發(fā)布者:靈通集團(tuán) 發(fā)布時(shí)間:2016-09-22 瀏覽次數(shù):695
一、汽油是什么?
先說(shuō)汽油是怎么來(lái)的。首先大家要明白,汽油并不是一種物質(zhì),而是混合物。所以,千萬(wàn)不要說(shuō)某某汽油比較純凈,這是胡扯的,汽油是不可能純凈的。汽油的成分是什么呢?簡(jiǎn)單的說(shuō),汽油的成分包括這么幾大類(lèi):C4-C12的直鏈烴類(lèi);環(huán)烷烴類(lèi),芳香烴類(lèi)。其中直鏈烴類(lèi)還可以分為烷烴和烯烴兩大類(lèi),下面會(huì)提到。
二、汽油是怎么來(lái)的?
汽油最初是用蒸餾法來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)的。將原油加熱,在不同的溫度下,其中的組分會(huì)分別蒸發(fā),然后我們就可以分離得到汽油、柴油、煤油等不同的產(chǎn)品。但是這樣做的缺點(diǎn)是很明顯的,就是汽油的產(chǎn)出效率太低。據(jù)估計(jì),直接蒸餾法生產(chǎn)汽油的收率只有大約20%,這很顯然是不能滿足需要的。于是人們開(kāi)始使用裂解法,將本來(lái)不能被蒸餾出來(lái)的大分子打破,這樣就可以增加汽油的產(chǎn)量了。
三、汽油的標(biāo)號(hào)是什么意思?
我們知道,汽油是易燃易爆的,即便是沒(méi)有明火,在受到劇烈沖擊的時(shí)候也有可能發(fā)生爆炸。這樣的例子是不少的,電影上有好多,不一定都是特技或者導(dǎo)演的夸張。相比柴油和煤油,汽油是比較不穩(wěn)定的。二戰(zhàn)期間,許多航空母艦本來(lái)受損不大,就是因?yàn)榕炤d機(jī)汽油爆炸導(dǎo)致重大損失,這也直接導(dǎo)致了現(xiàn)代飛機(jī)不再使用汽油,而是用更加穩(wěn)定可靠的煤油。那么如何來(lái)衡量汽油的抗爆性呢?或者簡(jiǎn)單的說(shuō),怎么來(lái)評(píng)價(jià)一種汽油,是不是穩(wěn)定呢?
我們就用汽油標(biāo)號(hào)。準(zhǔn)確的來(lái)說(shuō),汽油標(biāo)號(hào)指的是辛烷值。我們選取兩種性質(zhì)對(duì)立的烴類(lèi):異辛烷和正庚烷。異辛烷在受到壓縮和撞擊的時(shí)候比較穩(wěn)定,我們給他評(píng)分就是100。正庚烷恰好相反,在受到撞擊壓縮后,就很容易發(fā)生爆炸,我們給他評(píng)分就是0。如果某種汽油,他的抗爆性,同70%的異辛烷和30%正庚烷的混合物是一致的,我們就說(shuō)這種汽油的辛烷值是70,他就是70#汽油。大家常用的93#汽油,就是說(shuō)這種汽油的抗爆性同93%異辛烷和7%正庚烷的混合物相同。以此類(lèi)推。
這樣大家就明白了一個(gè)道理:辛烷值或者說(shuō)汽油標(biāo)號(hào),僅僅用來(lái)衡量汽油的穩(wěn)定性。那么97#汽油質(zhì)量比93#汽油好嗎?不知道。97#汽油比93#汽油純凈嗎?不知道。這就好比方說(shuō):涼鞋、棉鞋僅僅用來(lái)衡量鞋子的保溫效果。棉鞋的保溫效果好,但是你能說(shuō)棉鞋一定比涼鞋好嗎?棉鞋一定比涼鞋質(zhì)量好嗎?不能,因?yàn)槭峭耆煌母拍睢?/span>
那么汽油標(biāo)號(hào)有什么具體意義呢?講解這個(gè)問(wèn)題之前,先簡(jiǎn)單了解一下汽油機(jī)的工作原理。其實(shí)你要是學(xué)過(guò)初中物理,肯定知道。不過(guò)好多人不知道,我很奇怪他們?yōu)槭裁床恢馈?/span>
活塞向上運(yùn)動(dòng),壓縮器缸里的氣體,氣體的溫度就升高了,當(dāng)活塞即將到達(dá)氣缸頂部的時(shí)候,也就是說(shuō)壓縮即將到達(dá)最大限度的時(shí)候,噴油嘴噴出汽油混合氣(或者叫燃?xì)猓?,然后活塞運(yùn)動(dòng)到氣缸頂部,此時(shí)燃?xì)獗粔嚎s到最大程度,但是他還沒(méi)有燃燒。此時(shí)火花塞點(diǎn)火,燃?xì)獍l(fā)生爆炸,產(chǎn)生能量,推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng),燃燒后的廢氣被排除氣缸?;钊\(yùn)動(dòng)到底部以后借助慣性再返回,重復(fù)上述過(guò)程。(以上是為了方便大家了解,簡(jiǎn)單描述,教科書(shū)和實(shí)際情況略有出入,但是基本原理相同)
