发动机压缩比与汽油标号的关系(2.0直喷发动机的压缩比是11.2)
1 2 发布于 2016-11-01 17:35:38 只看楼主 热门标准
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引子

汽车使用何种标号的油品是按照其使用手册标注的汽油标号还是按其发动机压缩比选择汽油标号一直是困扰广大车友的问题,也是迄今为止众说纷纭、说法不一的话题之一。


理论篇

一、什么是发动机压缩比?

发动机压缩比的定义就是发动机混合气体被压缩的程度,用压缩前的气缸总容积与压缩后的气缸容积(即燃烧室容积)之比来表示。目前,绝对大部分汽车采用所谓的"往复式发动机",简单地讲,就是在发动机气缸中,有一只活塞周而复始地做着直线往复运动,且一直循环不已,所以在这周而复始又持续不断的工作行程之中有其一定的运动行程范围。就发动机某个气缸而言,当活塞的行程到达最低点,此时的位置点便称为下止点,整个气缸包括燃烧室所形成的容积便是最大行程容积,当活塞反向运动,到达最高点位置时,这个位置点便称为上止点,所形成的容积为整个活塞运动行程容积最小的状况,需计算的压缩比就是这最大行程容积与最小容积的比值。 压缩比定义内燃机气缸最大容积与压缩容积的比值,是内燃机的重要结构参数。活塞处于下止点时气缸有最大容积,用Va表示;活塞处于上止点时气缸内的容积称为压缩容积,用Vc表示。内燃机的压缩比ε为 ε=Va/Vc。 ε 为几何压缩比,它表示活塞从下止点移动到上止点时气缸内气体被压缩的程度。活塞位于下止点时进气门或进、排气口尚未关闭,故有时须用有效压缩比ε0的概念。ε0指内燃机进、排气门(口)开始全部关闭瞬时的气缸容积与气缸压缩容积之比。凡未经特别指明的压缩比均指几何压缩比。压缩比对内燃机性能有多方面的影响。压缩比越高,热效率越高,但随压缩比的增高,热效率增长幅度越来越小。压缩比增高使压缩压力、最高燃烧压力均升高,故使内燃机机械效率下降。汽油机压缩比过高容易产生爆震。柴油机压缩比过低会使压缩终点温度变低,影响冷起动性能。压缩比能使内燃机排气中有害成分(如NOX、烃类、CO等)的含量发生变化。几年以前,汽油发动机的压缩为6~10,但如今普遍都在9~12之间。 

二、可变压缩比指的是什么?

一般发动机的压缩比是不可变动的,因为燃烧室容积及气缸工作容积都是固定的参数,在设计中已经定好。不过,为了使得发动机能在各种变化的工况中发挥更好的效率,以改善发动机的运行性能。其中气门可变驱动技术早已实现,作为重要参数的压缩比也有人尝试由固定不变改为“随机应变”,但由于涉及压缩比必然要涉及到整个发动机结构的改变,牵一而动百,难度很大,长期没有进展。近年开发的SVC发动机以改变压缩比来控制发动机的燃油消耗量。它的核心技术就是在缸体与缸盖之间安装楔型滑块,缸体可以沿滑块的斜面运动,使得燃烧室与活塞顶面的相对位置发生变化,改变燃烧室的客积,从而改变压缩比。其压缩比范围可从8:1至14:1之间变化。在发动机小负荷时采用高压缩比以节约燃油;在发动机大负荷时采用低压缩比,并辅以增压器以实现大功率和高扭矩输出。现在的车辆都在标示着它有一个高压缩比的发动机,同时也明显的显示它是一部高性能的车子,能满足全方位驱动需要,然而这样的术语先不去探讨全方位究竟如何,单就这个常常被人冷落的压缩比而言,事实上它代表的是一种科技的成熟,是说明着有一连串相关技术的成就或理论的成功,但却被不少人所不熟知,就更需要我们去深深的开发与研究。压缩比呢?就理论上而言,是发动机不可缺少的数值,不少维修人员认为只不过是个数值而已,又不具有任何单位,从以上结果可以看出,对发动机的性能是多么紧密相关,对维修人员多么重要。 

三、压缩比与燃油利用率有何关系?

