聲明：本文由說(shuō)客作者撰寫(xiě)，觀(guān)點(diǎn)僅代表個(gè)人，不代表汽車(chē)之家。文中部分圖片來(lái)自于網(wǎng)絡(luò )，感謝原作者。
筆者在論壇先后發(fā)表過(guò)幾篇文章講解汽油的有關(guān)知識，現在綜合一下寫(xiě)一篇文章。
一、汽油是什么？
先說(shuō)汽油是怎么來(lái)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(wàn)不要說(shuō)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(jiǎn)單的說(shuō)，汽油的成分包括這么幾大類(lèi)：C4-C12的直鏈烴類(lèi)；環(huán)烷烴類(lèi)，芳香烴類(lèi)。其中直鏈烴類(lèi)還可以分為烷烴和烯烴兩大類(lèi)，下面會(huì )提到。
二、汽油是怎么來(lái)的？
汽油最初是用蒸餾法來(lái)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(huì )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。據估計，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(mǎn)足需要的。于是人們開(kāi)始使用裂解法，將本來(lái)不能被蒸餾出來(lái)的大分子打破，這樣就可以增加汽油的產(chǎn)量了。
三、汽油的標號是什么意思？
我們知道，汽油是易燃易爆的，即便是沒(méi)有明火，在受到劇烈沖擊的時(shí)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(lái)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(lái)衡量汽油的抗爆性呢？或者簡(jiǎn)單的說(shuō)，怎么來(lái)評價(jià)一種汽油，是不是穩定呢？
我們就用汽油標號。準確的來(lái)說(shuō)，汽油標號指的是辛烷值。我們選取兩種性質(zhì)對立的烴類(lèi)：異辛烷和正庚烷。異辛烷在受到壓縮和撞擊的時(shí)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(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(shuō)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(shuō)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(lèi)推。
這樣大家就明白了一個(gè)道理：辛烷值或者說(shuō)汽油標號，僅僅用來(lái)衡量汽油的穩定性。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(shuō)：涼鞋、棉鞋僅僅用來(lái)衡量鞋子的保溫效果。棉鞋的保溫效果好，但是你能說(shuō)棉鞋一定比涼鞋好嗎？棉鞋一定比涼鞋質(zhì)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(gè)問(wèn)題之前，先簡(jiǎn)單了解一下汽油機的工作原理。其實(shí)你要是學(xué)過(guò)初中物理，肯定知道。不過(guò)好多人不知道，我很奇怪他們?yōu)槭裁床恢馈?BR>
活塞向上運動(dòng)，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(shí)候，也就是說(shuō)壓縮即將到達最大限度的時(shí)候，噴油嘴噴出汽油混合氣（或者叫燃氣），然后活塞運動(dòng)到氣缸頂部，此時(shí)燃氣被壓縮到最大程度，但是他還沒(méi)有燃燒。此時(shí)火花塞點(diǎn)火，燃氣發(fā)生爆炸，產(chǎn)生能量，推動(dòng)活塞向下運動(dòng)，燃燒后的廢氣被排除氣缸�；钊\動(dòng)到底部以后借助慣性再返回，重復上述過(guò)程。（以上是為了方便大家了解，簡(jiǎn)單描述，教科書(shū)和實(shí)際情況略有出入，但是基本原理相同）
每一款發(fā)動(dòng)機設計的時(shí)候，都考慮到汽油辛烷值的選擇了。比如一款發(fā)動(dòng)機，設計的時(shí)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(shí)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(shí)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(zhù)起來(lái)，燃燒的效率是很高的，潮濕的木柴，也可以慢慢點(diǎn)著(zhù)，但是放熱的效率就低得多。
如果發(fā)動(dòng)機被加入了低標號汽油，會(huì )出現什么情況呢？比如說(shuō)，我們往上面使用90#汽油的發(fā)動(dòng)機中加入70#汽油。那么在壓縮環(huán)節，燃氣會(huì )提前爆炸，因為70#汽油抗爆性差，更容易被壓縮點(diǎn)燃，這樣推動(dòng)活塞的力量提前出現了，而此時(shí)活塞還沒(méi)有到達最高點(diǎn)，還有一個(gè)向上的力，這樣就會(huì )出現“頂�！�，發(fā)動(dòng)機就會(huì )出現異常的震動(dòng)，也就是爆震。這時(shí)候燃氣爆炸的能量不但沒(méi)有完全變成動(dòng)力，還對發(fā)動(dòng)機產(chǎn)生嚴重損害。
