一、汽油是什么? 先說汽油是怎么來的。首先大家要明白,汽油并不是一種物質,而是混合物。所以,千萬不要說某某汽油比較純凈,這是胡扯的,汽油是不可能純凈的。汽油的成分是什么呢?簡單的說,汽油的成分包括這么幾大類:C4-C12的直鏈烴類;環烷烴類,芳香烴類。其中直鏈烴類還可以分為烷烴和烯烴兩大類,下面會提到。 二、汽油是怎么來的? 汽油最初是用蒸餾法來進行生產的。將原油加熱,在不同的溫度下,其中的組分會分別蒸發,然后我們就可以分離得到汽油、柴油、煤油等不同的產品。但是這樣做的缺點是很明顯的,就是汽油的產出效率太低。據估計,直接蒸餾法生產汽油的收率只有大約20%,這很顯然是不能滿足需要的。于是人們開始使用裂解法,將本來不能被蒸餾出來的大分子打破,這樣就可以增加汽油的產量了。 三、汽油的標號是什么意思? 我們知道,汽油是易燃易爆的,即便是沒有明火,在受到劇烈沖擊的時候也有可能發生爆炸。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演的夸張。相比柴油和煤油,汽油是比較不穩定的。二戰期間,許多航空母艦本來受損不大,就是因為艦載機汽油爆炸導致重大損失,這也直接導致了現代飛機不再使用汽油,而是用更加穩定可靠的煤油。那么如何來衡量汽油的抗爆性呢?或者簡單的說,怎么來評價一種汽油,是不是穩定呢? 我們就用汽油標號。準確的來說,汽油標號指的是辛烷值。我們選取兩種性質對立的烴類:異辛烷和正庚烷。異辛烷在受到壓縮和撞擊的時候比較穩定,我們給他評分就是100。正庚烷恰好相反,在受到撞擊壓縮后,就很容易發生爆炸,我們給他評分就是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。以此類推。 這樣大家就明白了一個道理:辛烷值或者說汽油標號,僅僅用來衡量汽油的穩定性。那么97#汽油質量比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:涼鞋、棉鞋僅僅用來衡量鞋子的保溫效果。棉鞋的保溫效果好,但是你能說棉鞋一定比涼鞋好嗎?棉鞋一定比涼鞋質量好嗎?不能,因為是完全不同的概念。 那么汽油標號有什么具體意義呢?講解這個問題之前,先簡單了解一下汽油機的工作原理。其實你要是學過初中物理,肯定知道。不過好多人不知道,我很奇怪他們為什么不知道。 活塞向上運動,壓縮器缸里的氣體,氣體的溫度就升高了,當活塞即將到達氣缸頂部的時候,也就是說壓縮即將到達最大限度的時候,噴油嘴噴出汽油混合氣(或者叫燃氣),然后活塞運動到氣缸頂部,此時燃氣被壓縮到最大程度,但是他還沒有燃燒。此時火花塞點火,燃氣發生爆炸,產生能量,推動活塞向下運動,燃燒后的廢氣被排除氣缸。活塞運動到底部以后借助慣性再返回,重復上述過程。(以上是為了方便大家了解,簡單描述,教科書和實際情況略有出入,但是基本原理相同) 每一款發動機設計的時候,都考慮到汽油辛烷值的選擇了。比如一款發動機,設計的時候就考慮到要使用90#汽油,那么他最合理的設計就是:當活塞壓縮到最大程度的時候,里面的90#汽油混合燃氣,恰好被壓縮到他爆炸的極限(但是此時不能爆炸),然后火花塞點火,這種狀態下釋放出的能量效率是最高的。我們可以這樣打比方:干燥的木柴一點就著起來,燃燒的效率是很高的,潮濕的木柴,也可以慢慢點著,但是放熱的效率就低得多。 如果發動機被加入了低標號汽油,會出現什么情況呢?比如說,我們往上面使用90#汽油的發動機中加入70#汽油。那么在壓縮環節,燃氣會提前爆炸,因為70#汽油抗爆性差,更容易被壓縮點燃,這樣推動活塞的力量提前出現了,而此時活塞還沒有到達最高點,還有一個向上的力,這樣就會出現“頂牛”,發動機就會出現異常的震動,也就是爆震。這時候燃氣爆炸的能量不但沒有完全變成動力,還對發動機產生嚴重損害。 反過來,我們加入標號過高的汽油,也不好。比如還是上面那款發動機,我們加入97#汽油。那么在壓縮結尾,燃氣并沒有達到“干柴烈火”一觸即發的狀態,這樣爆發力和燃燒效率就會降低。很多盲目使用97#汽油的朋友都有體會:假如97#以后,汽車提速反而“肉”了,就是這個道理。 因此,必須嚴格按照廠家的要求選擇汽油標號。 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,辛烷值也就會不同。我們上面提到,汽油里面有烯烴、芳烴,這兩類成分就可以提高汽油的辛烷值。 但是請大家注意,汽油里面的芳烴和烯烴,其實不但可以提高辛烷值,也會帶來一些不好的影響。學過化學都知道,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標。其次,相比起烷烴,烯烴和芳烴都是不飽和的,因此反應活性更大,在儲存過程中,就容易發生聚合反應,產生大分子的膠狀物質,這種物質會帶來什么問題呢?就是積碳。因此世界各國都嚴格控制汽油里面烯烴和芳烴的含量。 此外,由于環保的要求,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。在這個過程中,汽油里面的烯烴和芳烴也會被還原變成烷烴、環烷烴,這時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):這種物質的研究法辛烷值高達115,只需要一點點就可以顯著提高汽油的辛烷值。而且MTBE生產比較容易,是目前使用量最大的汽油抗爆劑。但是他也比較容易產生積碳,同時在環境中可能會有一定的毒性。 異辛烷:前文已經說過了,這里不重復了。異辛烷的大規模產業化剛剛起步,價格也比較高,但是長遠來看,他比MTBE更好一些。 甲醇/乙醇:甲醇和乙醇的辛烷值都超過了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/乙醇汽油的朋友會覺得車子沒有勁兒、油耗增加。 六、積碳是怎么來的? 嚴格來說,積碳和燃燒是否充分的關系并不是那么大。因此有人說高速不容易產生積碳、低速容易產生積碳,其實區別沒這么大。關鍵問題還是汽油的品質。前面說了,汽油都要加抗爆劑,大家要明白:同樣的工藝出來的汽油,標號越高,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,標號越高,其中產生積碳的物質就越多。 所以不要迷信標號越高的汽油越好,真的不是這樣的。 七、汽油里面的水是怎么來的? 很長時間以來,人們都對兩桶油頗有微詞,正所謂無風不起浪,兩桶油某些做法的確有些過分。不過有一件事情,人們的板子拍的不全對,我下面做一下科普。鄭重聲明:本人不是為了給兩桶油辯解,事實上,我極其討厭兩桶油。我最近一年多,除了沒辦法的情況下去兩桶油之外,其他時候都在殼牌,我們這里殼牌搞 電話:400-656-0572 地址:山東省濰坊市青州市玲瓏山北路2199號 |