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车用汽油抗爆剂综述
2021年冬雾霾席卷全国,一时间谈"霾〞色变。国家环保部进展了大气污染溯源研究,结果说明:雾霾的肆虐与汽车保有量的迅猛增长密不可分。汽油作为汽车的主要燃料,其品质优劣对汽车尾气排放有决定性影响。
环境保护部与国家质量监视检验检疫总局联合发布了"中国第五阶段轻型汽车污染物排放限值及测量方法",提升车用汽柴油质量要求,完成了与国际现行燃油标准的接轨。最新车用汽油标准(国V标准)中,对汽油牌号进展了调整,分别以92*和95*代替了原来的93*和97*车用汽油,意味着国V车用汽油的抗爆震性能有所下降。本文拟对车用汽油抗爆震性能及抗爆剂做系统性介绍,并对非法、非常规抗爆剂的最新检测方法进展综述。
爆震及抗爆剂作用机理
爆震
当汽油辛烷值与发动机压缩比相匹配时,汽油蒸汽与空气的混合物在气缸中被压缩,其温度上升,一经电火花点燃,便以火花塞为中心逐层发火燃烧,平稳地向未燃区传播,此时气缸内温度与压力变化均匀,发动机正常工作。当使用低辛烷值的汽油时,在火焰前锋尚未传播到的地方,混合气中已形成大量不稳定的过氧化物,自发燃烧形成多个燃烧中心,产生的冲击波相互碰撞,猛烈撞击活塞头和气缸,发出金属敲击声,即为爆震现象。
为了提高发动机的功率密度和效率,设计者会尽力增加气缸进气量、增大压缩比并降低气缸温度,例如涡轮增压技术的应用大幅提升了燃烧效率,但与此同时爆震也随之增强。爆震是限制发动机效率提高的主要原因之一,轻度爆震对燃烧有利,而严重爆震会破坏缸体,引起发动机过热、烧蚀气门和活塞、烧坏活塞杯、损坏轴承、发动机功率下降、油耗增加,并伴随有黑烟。
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汽油辛烷值
辛烷值是表示抗爆震性能(简称抗爆性)的约定数值,规定抗爆性差的正庚烷的辛烷值为0,抗爆性好的异辛烷的辛烷值为100,以二者按照不同体积比例混合得到辛烷值从0到100的标准燃料。在辛烷值试验机中测定油样的辛烷值时,提高压缩比直至出现标准爆震强度为止,然后保持压缩比不变,改变标准燃料比例,直至使发动机产生与上述一样的爆震强度,此时标准燃料中异辛烷含量即为待测油样的辛烷值。辛烷值又分为马达法辛烷值(MON)和研究法辛烷值(RON),二者均在单缸ASTM-CFR引擎上进展测定。MON测定条件较为苛刻,发动机转速为900r/min,进气温度为149℃,反映汽车在高速行驶、重负荷下行驶的汽油抗爆性。RON测定条件较为缓和,发动机转速为600r/min,进气温度为52℃,反响汽车在市区慢速行驶时的汽油抗爆性。同种汽油的RON比MON高约0~15个单位,两者之差称为敏感度,二者平均值称为抗爆指数(AKI)。
汽油的辛烷值除了用上述方法检测外,还可通过汽油组分分析进展理论计算。随着引擎技术的不断进步,