为了满足国四(欧四)排放标准对于碳排放(即耗油量)的要求,汽车生产厂家普遍都提高了发动机的压缩比至9~12之间,其中,9~10.5主要用于涡轮增压发动机,10.0~12则主要用于自然吸气发动机。高压缩比发动机可以更好地利用活塞式发动机的作功特点、在做功行程用同样数量的燃油可以爆发出更大的功率,用更小的排量就可以达到以前更大排量的发动机才能做出的功率,亦即高压缩比发动机的升功率和燃油利用率更高。为了满足国家要求,自2011年开始,新车必须满足欧四排放的要求,汽车生产厂家同期开始大量地在汽车上装备高压缩比发动机,事实上,目前的自然吸气发动机压缩比普遍都在10.5以上。相比较之下,涡轮增压发动机比自然吸气发动机有更大的升功率和更好的燃油利用率,在欧四排放标准的今天也得到了广泛的应用。 

四、压缩比与汽油标号的一般关系

发动机压缩比是决定选用汽油标号的最重要参数。学术上,并无十分统一的标准规定什么压缩比用什么样标号的汽油,而且随着爆震传感器和点火提前角自动调整技术的广泛应用,高压缩比汽车也可以使用比较低标号的汽油。 

目前,在国际汽车行业的实践中,广泛采用以下的用油标准: 

90号汽油——适用于发动机压缩比8.5以下的汽油汽车。 

93号(相当于92号)汽油——适用于发动机压缩比在8.6~9.9之间的汽油汽车。 

97号(相当于95号)汽油——适用于发动机压缩比在10.0~11.5之间的汽油汽车。 

98号汽油——适用于发动机压缩比在11.6以上的汽油汽车。 

值得注意的是,部分汽车4S店有一种误导,那就是鼓励车主尽量用高标号的汽油,这是错误的观念: 

高标号的油,抗压性好,不易产生爆震,但燃烧速度相对较慢,这会影响到发动机的动力性和发动机机体的温度,燃烧速度慢会使发动机动力下降而温度升高,这对发动机是不好的情况。低标号的油,燃烧速度较快,但抗压能力又不够,容易形成爆震。因此,在有效消除爆震的前提下,用低标号的油,会比用高标号的油动力更好,更省油,对发动机的温度、润滑等都有好处。 

正确的做法是:什么样的油能使你的车动力最好,又最省油,就是你的车最适合的油。如果用对了油,不仅动力上升,又省油,发动机声音平顺平和,发动机温度适中,润滑良好。 

五、 “国四车”高压缩比及涡轮增压汽车正确用油

1.高压缩比自然吸气发动机正确用油

目前“国四”标准的汽油发动机压缩比普遍都在10.5以上,部分汽车厂家出于销售策略考虑依然建议使用93号汽油,这无疑对国内的石油工业提出了苛刻的要求,要求生产出更高标准的93号汽油,可以预见,这在短期内是无法实现的。这些高压缩比汽车使用93号汽油,不少的汽车短期内就会表现出“没力”、耗油量大,行驶几千或者二三万公里之后,还会表现出发动机噪音严重(爆震)、排气怪味、严重费油等现象。针对这样的现状,汽车消费者需要运用自己的判断力动脑筋解决好正确的用油标号,以充分发挥汽车的性能和取得较好的燃油经济性。最方便的做法是直接选用97号油,这样对车有好处,实际结果比93号油更省钱。然而,一味使用高标号汽油也有一些负面的影响,首先是高标号油较贵,其次也不得不考虑的一个实际因素:国内部分97号油中含有MMT或MTBE这两种添加剂,这类添加剂会导致发动机积锰,这对发动机是有害的,是造成部分高档汽车“积炭”、烧机油的主要原因。对于自然吸气高压缩比“国四车”,更好的做法是:用高清洁度93号动力燃油。

