關(guān)于汽油：你了解多少？
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(zhì)，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(huán)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(jìn)行生產(chǎn)的。將原油加熱，在不同的溫度下，其中的組分會分別蒸發(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(chǎn)量了。 三、汽油的標(biāo)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(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(wěn)定呢？ 我們就用汽油標(biāo)號。準(zhǔn)確的來說，汽油標(biāo)號指的是辛烷值。我們選取兩種性質(zhì)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(wěn)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(fā)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(biāo)號，僅僅用來衡量汽油的穩(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：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(zhì)量好嗎？不能，因?yàn)槭峭耆煌母拍睢?/p> 那么汽油標(biāo)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(jī)的工作原理。其實(shí)你要是學(xué)過初中物理，肯定知道。不過好多人不知道，我很奇怪他們?yōu)槭裁床恢馈?/p> 活塞向上運(yùn)動，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)氣缸頂部的時候，也就是說壓縮即將到達(dá)最大限度的時候，噴油嘴噴出汽油混合氣（或者叫燃?xì)猓缓蠡钊\(yùn)動到氣缸頂部，此時燃?xì)獗粔嚎s到最大程度，但是他還沒有燃燒。此時火花塞點(diǎn)火，燃?xì)獍l(fā)生爆炸，產(chǎn)生能量，推動活塞向下運(yùn)動，燃燒后的廢氣被排除氣缸?；钊\(yùn)動到底部以后借助慣性再返回，重復(fù)上述過程。（以上是為了方便大家了解，簡單描述，教科書和實(shí)際情況略有出入，但是基本原理相同） 每一款發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)的時候，都考慮到汽油辛烷值的選擇了。比如一款發(fā)動機(jī)，設(shè)計(jì)的時候就考慮到要使用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候，里面的90#汽油混合燃?xì)猓『帽粔嚎s到他爆炸的極限（但是此時不能爆炸），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，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)動機(jī)被加入了低標(biāo)號汽油，會出現(xiàn)什么情況呢？比如說，我們往上面使用90#汽油的發(fā)動機(jī)中加入70#汽油。那么在壓縮環(huán)節(jié)，燃?xì)鈺崆氨?，因?yàn)?0#汽油抗爆性差，更容易被壓縮點(diǎn)燃，這樣推動活塞的力量提前出現(xiàn)了，而此時活塞還沒有到達(dá)最高點(diǎn)，還有一個向上的力，這樣就會出現(xiàn)“頂牛”，發(fā)動機(jī)就會出現(xiàn)異常的震動，也就是爆震。這時候燃?xì)獗ǖ哪芰坎坏珱]有完全變成動力，還對發(fā)動機(jī)產(chǎn)生嚴(yán)重?fù)p害。 反過來，我們加入標(biāo)號過高的汽油，也不好。比如還是上面那款發(fā)動機(jī)，我們加入97#汽油。那么在壓縮結(jié)尾，燃?xì)獠]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(yán)格按照廠家的要求選擇汽油標(biāo)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(shí)不但可以提高辛烷值，也會帶來一些不好的影響。學(xué)過化學(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，在儲存過程中，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)會帶來什么問題呢？就是積碳。因此世界各國都嚴(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。在這個過程中，汽油里面的烯烴和芳烴也會被還原變成烷烴、環(huán)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(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，同時在環(huán)境中可能會有一定的毒性。 異辛烷：前文已經(jīng)說過了，這里不重復(fù)了。異辛烷的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化剛剛起步，價格也比較高，但是長遠(yuǎn)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(yán)格來說，積碳和燃燒是否充分的關(guān)系并不是那么大。因此有人說高速不容易產(chǎn)生積碳、低速容易產(chǎn)生積碳，其實(shí)區(qū)別沒這么大。關(guān)鍵問題還是汽油的品質(zhì)。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(biāo)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(biāo)號越高，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(fēng)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(shí)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 |
