辛烷值是什么意思?

由:马歇尔的大脑

在第一次世界大战期间,人们发现在汽油中添加一种叫做四乙基铅(TEL)的化学物质可以显著提高汽油的辛烷值。看到 汽车发动机的照片
爱德恩迪科特/Dreamstime.com

如果你读过汽车引擎如何工作在美国,你知道几乎所有的汽车都使用四冲程汽油引擎。其中一种是压缩冲程在这种情况下,发动机将装满空气和气体的气缸压缩成一个小得多的体积,然后用火花塞.压缩量称为压缩比的引擎。典型的发动机压缩比可能是8比1。

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辛烷值告诉你燃料在自燃前能被压缩多少。当气体通过压缩而不是由火花塞发出的火花点燃时,就会引起敲门的引擎。敲打会损坏引擎,所以这不是你想要发生的事情。低辛烷值的气体(比如“常规”的87辛烷值汽油)在点火前可以承受最小的压缩量。

发动机的压缩比决定了汽车中必须使用的汽油的辛烷值。一种方法是增加马力提高发动机的压缩比是一种有效的方法。因此,“高性能发动机”具有更高的压缩比,需要更高的辛烷值燃料。高压缩比的优势在于,在给定引擎重量的情况下,它可以为引擎提供更高的马力评级——这正是引擎“高性能”的原因所在。缺点是你的发动机的汽油成本更高。

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辛烷历史

“辛烷值”这个名字来自于以下事实:当你把原油“裂解”在炼油厂,你最终会得到烃链不同的长度。这些不同长度的链可以彼此分离并混合形成不同的燃料。例如,你可能听说过甲烷丙烷和丁烷。他们三个都是碳氢化合物.甲烷只有一个碳原子。丙烷有三个碳原子链在一起。丁烷有四个碳原子连在一起。戊烷有5个,己烷有6个,庚烷有7个,辛烷有8个碳链接在一起。

结果是庚烷的压缩能力很差。稍微压缩一下,它就会自燃。辛烷处理压缩非常好——你可以压缩很多,但什么也不会发生。87-辛烷值汽油是指含有87%的辛烷值和13%的庚烷(或具有与87/13辛烷/庚烷相同性能的其他燃料组合)的汽油。它能在给定的压缩水平下自发点燃,并且只能用于压缩比不超过的发动机。

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在一战期间,人们发现可以添加一种叫做四乙铅(TEL)转变为汽油,并显著提高其辛烷值,高于辛烷/庚烷组合。通过添加TEL,更便宜的汽油可以使用。这导致了“乙基”或“含铅”汽油的广泛使用。不幸的是,在汽油中添加铅的副作用是:

  • 导致堵塞催化转化器几分钟内就无法操作。
  • 地球上覆盖着一层薄薄的铅,铅对许多生物(包括人类)都是有毒的。

当铅被禁用后,汽油变得更加昂贵,因为炼油厂不能再提高较低等级的辛烷值。飞机仍允许使用含铅汽油(AvGas),辛烷值在100或100以上的超高性能活塞式飞机发动机通常使用。以AvGas为例,100是汽油的性能评级,而不是汽油中实际辛烷值的百分比。TEL的加入提高了汽油的压缩水平,但不会增加辛烷值。

目前工程师们正试图开发使用无铅汽油的飞机发动机。喷气发动机燃烧煤油,顺便说一下。

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