2.涡轮增压汽车正确用油

对于涡轮增压汽车,低速时候压缩比偏低,如果使用高标号汽油则必然出现低速时发动机没劲、过热、城市油耗高等现象,这些现象目前普遍存在。因此,对于涡轮增压汽车,不推荐直接选用97号汽油,而推荐使用高清洁度93号动力燃油,这样既能够实现低速时候的大扭矩、降低低速噪音和消除低速抖动,又能够实现高速时候良好的抗爆性。 


3.超高压缩比(要求98号汽油)汽车正确用油

所谓超高压缩比汽车,是指装备了压缩比大于11.5的自然吸气发动机,或者装备了原始压缩比大于10.5的涡轮增压汽车。超高压缩比汽车普遍要求使用98号汽油,然后这是很麻烦的事情,因为国内目前尚很难加到98号汽油。对于这些汽车,使用高清洁度97号动力燃油几乎是目前能够找到的唯一较好的选择。 

(辨油小窍门:如何判断97号油是炼制出来的还是“勾兑”出来的?油料中添加多路片以后,可以直接判断出97号油是炼制出来的还是“勾兑”出来的。因为多路片的催化剂成分可以大幅度减少MTBE或MMT成份对于燃油速度的减缓作用,如果是“勾兑”的97号油,燃油速度就会过快,引起燃烧声音过大的现象,这个时候,车主就应该考虑换一个加油站加油了,以避免“勾兑”汽油给昂贵的汽车发动机带来损害,以及避免其对于昂贵的三元催化装置的损害。当然,有兴趣的车主也可以试试高清洁度93号动力燃油,如果感觉驾驶平顺、噪音低、油耗低,就表明93号动力燃油适合你的高级车,那你就很幸运了。即使不适合,只要不要太高速度行驶,不会对汽车造成任何形式的损害。)


实践或现状篇


97号汽油是不是一定比90号的好呢?质检总局有关专家提醒,汽油标号不是越高越好,车主应严格按汽车发动机不同的压缩比,选用相应标号的车用汽油。 
车主只有选用合适标号的车用汽油,才能使发动机发挥出最佳的效能。如使用比规定要求低号数的无铅汽油,发动机会在急加速及爬坡时出现爆震现象,不仅会损坏发动机,甚至会打坏活塞、缸体等。而盲目使用高标号汽油,其高抗爆性的优势无法发挥出来,也是一种浪费。 
曾有相关媒体报道部分1.4升波罗轿车出现发动机熄火和抖动现象。上海大众宣布设在全国各地的上海大众特约维修站免费为这些波罗车的发动机控制程序作适当调整。业界怀疑,这种现象是该车拥有10.5:1压缩比而车主只能买到和使用97号以下标号汽油的典型表现,遂向上海大众汽车公司售后服务中心咨询。接线员称,这与压缩比没有关系。但是,一位从事汽车发动机技术工作的总设计师认为,业界怀疑的分析有道理。 
有人采访了一位别克轿车车主,压缩比是9.5:1。她说,看到有关商家的文字提醒上写着“使用90号以上汽油”,开始时以为90号油是最合适的,便用了90号油,结果车的动力明显不足。在“就高不就低”的心理作用下,她换了93号油后,感觉好像换了一个车一样,动力明显地提起来了。但是,开了两年后,现在这部车“大毛病没有,小毛病不断,主要是车发动时出现明显的抖动,过一会儿又没有了。”显然,这是长期使用了偏低标号油的累积结果。当给她讲解了压缩比的基本知识并建议她改用95号油后,她恍然大悟,表示回去后就换95号汽油。 
某发动机企业一总设计师说,一般说来,发动机的压缩比越高,车的动力就越大,燃烧也就越充分,排污当然也就越少。从发展趋势上看,高压缩比是发展方向,只是我们国家现在的车用油跟不上,只能供应97号以下标号的油。在这种情况下,最好的办法只能是在压缩比、车供油和排放三者之间找到一个合适的点。可以说,能不能找到这个合适的点,是对汽车生产厂家的一种考验,也是一种挑战。
汽油的标号的科学称呼应该是“辛烷值”,辛烷值越高,使其爆燃的温度越高,换句话说就是越不容易爆燃。例如90号汽油,可以保证在压缩比不大于9的发动机上使用不产生爆燃现象,97号汽油就可以保证在压缩比不大于9.7的发动机上使用不产生爆燃现象。 
富康1.6的的发动机的压缩比是9.6,标准用油应该是95或97号。但还是由于电喷车可以自动调整点火时间,所以使用高质量的93号油一般问题也不大,只是油耗可能稍微增加一点。有些人为了省钱,特别是在广东地区,市面很少93号油供应,又舍不得使用97号油,很多车主就勉强使用90号油。由于富康车的电脑调控范围较大,所以一般感觉不到什么问题,油耗增加幅度一般也不让人注意,但是工作状况与设计标准相差较远,对发动机的寿命影响显著。很多仅仅开了三万公里的发动机的声音就已经很难听了。 
现在新引进的车型发动机的强化程度一般都较高,比如POLO,其发动机的压缩比高达10.5,理论上至少应该使用100号的汽油,但是这样的汽油在国内基本上没有供应,极少数合资加油站虽有供应但价格高达每升10元以上。所以一般车主只能加97号油,短期内也不会有什么明显的问题,但其实97号油对这样的发动机是很勉强的。难怪有车主反映POLO车在起步急加速时会听到敲缸声,而这在现代发动机中是绝不可容忍的。其实造成这种情况的根本原因是汽油不合标准。 
欧洲很多车厂一般都靠提高发动机的压缩比,增加涡轮增压来提高发动机的性能,其实这是很传统的,根本不算新技术。(但宝马除外,宝马认为涡轮增加对发动机的运转平稳性和耐久性有严重的负面影响,所以坚持不用涡轮增加,而使用其他的技术手段来提高发动机的性能),奔驰、宝马的新型车的压缩比一般都在11以上,一般都需要使用高标号的汽油,这在欧洲是不成问题的。 