每一款發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的時(shí)候,都考慮到汽油辛烷值的選擇了。比如一款發(fā)動(dòng)機(jī),設(shè)計(jì)的時(shí)候就考慮到要使用90#汽油,那么他最合理的設(shè)計(jì)就是:當(dāng)活塞壓縮到最大程度的時(shí)候,里面的90#汽油混合燃?xì)?,恰好被壓縮到他爆炸的極限(但是此時(shí)不能爆炸),然后火花塞點(diǎn)火,這種狀態(tài)下釋放出的能量效率是最高的。我們可以這樣打比方:干燥的木柴一點(diǎn)就著起來(lái),燃燒的效率是很高的,潮濕的木柴,也可以慢慢點(diǎn)著,但是放熱的效率就低得多。
如果發(fā)動(dòng)機(jī)被加入了低標(biāo)號(hào)汽油,會(huì)出現(xiàn)什么情況呢?比如說(shuō),我們往上面使用90#汽油的發(fā)動(dòng)機(jī)中加入70#汽油。那么在壓縮環(huán)節(jié),燃?xì)鈺?huì)提前爆炸,因?yàn)?0#汽油抗爆性差,更容易被壓縮點(diǎn)燃,這樣推動(dòng)活塞的力量提前出現(xiàn)了,而此時(shí)活塞還沒(méi)有到達(dá)最高點(diǎn),還有一個(gè)向上的力,這樣就會(huì)出現(xiàn)“頂?!保l(fā)動(dòng)機(jī)就會(huì)出現(xiàn)異常的震動(dòng),也就是爆震。這時(shí)候燃?xì)獗ǖ哪芰坎坏珱](méi)有完全變成動(dòng)力,還對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生嚴(yán)重?fù)p害。
反過(guò)來(lái),我們加入標(biāo)號(hào)過(guò)高的汽油,也不好。比如還是上面那款發(fā)動(dòng)機(jī)們加入97#汽油。那么在壓縮結(jié)尾,燃?xì)獠](méi)有達(dá)到“干柴烈火”一觸即發(fā)的狀態(tài),這樣爆發(fā)力和燃燒效率就會(huì)降低。很多盲目使用97#汽油的朋友都有體會(huì):假如97#以后,汽車(chē)提速反而“肉”了,就是這個(gè)道理。
因此,必須嚴(yán)格按照廠家的要求選擇汽油標(biāo)號(hào)。
四、汽油的辛烷值由什么因素決定?
汽油的辛烷值是由汽油的組成成分決定的。汽油中的各種組成成分的辛烷值是不同的,他們按照不同比例混合之后,辛烷值也就會(huì)不同。我們上面提到,汽,我油里面有烯烴、芳烴,這兩類(lèi)成分就可以提高汽油的辛烷值。
但是請(qǐng)大家注意,汽油里面的芳烴和烯烴,其實(shí)不但可以提高辛烷值,也會(huì)帶來(lái)一些不好的影響。學(xué)過(guò)化學(xué)都知道,相比烷烴,烯烴和芳烴的碳含量更高,因此熱值更高,但是燃燒也更加不充分。所以烯烴和芳烴含量太高,容易造成尾氣排放不達(dá)標(biāo)。其次,相比起烷烴,烯烴和芳烴都是不飽和的,因此反應(yīng)活性更大,在儲(chǔ)存過(guò)程中,就容易發(fā)生聚合反應(yīng),產(chǎn)生大分子的膠狀物質(zhì),這種物質(zhì)會(huì)帶來(lái)什么問(wèn)題呢?就是積碳。因此世界各國(guó)都嚴(yán)格控制汽油里面烯烴和芳烴的含量。
此外,由于環(huán)保的要求,我們必須降低汽油里面的硫含量,減少二氧化硫的排放量。如何降低硫含量?就是加氫,把汽油里面的硫變成硫化氫,再用水洗掉。在這個(gè)過(guò)程中,汽油里面的烯烴和芳烴也會(huì)被還原變成烷烴、環(huán)烷烴,這時(shí)候汽油的辛烷值就降低了。
五、如何提高汽油的辛烷值?