反過(guò)來(lái)，我們加入標號過(guò)高的汽油，也不好。比如還是上面那款發(fā)動(dòng)機，我們加入97#汽油。那么在壓縮結尾，燃氣并沒(méi)有達到“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(huì )降低。很多盲目使用97#汽油的朋友都有體會(huì )：假如97#以后，汽車(chē)提速反而“肉”了，就是這個(gè)道理。因此，必須嚴格按照廠(chǎng)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(huì )不同。我們上面提到，汽油里面有烯烴、芳烴，這兩類(lèi)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(huì )帶來(lái)一些不好的影響。學(xué)過(guò)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(guò)程中，就容易發(fā)生聚合反應，產(chǎn)生大分子的膠狀物質(zhì)，這種物質(zhì)會(huì )帶來(lái)什么問(wèn)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(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(gè)過(guò)程中，汽油里面的烯烴和芳烴也會(huì )被還原變成烷烴、環(huán)烷烴，這時(shí)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115，只需要一點(diǎn)點(diǎn)就可以顯著(zhù)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(shí)在環(huán)境中可能會(huì )有一定的毒性。 異辛烷：前文已經(jīng)說(shuō)過(guò)了，這里不重復了。異辛烷的大規模產(chǎn)業(yè)化剛剛起步，價(jià)格也比較高，但是長(cháng)遠來(lái)看，他比MTBE更好一些。 甲醇/乙醇：甲醇和乙醇的辛烷值都超過(guò)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(huì )覺(jué)得車(chē)子沒(méi)有勁兒、油耗增加。
六、積碳是怎么來(lái)的？
嚴格來(lái)說(shuō)，積碳和燃燒是否充分的關(guān)系并不是那么大。因此有人說(shuō)高速不容易產(chǎn)生積碳、低速容易產(chǎn)生積碳，其實(shí)區別沒(méi)這么大。關(guān)鍵問(wèn)題還是汽油的品質(zhì)。前面說(shuō)了，汽油都要加抗爆劑，大家要明白：同樣的工藝出來(lái)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(shuō)，標號越高，其中產(chǎn)生積碳的物質(zhì)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(lái)的？
很長(cháng)時(shí)間以來(lái)，人們都對兩桶油頗有微詞，正所謂無(wú)風(fēng)不起浪，兩桶油某些做法的確有些過(guò)分。不過(guò)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(méi)辦法的情況下去兩桶油之外，其他時(shí)候都在殼牌，我們這里殼牌搞活動(dòng)比較便宜，品質(zhì)也還過(guò)得去。 下面這件事情，人們就拍錯板子了。 一提到油里面摻水，大家一定恨得牙根癢癢，不過(guò)我要告訴大家，油里面的確有水，但是真的不是摻進(jìn)去的。理論上來(lái)說(shuō)，油里面是沒(méi)法摻水的，也是很不明智的。那么，油里面的水是怎么來(lái)的？大家看下面的圖式，表示的是一個(gè)燃油儲罐： 罐壁上的小圓點(diǎn)是什么呢？大家都知道，晝夜溫度是有差別的，空氣中是有水蒸氣的，到了晚上，金屬罐壁的溫度下降得更快，于是空氣中的水蒸氣就在罐壁凝結成為小水珠，小水珠多到一定程度之后，就會(huì )順著(zhù)罐壁流下來(lái)： 大家都知道，無(wú)論汽油柴油都比水的密度小，于是水就到了罐底。第二天，這樣的情況繼續發(fā)生，但是由于此時(shí)的水被燃油蓋住，溫度升高的時(shí)候不能揮發(fā)出去。于是大家就應該很明白了：罐底的水會(huì )越來(lái)越多。這就是為什么油里面會(huì )有水。加油的時(shí)候，油泵會(huì )攪動(dòng)油罐內的燃油，水會(huì )在短時(shí)間內被混合在燃油里面加到我們的車(chē)里面，就會(huì )造成發(fā)動(dòng)機的損害。 那么，是不是說(shuō)，兩桶油就沒(méi)有責任呢？對呀！這是自然規律呀！錯！很早之前人們就知道這個(gè)道理，因此就有相應的處理措施。加油站必須定期檢測燃油的含水量，一旦超出標準，必須進(jìn)行換油清洗。有些加油站沒(méi)有責任心，檢測不及時(shí)。有的檢測了，但是嫌麻煩，或者出于成本考慮沒(méi)有換油。