发动机所使用的燃油标号与压缩比的高低是否有关?

非专业但实际车评 2023-10-11 17:23:03

发动机所使用的燃油标号与压缩比的高低有关系么?一直以来很多车友都是通过发动机压缩比的高低来判断发动机该使用哪种标号的汽油。这种方式在过去而言是正确的,但就目前而言这种理念则不再合适。也就是说如今发动机使用哪种标号的汽油,不再直接受到压缩比的影响。

比如奔驰2.0T的M133发动机,压缩比只达到了8.4,但必须使用98号汽油。再比如本田的L15B发动机,压缩比高达11.5、但它可以使用92号汽油。所以还能用压缩比的高低来判断发动机该使用何种标号燃油么?显然不能。过去压缩比大于10用95号汽油、压缩比小于10用92号汽油的说法早已不再适用。如今内燃机对燃油的兼容能力早已比过去强了很多。

燃油的选择是为了规避爆震

过去为啥要根据发动机的压缩比来选择燃油标号呢?本质上就是为了规避爆震。混合气体被压缩得越小(压缩比大),就越容易导致爆震。高标号燃油通过较高比例的异辛烷来抑制自燃,简单理解就是异辛烷这种成分即便在高温、高压的条件下也很难自燃。只要避开自燃、就避免了爆震。过去压缩比低的机器(混合气体不会被压缩得太小),不会产生太极端的高温、高压状态。

所以对燃油自身的抗爆震能力要求较低,所以可以用新辛烷值相对低的汽油,如92、90号等。而这些判定手段实际上缺少标准数据的支撑,只是那个时代广大用车群体对发动机理解匮乏所产生的主流思维罢了。就比如奔驰的M133压缩比只有8.4,用92号汽油可以么?当然不行。爆震的成因是点火时的高温、高压,压缩比高可能会促进这种现象但低压缩比不见得就能避免这种现象。

什么是发动机爆震?

要明白一点,发动机爆震绝不仅仅是自燃的产生,也就是说自燃本身与爆震无关。这就好比自燃点火的柴油机,压缩比搞得离谱为啥不爆震?爆震所指的是从上至下的点燃火花与从下至上的自燃火花形成的对冲,这种对冲状态所导致的震动被叫做爆震。所以爆震问题只会出现在汽油机上,因为汽油机理论上存在两种点火方式—点燃、自燃。而柴油机则不存在爆震,因为它没有火花塞,就只能有一种点火方式—自燃(压燃)。

这就是汽油机会爆震而柴油机即便全程自燃也不会爆震的原因,自燃是导致汽油机爆震的原因,但自燃不等于爆震,这是两个不同的概念。前文也说了爆震取决于点火时燃烧室的压力、温度状况。压缩比越大、燃烧室被压得就越狠,混合气的温度、压力就越是大,所以就有自燃的倾向。所以要用抗自燃能力更强的高标号燃油,实际上这就是化学抗爆震手段,最完美的解决方式,但劣势就是成本高,高标号汽油贵。

为啥现如今压缩比不能用来衡量燃油标号了呢?

利用燃油标号(辛烷值含量)来抑制爆震是化学方式,除了化学,这个世界不是还有物理嘛,物理手段也能抑制爆震。产生爆震的原因是什么?不就是因为点火时的高温、高压嘛。那么抛弃压缩比不谈,只要控制好点火时燃烧室的温度、压力,是不是同样能避免爆震?答案是肯定的,所以这几十年来产生了很多稀奇古怪的东西。

比如4-2-1排气,加速热量排出、避免热量形成堆积。盆形活塞,缩短火焰传播距离让自燃火花的传播时间缩短,缩小缸径、原理如同盆形活塞,更先进的结构设计,全新材料应用等等。更高端的理念有湍流喷射(预燃烧)之类的,当然也离不开电控技术的强力支持。比如当滞后点火,避免燃烧室压力过大,这就是常见的牺牲动力、避免爆震的方式。如今很多高压缩比发动机能兼容92号汽油就是利用这个原理。

压缩比与燃油标号关系不大

如今的内燃机压缩比与燃油标号的关系已经不大。比如一些高增压发动机压缩比普遍在10以下,但均要使用95甚至98号汽油。原因很简单,虽然压缩比低、但点火时的实际压力、温度并不低。因为增压系统提供了更多的压缩气体,这些气体涌入燃烧室产生的压力更大,活塞压缩更多的混合气所产生的热量也更多。这就是实际压缩比概念(等效压缩比)。

机械压缩比是恒定的(可变压缩比那类机器另当别论),但等效压缩比则是时刻都在改变的。如M133这类高增压发动机而言,机械压缩比只有8.4左右。但中高负荷状态等效压缩比能达到15以上,15以上的压缩比用92号汽油行么?当然不行、用95号也勉强,所以只能用98号汽油。增压发动机就如同一个压力锅,锅内空间可能很大、但它是在不断加压的。

同理很多高压缩比发动机如上图,为何能兼容92号汽油呢?原理很简单,利用滞后的点火角,点火越晚、混合气体膨胀发生得就越晚。活塞压缩混合气时所产生的压力、热量就越少,可以避免爆震。但问题是活塞上行时的压力越小,下行时做功就越少、爆发力就越差。原理很简单,点火角滞后等同于在降低等效压缩比。机械压缩比为11的发动机滞后点火,等同于将等效压缩比降到了10以下。压缩比10以下,是不是可以烧92号汽油呢?当然可以。

这就是高压缩比发动机能兼容低标号燃油的原因,所以朋友们可以看到很多入门车型所配备的发动机压缩比并不低、均在10以上但依然能兼容92号汽油的原因。当然这也是考虑到受众群体的购买力,以牺牲部分动力来降低成本。这就是加高标号燃油车更有劲的原因,实际上并不是高标号燃油可以提高动力?而仅仅是低标号燃油滞后了点火,降低了动力而已。而高标号燃油仅仅是将动力还原了而已。

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