私家车的种类繁多 , 价位从几万到几十万乃至上百万不等 。但是驱动汽车的燃油 , 却只有那么几种:92号、95号以及98号 。在很多老司机眼里 , 98号燃油只是“贵”的代名词 , 甚至怀疑所谓的高端燃油就是智商税 , 这其实是深深地误解 。
你知道汽油为什么有不同的数字标号吗?
不同加油站的汽油有区别吗?
F1赛车的燃油跟普通燃油有什么差异?
今天就来为你揭秘汽油的奥秘 。
要想解释清楚燃油的一切 , 得从汽车的心脏——发动机说起 。
我家的车和F1汽车 ,
动力都来自同一颗“心”
其实 , 虽然排量相同 , 但是发动机的动力来源却并不只依靠这一个参数 。
发动机主要通过不断重复油气混合、压缩、被点燃的过程 , 这个过程主要是靠曲轴的转动串联起来 。如果想把动力变强 , 就需要让发动机在单位时间内干更多的活儿 , 简单来说思路有几个 。
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传统汽车发动机原理
最直接的当然是让这个曲轴转得更快 , 比如将这个曲轴的长度尽量减短 , 行话叫作“短行程发动机” 。这样一来就能让曲轴的行程变短 , 在高转速的时候负担更小 , 转速就可以拉到很高 。以前2.4L自吸转速可以达到2万转 , 而今天为了不让赛车比赛变成单纯地“堆参数” , F1的1.6T动力单元转速被限制在1.5万转以内 。
同时 , 压缩比也决定着发动机的强大动力 。压缩比指的是油气混合体在发动机里燃烧前 , 被压缩的体积和本来体积的比例 。就像运动和静止时心脏跳动幅度不同 , 不同的压缩比对应着不同需求的动力输出 。今天家用轿车的发动机压缩比一般在9:1至11:1之间 , 而F1动力单元的压缩比可以达到16 , 高压缩比的发动机燃烧室会较为狭窄 , 此时气缸内混合气体压力和温度会升高 , 增加了燃烧效率 , 并带来更强劲的动力输出 。
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图 | 参考资料[1]
彼之蜜糖 , 此之“砒霜”的压缩比
但压缩比并不是想提高就能提高的 , 影响因素有很多 , 比如压缩比更高的工况 , 也会潜在地提升发动机的不稳定性 。
正常来说 , 发动机活塞到达一定的临界点时 , 火花塞开始点火引燃高压混合气体 。但一些“不老实”的油气可能就会在这时候搞事情 。随着压力上升 , 温度也会不断提高 , 当混合气体提前遇到自己的“真命”温度 , 就会开始控制不住自己进行猛烈而不正常的燃烧 , 这时会对发动机产生一个非常重要的影响——压缩过程中有一个向上的力推动活塞做向上止点运动 , 如果此时发生爆燃则会产生一个向下的力来添乱 , 两个力都作用在活塞上 , 势必会对活塞杆、气门、汽缸壁、曲轴等部件造成损伤 。这种情况产生时一般还伴随着尖锐的噪声以及转速的不平稳 , 也就是老司机们经常说的“爆震”或者“拉缸” 。
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对于这个问题 , 是不是我就不能买高压缩比的车了呀?赛车之梦只能中断吗?别慌 , 其实工程师们早有解决方案 , 其中一项就是从汽油入手 。
不管是不是老司机 , 你或许都知道今天市场上有各种标号的汽油 , 它们就像是发动机专属的安抚剂 , 应对那些潜在的“爆震”现象 。高标号并不意味着所谓清洁度或者品质越高 , 标号代表的是不同的辛烷值 , 标号越高辛烷值越高 , 表示汽油的抗爆性越强 , 更适合高压缩比的发动机 。
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那么这个值是怎么来的呢?简单来说就是将实际的汽油与一种人工混合的标准燃料相比较得出的数值 。标准燃料有两种组成部分:一个是抗爆性非常好的异辛烷 , 一个是抗爆性很差的正庚烷 。把异辛烷的数值设定为100 , 而正庚烷的数值设定为0 , 通过实验调节标准汽油两种混合物的比例 , 达到和实际汽油相同的抗爆性 , 这个比例就是我们所说的辛烷值了 。举个例子 , 比如我们常用的93号汽油的辛烷值为93 , 它就代表与含异辛烷93%、正庚烷7%的标准汽油具有相同的抗爆性 。[2]
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