日本车厂一般不仅仅通过提高压缩比来提高性能。其最突出的是本田VTEC技术,在不使用高压缩比和涡轮增加的情况下,功率依然可以达到甚至超过欧洲使用大压缩比、涡轮增压的发动机。比如旧款的广州本田2.3的压缩比是8.9,夏历2000是9.3,新款的2.4的发动机的压缩比也不过9.1。使用高质量的90号汽油完全可以了,但广州本田在国内属于中高档车,很多车主还是给加97号油,以为这是精饲料,其实是完全没有必要的,不仅浪费油钱,而且浪费了本田引以自豪的VTEC技术。而且97号油的燃烧速度较慢,可能会使排气系统的温度增高,对车反而有害。 

现在市面上的无铅汽油主要有90、93、97,在大城市中国**还供应高清洁的90、93、97号无铅汽油,这种汽油不仅含铅量更低,而且还有少量的清洁油路的添加剂,如果坚持使用这种汽油,发动机的油路特别是喷嘴几乎不用清洗保养,同为高标准的90、93、97号油除了抗爆性不同外,其他的性能如清洁性、杂质是一样的,属于同一档次的油。所有装备三元催化的车都应使用这种高清洁无铅汽油。 汽油发动机的压缩比再高也高不过柴油发动机,所以对于汽油发动机而言,10:1以上的压缩比便属于高缩比的发动机。这与汽油的燃点较柴油高的原因有关,假若压缩压力太高,则燃烧室内的混合气,会由于分子聚集,其中的汽油分子吸收了足够的热量之后,在达到它的燃点时,此时若燃烧室内存有积炭或某个角落恰有热点出现,吸收足够热量的汽油分子便会自行燃烧起来,或在火花塞欲点火之前就自行燃烧了,这样的结果就往往是我们所讲的爆震了。 然而,从另一个角度来看,又恨不得在压缩行程时,汽油分子能大量的吸收热量,使之汽化得更好,与空气之间的混合均匀效果会更佳。它在吸收最多的能量后,在一个适当的时刻,火花塞跳火产生火花,则混合气能在最短的瞬间,将所蓄存的能量释放出来,推动活塞,产生动力,使发动机具有最大功率的输出,发挥出全部的能量,即发动机做功。可在这两难之处,高科技产品又推出增压发动机,在某一工作范围时,它是具有低压缩比的,但当达到某一个设计的工作条件时,该增压系统会发生作用,使得发动机在转眼之间又变成一具有高效能,高输出的高压缩比的发动机。现在的车辆都在标示着它有一个高压缩比的发动机,同时也明显的显示它是一部高性能的车子,能满足全方位驱动需要,然而这样的术语先不去探讨全方位究竟如何,单就这个常常被人冷落的压缩比而言,事实上它代表的是一种科技的成熟,是说明着有一连串相关技术的成就或理论的成功,但却被不少人所不熟知,就更需要我们去深深的开发与研究。压缩比呢?就理论上而言,是发动机不可缺少的数值,不少维修人员认为只不过是个数值而已,又不具有任何单位,从以上结果可以看出,对发动机的性能是多么紧密相关,对维修人员多么重要。

