的稳定性;说白了就是活塞与气缸壁碰撞,从而产生较为严重的磨损。(拉缸)

所以汽油正庚烷的占比是一定要很低的,只有辛烷值定位100的异辛烷才能作为核心;燃料乙醇以10%的比例添加同样可以均衡辛烷值,从而达到运行过程中的稳定转化。


压缩比与标号关系

燃油汽车的内燃机为「四冲程」,运行步骤包括:进气喷油,压缩蒸发,点火做功,排出废气。压缩比自然是在压缩冲程中为了蒸发燃油,比例的概念指(气缸总容积-活塞从下止点到上止点扫过的容积)与总容积的比例。

活塞上下的往复运动其实是为了压缩空气,空气被挤压的过程中会出现分子的不规则剧烈运动,在运动过程中的分子的摩擦碰撞会产生高温;雾化燃油的蒸发依靠的正是高温。

图1:压缩分子运动概念。

图2:压缩比的概念。


重点:压缩比越大活塞压缩空气的程度越高,比如「13:1」的活塞形成会大于「10:1」,压缩产生的温度也就会越高,于是问题来了。

假设发动机的压缩比是13:1,其使用低辛烷值的92号汽油就会出现爆震现象;因为压缩冲程的温度与压力都会非常高,低标号汽油的正庚烷占比8%,过大的占比会导致压缩冲程提前自燃造成振动。

假设发动机的压缩比是10:1,其使用92号汽油就会正正好,因为压缩温度低且压力小,8%正庚烷压根没有在压缩冲程中自燃的条件。


总结?压缩比越低的发动机,使用的汽油标号就应该越低,但如果10:1的发动机用95号是不是会更“温和”呢?

答案普遍认为就是这样,但事实却完全不同!因为异辛烷的比例提升还会提升汽油的【密度】。简而言之为高标号汽油会比低标号汽油更「重」,重量的变化是由烷烃、芳烃、烯烃等物质增长带来的结果。

高标号汽油之所以需要更高的压缩比,其原因也是因为蒸发高能量密度的汽油需要更高的温度;反之诸如≤10:1的发动机会因压缩产生的温度过低,导致压缩冲程中无法有效地蒸发掉燃油——从而产生积碳。


重要知识点

燃油一定是气态的燃烧效率比液态更高,不能有效蒸发就会出现做功冲程的固定时间内无法完全燃烧。或者说在燃烧这种化学反应进行到60%~80%的过程中,混合气就会被当做废气排出发动机;而在这一阶段还有会大量的碳氢化合物没有转化,同时产生的胶质、游离碳颗粒也还没有得到“处理”。

结果则是由胶质、颗粒、水蒸气与空气杂质等物质混合形成积碳,在窜气过程中与曲轴箱内形成油泥并缩短机油使用寿命。而且碳氢化合物的过量排放会造成尾气超标,这就是盲目提升汽油标号会造成的结果。


总结:正常的发动机只有冷启动过程中会产生积碳,因为低温机体与冷却液过度损耗热能,ECU主动加浓喷油造成了喷油量大于理论空燃比(导致热车阶段的燃烧不充分)。而一旦热车后这种模式就会解除,只要发动机的压缩比与汽油标号匹配则不再出现积碳。

所以选择汽油标号绝不是越高越好,建议选项为「92」不宜使用≥95号;建议标准为92/95可首选低标号备选高标号,但也不宜使用≥98号。反之建议使用95/92才有必要首选高标号,然而这也只是能一定程度降低噪音而已;至于密度提升对里程也会有细微的提升,但别忘记有差价。

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