既然不能指望烯烴和芳烴提高辛烷值,我們就另尋出路。我們找到了這樣一些東西:
甲基叔丁基醚(MTBE):這種物質(zhì)的研究法辛烷值高達(dá)115,只需要一點(diǎn)點(diǎn)就可以顯著提高汽油的辛烷值。而且MTBE生產(chǎn)比較容易,是目前使用量最大的汽油抗爆劑。但是他也比較容易產(chǎn)生積碳,同時(shí)在環(huán)境中可能會(huì)有一定的毒性。
異辛烷:前文已經(jīng)說(shuō)過(guò)了,這里不重復(fù)了。異辛烷的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化剛剛起步,價(jià)格也比較高,但是長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,他比MTBE更好一些。
甲醇/乙醇:甲醇和乙醇的辛烷值都超過(guò)了100,而且燃燒更加充分,廢氣排放量更少。但是甲醇和乙醇的氧含量都比較高,燃燒值比較低,這就是為什么使用甲醇汽油/乙醇汽油的朋友會(huì)覺(jué)得車(chē)子沒(méi)有勁兒、油耗增加。
六、積碳是怎么來(lái)的?
嚴(yán)格來(lái)說(shuō),積碳和燃燒是否充分的關(guān)系并不是那么大。因此有人說(shuō)高速不容易產(chǎn)生積碳、低速容易產(chǎn)生積碳,其實(shí)區(qū)別沒(méi)這么大。關(guān)鍵問(wèn)題還是汽油的品質(zhì)。前面說(shuō)了,汽油都要加抗爆劑,大家要明白:同樣的工藝出來(lái)的汽油,標(biāo)號(hào)越高,加抗爆劑就加得越多。目前汽油提高辛烷值的手段主要就是增加烯烴、芳烴、MTBE,可以這樣說(shuō),標(biāo)號(hào)越高,其中產(chǎn)生積碳的物質(zhì)就越多。
所以不要迷信標(biāo)號(hào)越高的汽油越好,真的不是這樣的。
七、汽油里面的水是怎么來(lái)的?
很長(zhǎng)時(shí)間以來(lái),人們都對(duì)兩桶油頗有微詞,正所謂無(wú)風(fēng)不起浪,兩桶油某些做法的確有些過(guò)分。不過(guò)有一件事情,人們的板子拍的不全對(duì),我下面做一下科普。鄭重聲明:本人不是為了給兩桶油辯解,事實(shí)上,我極其討厭兩桶油。我最近一年多,除了沒(méi)辦法的情況下去兩桶油之外,其他時(shí)候都在殼牌,我們這里殼牌搞活動(dòng)比較便宜,品質(zhì)也還過(guò)得去。
一提到油里面摻水,大家一定恨得牙根癢癢,不過(guò)我要告訴大家,油里面的確有水,但是真的不是摻進(jìn)去的。理論上來(lái)說(shuō),油里面是沒(méi)法摻水的,也是很不明智的。那么,油里面的水是怎么來(lái)的?大家看下面的圖式,表示的是一個(gè)燃油儲(chǔ)罐:
罐壁上的小圓點(diǎn)是什么呢?大家都知道,晝夜溫度是有差別的,空氣中是有水蒸氣的,到了晚上,金屬罐壁的溫度下降得更快,于是空氣中的水蒸氣就在罐壁凝結(jié)成為小水珠,小水珠多到一定程度之后,就會(huì)順著罐壁流下來(lái):
大家都知道,無(wú)論汽油柴油都比水的密度小,于是水就到了罐底。第二天,這樣的情況繼續(xù)發(fā)生,但是由于此時(shí)的水被燃油蓋住,溫度升高的時(shí)候不能揮發(fā)出去。于是大家就應(yīng)該很明白了:罐底的水會(huì)越來(lái)越多。這就是為什么油里面會(huì)有水。加油的時(shí)候,油泵會(huì)攪動(dòng)油罐內(nèi)的燃油,水會(huì)在短時(shí)間內(nèi)被混合在燃油里面加到我們的車(chē)?yán)锩?,就?huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)的損害。
那么,是不是說(shuō),兩桶油就沒(méi)有責(zé)任呢?對(duì)呀!這是自然規(guī)律呀!錯(cuò)!很早之前人們就知道這個(gè)道理,因此就有相應(yīng)的處理措施。加油站必須定期檢測(cè)燃油的含水量,一旦超出標(biāo)準(zhǔn),必須進(jìn)行換油清洗。有些加油站沒(méi)有責(zé)任心,檢測(cè)不及時(shí)。有的檢測(cè)了,但是嫌麻煩,或者出于成本考慮沒(méi)有換油。這就是問(wèn)題所在。
再提醒大家一點(diǎn):不去買(mǎi)賣(mài)不好的加油站。有的加油站生意不好,一罐油幾個(gè)月賣(mài)不完,你覺(jué)得他舍得換油嗎?