很多人认为便宜的车子加93号汽油昂贵的车子加97号汽油也不一定是正确的。如在POLO的说明书上就要求:请使用95号或95号以上无铅汽油。有很多人会认为用93号没问题啊,高压缩比发动机却可以使用93号汽油的秘密在于:工程师降低了燃油喷射浓度,进而降低气缸内油气混合物浓度,从而降低了发动机使用较低标号汽油的爆燃机率。混合气浓度是影响燃烧的一大重要因素。如果被压缩的可燃油气混合气密度很小变得不易燃,抗自燃能力自然会比较强,这同时也是采用稀薄燃烧技术的发动机的理论根据。即便是使用抗爆性较低的汽油也不容易在高压高温下产生爆震了。随着更精密的顺序多点电喷系统的普及,精确控制混合气浓度对于新一代发动机已经不是难事。在EW10A和TU5JP4两款发动机上都配备了博世顺序多点电喷系统,工程师只需降低燃油喷射浓度,进而降低气缸内油气混合物浓度,从而降低发动机爆燃的可能性。而这也正是高压缩比发动机可以使用93号汽油的秘密所在。但问题在于时间,偶尔在加不到97号汽油的时候加93号是可能正常使用的,不过长时间使用低于发动机压缩比参数的汽油会使汽车的动力明显不足,开了若干年后我们经常能看到很多车主说“大毛病没有,小毛病不断,主要是车发动时出现明显的抖动,过一会儿又没有了。”


高压缩比的发动机如果选用低标号汽油,会使汽缸温度剧升,汽油燃烧不完全,机器强烈震动,从而使输出功率下降,机件受损。高标号油比低标号油贵但能耗也小,从百公里耗油钱的花费上比,理论上是相等的。但考虑高标号油匹配的高压缩比发动机,在使用低标号油时会发生二次燃烧和不完全燃烧现象,将额外损失5-8%的功率,再考虑对车辆造成的维护费增加,车况下降,寿命减少等一系列后果,降标用油的费用就进去了。汽油是极易挥发的液体,零下30摄氏度时仍有可燃成分挥发出来。当汽油标号过低时,压缩的混合油气将在点火前自燃,点火时,已开始自燃的油气又将产生强烈爆炸,使原先精确设计的燃烧程序失控,一部分汽油做了负功,一部分因为燃烧过程与活塞行程不同步不能完全燃烧,造成进气阀和缸内严重积碳,油耗增加,尾气恶劣。当汽车高速行驶时,混乱的燃烧过程将产生连续爆震,它会严重损伤发动机,造成火花塞绝缘破裂,电极过度燃烧,活塞敲缸,活塞环卡死,气门烧蚀等后果。这种“疯狂”的传动方式,让自己汽车的传动方式在“高频摇滚”状态下工作,后果可想而知。 "