這就是問(wèn)題所在。 再提醒大家一點(diǎn)：不去買(mǎi)賣(mài)不好的加油站。有的加油站生意不好，一罐油幾個(gè)月賣(mài)不完，你覺(jué)得他舍得換油嗎？八、關(guān)于乙醇汽油 緣起這個(gè)帖子： http://club.autohome.com.cn/bbs/thread-c-2974-29815654-1.html?pvareaid=101628-----------------------------------------壇子里有沒(méi)有用乙醇汽油的！ 趁著(zhù)五一假期，去洛陽(yáng)玩了兩天，河南人民的熱情就不表了，回來(lái)的路上加了300塊的乙醇汽油，發(fā)現發(fā)動(dòng)機的聲音異常大，稍一加速，就有類(lèi)似鏟車(chē)加速的那種咆哮。車(chē)是1.6L的，有類(lèi)似的車(chē)友沒(méi)？ 剛看了下說(shuō)明書(shū)，似乎只能加無(wú)鉛汽油。-------------------------------------------- 我只談兩點(diǎn)：第一，無(wú)鉛汽油并不是乙醇汽油的對立面。乙醇汽油也屬于無(wú)鉛汽油的一種。普通汽油和乙醇汽油可以少量混合，但是絕對不能大量混合。我們出長(cháng)途，一般都是看油箱存有很少的時(shí)候才加油，這樣做有一個(gè)前提，就是充分了解沿途加油站、高速服務(wù)區的分布。比如油箱里面剩的汽油只有幾升了，那么加滿(mǎn)其他型號的汽油是完全沒(méi)問(wèn)題的。但是如果油箱里面還有十幾升甚至多半箱，那就絕對不要混合！我們一個(gè)朋友曾經(jīng)開(kāi)車(chē)去北京，到了馬駒橋快下高速的時(shí)候，發(fā)現還有半箱，為了不在市區加油（嫌麻煩），就在馬駒橋服務(wù)區加滿(mǎn)了京92#，結果在天安門(mén)廣場(chǎng)熄火了。第二，乙醇汽油和普通汽油的區別是成分。普通汽油主要成分包括烷烴、烯烴、芳烴，都是碳氫化合物。乙醇汽油添加了乙醇，帶進(jìn)去了氧。學(xué)過(guò)化學(xué)的都知道，這樣的結果是燃燒效率提高了：碳氫少了、氧多了，自然燃燒效率就會(huì )提高。但是燃燒值降低了。我們可以簡(jiǎn)單的把乙醇看成乙烯加上水，粗略估算的話(huà)，大約46克乙醇燃燒產(chǎn)生的能量，只相當于28克乙烯。當然這個(gè)估算是不十分準確的，是粗略的。----------------------------------------------- 補充，以前日本人曾經(jīng)有過(guò)一個(gè)發(fā)明，把水加進(jìn)煤油里面，通過(guò)超聲波技術(shù)讓水和沒(méi)有乳化，最終達到提高燃燒效率、降低廢氣排放的目的。但是這個(gè)發(fā)明最終沒(méi)有大面積推廣，慢慢死掉了，因為水和油的確不能穩定共存，勢必會(huì )分層�，F在加酒精，其實(shí)和加水的目的是一樣的，不過(guò)酒精具有一定的脂溶性，可以和油穩定共存一段時(shí)間。 下面，澄清幾個(gè)誤區： 一、97#汽油比93#汽油好，純凈，積碳少。 答案：完全錯誤！ 二、高壓縮比車(chē)型要用高標號汽油，壓縮比超過(guò)9.5的，就應該用97#汽油了，廠(chǎng)家說(shuō)要用93#？這個(gè)不對，還是用97#好。 答案：完全錯誤！環(huán)境溫度低就一定要多穿衣服嗎？必須多穿衣服嗎？不是的，也可以開(kāi)空調、用暖氣。 三、廠(chǎng)家標稱(chēng)要用97#汽油，不過(guò)我主要在市區低速行駛，用93#也可以。（論壇上有人就發(fā)了這么一個(gè)帖子） 答案：完全錯誤！低標號汽油會(huì )產(chǎn)生爆震！您要是覺(jué)得大修發(fā)動(dòng)機比洗積碳省事，您就這么折騰吧！～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～ 在目前的工藝水平，汽油的標號越高，實(shí)際上芳烴、烯烴、MTBE含量越高，越容易增加積碳，對車(chē)越不好。有些車(chē)為了避免出現爆震，不得不使用高標號汽油，那是沒(méi)辦法的事情。 給大家一個(gè)建議：選擇汽油標號的時(shí)候，在符合不出現爆震的前提下，標號就低不就高。比如，油箱蓋上明確標識：請加注93號及以上無(wú)鉛汽油，OK！毫不猶豫加93#！不要加97#，除非你錢(qián)多燒得慌。 還有一種很錯誤的觀(guān)點(diǎn)：97#比93#抗燒，油耗更低，算下來(lái)可能花費更少。這種說(shuō)法并沒(méi)有經(jīng)過(guò)實(shí)踐驗證，可能在個(gè)別人、個(gè)別車(chē)、個(gè)別時(shí)段是符合的，但是通過(guò)大量數據來(lái)綜合推算，我們沒(méi)有任何證據支持此類(lèi)觀(guān)點(diǎn)，那種差別，是統計學(xué)上的誤差。（在此不解釋?zhuān)瑢W(xué)過(guò)統計學(xué)特別是醫學(xué)統計學(xué)的都應該懂得這個(gè)道理。姚明和奧巴馬站在一起，你能說(shuō)黃種人身高超過(guò)黑種人？那不行，要通過(guò)大樣本進(jìn)行綜合分析比較。） 至于以后有人忽悠你：97#積炭少，千萬(wàn)不要信了。 當然，有些地方的高標號汽油是通過(guò)添加乙醇得到的，這樣的汽油積炭的確少，但是也帶來(lái)另一個(gè)問(wèn)題：燃燒值降低了，油耗會(huì )增加。