補(bǔ)充,以前日本人曾經(jīng)有過(guò)一個(gè)發(fā)明,把水加進(jìn)煤油里面,通過(guò)超聲波技術(shù)讓水和沒(méi)有乳化,最終達(dá)到提高燃燒效率、降低廢氣排放的目的。但是這個(gè)發(fā)明最終沒(méi)有大面積推廣,慢慢死掉了,因?yàn)樗陀偷拇_不能穩(wěn)定共存,勢(shì)必會(huì)分層?,F(xiàn)在加酒精,其實(shí)和加水的目的是一樣的,不過(guò)酒精具有一定的脂溶性,可以和油穩(wěn)定共存一段時(shí)間。
下面,澄清幾個(gè)誤區(qū):
一、97#汽油比93#汽油好,純凈,積碳少。
答案:完全錯(cuò)誤!
二、高壓縮比車(chē)型要用高標(biāo)號(hào)汽油,壓縮比超過(guò)9.5的,就應(yīng)該用97#汽油了,廠家說(shuō)要用93#?這個(gè)不對(duì),還是用97#好。
答案:完全錯(cuò)誤!環(huán)境溫度低就一定要多穿衣服嗎?必須多穿衣服嗎?不是的,也可以開(kāi)空調(diào)、用暖氣。
三、廠家標(biāo)稱(chēng)要用97#汽油,不過(guò)我主要在市區(qū)低速行駛,用93#也可以。(論壇上有人就發(fā)了這么一個(gè)帖子)
答案:完全錯(cuò)誤!低標(biāo)號(hào)汽油會(huì)產(chǎn)生爆震!您要是覺(jué)得大修發(fā)動(dòng)機(jī)比洗積碳省事,您就這么折騰吧!
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在目前的工藝水平,汽油的標(biāo)號(hào)越高,實(shí)際上芳烴、烯烴、MTBE含量越高,越容易增加積碳,對(duì)車(chē)越不好。有些車(chē)為了避免出現(xiàn)爆震,不得不使用高標(biāo)號(hào)汽油,那是沒(méi)辦法的事情。
給大家一個(gè)建議:選擇汽油標(biāo)號(hào)的時(shí)候,更多油品資訊油品信息調(diào)油技術(shù)請(qǐng)關(guān)注微信公眾號(hào)油品圈ypq0910在符合不出現(xiàn)爆震的前提下,標(biāo)號(hào)就低不就高。比如,油箱蓋上明確標(biāo)識(shí):請(qǐng)加注93號(hào)及以上無(wú)鉛汽油,OK!毫不猶豫加93#!不要加97#,除非你錢(qián)多燒得慌。
還有一種很錯(cuò)誤的觀點(diǎn):97#比93#抗燒,油耗更低,算下來(lái)可能花費(fèi)更少。這種說(shuō)法并沒(méi)有經(jīng)過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證,可能在個(gè)別人、個(gè)別車(chē)、個(gè)別時(shí)段是符合的,但是通過(guò)大量數(shù)據(jù)來(lái)綜合推算,我們沒(méi)有任何證據(jù)支持此類(lèi)觀點(diǎn),那種差別,是統(tǒng)計(jì)學(xué)上的誤差。(在此不解釋?zhuān)瑢W(xué)過(guò)統(tǒng)計(jì)學(xué)特別是醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)的都應(yīng)該懂得這個(gè)道理。姚明和奧巴馬站在一起,你能說(shuō)黃種人身高超過(guò)黑種人?那不行,要通過(guò)大樣本進(jìn)行綜合分析比較。)
至于以后有人忽悠你:97#積炭少,千萬(wàn)不要信了。
當(dāng)然,有些地方的高標(biāo)號(hào)汽油是通過(guò)添加乙醇得到的,這樣的汽油積炭的確少,但是也帶來(lái)另一個(gè)問(wèn)題:燃燒值降低了,油耗會(huì)增加。