我国汽油专家认为,60%的报废汽车是直接或间接用错油造成的。根据他们测算和观察的结果,现在的在用车压缩比大都在9.0以上,有的进口车压缩比甚至在12,都应该用95号以上的汽油(进口车应该用97号以上油),但从目前在用车用油的实际情况看,80%以上的车子都用错了油。原因是两个方面: 一是车主为了省钱,故意用低标号油。由于车主为了省钱造成用错了油,得到的却是以万元计算的汽车维修费损失。 二是汽车厂商故意给车主设置了陷阱。比如我国有一款比较有名的轿车,说明书上标注的是“建议使用91号以上的汽油”。而我们国家根本就没有91号油,于是有些车主便认为91号油是最合适的,那么用93号油高了两个,用90号油少了一个,加上图便宜心理,车主便选用了90号油。更有甚者,许多汽车厂的说明书上根本就不标明车子的压缩比,有些商家的销售人员也不给购车者介绍压缩比,使得许多买车人忽略了这一重要问题,只把注意力集中在油漆、安全气囊、CD等与车子性能关系不大的配置上。 汽车厂商为什么会对压缩比一致闭口不谈,原因就在于他们为了便于把车销出去。比如前几年武汉“砸大奔”事件,现在得出的结论就是车主用错了油造成的。奔驰轿车在国外必须用98号油,而我国连97号油的供应都很少。奔驰公司如果大张旗鼓地要求车主必须用97号油,谁还买他的车?所以,奔驰车进口到中国时,其点火位置都被调提前了一点儿,让中国车主“慢性砸车”(据说武汉的那辆大奔是走私车,没有调,所以老爬窝)。汽车维修厂也对车主故意隐瞒了实情,因为只有让车主用错油造成车子损坏后,他们才有生意。 对于厂商的这种“坑人”行为,车主只能“哑巴吃黄连——有苦说不出”,告厂商都没有用,因为我们没有相关的法律。要求石油公司改变现状也是不现实的,因为撤消一个勾兑低标号油设施然后再上一个高标号油设施,石油公司要**上亿元,而且被车主用错油抵消了。为了减少损失,强调购车者在买车时一定要问清车子的压缩比是多少,在用车车主也一定要搞清自己的车子是什么压缩比,然后对“症”用油。方法很简单,即“我的油我来炼”——自己勾兑适合自己车的相关标号油。 勾兑标准如下: 3份93号油+1份97号油=94号油; 1份93号油+3份97号油=96号油; 1份93号油+1份97号油=95号油。 请车主们注意,如果压缩比是8.0以下的,用90号油,但这种车子我国现在已经没有了;压缩比在8.0-9.0的车,用93号油,这种车现在很少;压缩比在9.0-9.5的车,用95号油;压缩比在9.5以上的车,用97号油。由于各种车的压缩比千变万化,各车主可根据上述公式自己慢慢调整。反复强调,油的标号高低并不是油的质量优劣的标志,它只是相当于人穿的鞋子的尺码大小,而油的质量不管在什么标号里都是一样的。如果你的脚适合穿43码的鞋,你非让它穿40码的鞋,就会出问题。车主们,千万千万不要为了省几分钱而“慢性砸车”啊!

从“见证多路”测试情况来看,压缩比在10.5至11的车,目前大部分厂家推荐用油为93#。而这类车在新车测试时,虽然尾气质量一般都能达到国4标准,但其空燃比却往往过大,超出正常值。也就是说这类车,在新车时,如使用93#,动力就不能达到正常指标。同时,随着使用时间的延长,积炭的不断形成和积累,高压缩比的车,对积炭的敏感度更高,性能衰减就更快。这就是为什么高压缩比的车,如果用油不当,在几万公里时就会出现尾气超标的现象。厂家的尴尬处境在于推荐使用97号汽油,用户的使用成本增加,推荐较低标号的汽油,虽在消费者的承受范围内,但不能发挥出汽车的最佳性能。一些厂商认为,中国的93号油可替代欧洲的95号油,所以高压缩比的车可以用低标号汽油。而又有厂商持相反意见,认为中国的97号油只能当93号油,93号油只能当90号油,所以认为低压缩比的车,一定要用高标号汽油。对于这两种截然不同的观点,消费者又能作何判断呢?

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