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发动机如何识别汽油标号:是93还是97?

 

作者:SJTU91BB

发了几篇关于汽油的文章,今天再发一篇,也是车主关心的问题:发动机如何识别汽油标号!

93和97最本质的区别是抗爆性,97辛烷值高,抗暴能力强;93就相对弱些。

什么是抗爆性,什么是辛烷值?我想大家都大致知道。这里我先稍微介绍一下,这样本文好展开。

辛烷值有两种标准,马达法(MON)和研究法(RON),现在的商品汽油标号都是采用研究法。马达法和研究法的主要区别是实验的额定转速不同,进气温度不同。进一步阅读请大家百度。

把最难燃烧的异辛烷的抗暴指数设为100,最容易燃烧的正庚烷的抗暴指数设为0,把它们按体积比例组合就构成标准辛烷值,比如93号标准燃料汽油,可以看作异辛烷93%,正庚烷7%  的体积比。

您买到的商品汽油肯定不是纯粹的异辛烷和正庚烷的组合。商品辛烷值的测定是以异辛烷和正庚烷为标准燃料,按标准条件,在实验室标准单缸汽油机上用对比法进行的。调节标准燃料组成的比例,使标准燃料产生的爆震强度与试样(商品汽油)相同,此时标准燃料中异辛烷所占的体积百分数就是试样的辛烷值。

看了这段,您大致明白了吧。我们来小结一下:97号的抗爆性比93号高;反过来思考,97号的燃烧速度比93号慢。

那么您在加油站加油的时候,可以选择93或97号加注。很多车都是建议使用93号以上的汽油,这并没有否定您加97号汽油。那么发动机怎么知道您加了93还是97号呢?

既然93和97的本质区别是抗暴指数,也就是辛烷值不同。发动机有没有监测抗暴能力的传感器呢?

有!它就是爆震传感器。

 

我们先来看一个图,看看爆震传感器长得啥样:

爆震传感器01

爆震传感器安装在缸壁外侧,垂直于气缸壁。

爆震传感器安装位置

爆震传感器有各种形式,这个我们不研究了。大家知道:爆震传感器的简明功能就是通知ECU控制点火提前角。(下图:发动机教材截图)

爆震传感器的功能就是控制点火提前角

当检测到爆震后,爆震传感器把信号告诉ECU,ECU会判断,然后调整点火提前角。那么ECU的爆震控制原理是什么?看图,对爆震的控制也是闭环不间断控制。

下图:爆震控制原理图(图中ECM就是ECU),来自某汽车公司培训资料。
ECU爆震控制

事实上,我们很多发动机并不是每个汽缸都有爆震传感器,很多都是两个汽缸共用一个传感器,传感器放在两缸之间,这样对爆震的监测精度就降低了。每个汽缸都有爆震传感器,ECU就可以对每个汽缸的点火时间控制,否则就取平均值。也就是说,如果两个汽缸共用一个爆震传感器,ECU并不知道具体是哪个汽缸爆震,把两缸的点火提前角都推后。

爆震的过程是实时监测过程,不断测量、不断分析爆震的可能。爆震控制过程,点火提前角不断提前,直到爆震发生,然后推出点火提前角,等爆震结束后,再开始提前。这样循环进行,有点太执著了。

问题1,我一直加注93号汽油,从来没有加注97号汽油,爆震传感器还这样很负责任的循环监测吗?

答:当然。因为发动机工作时,水温,汽缸积碳,点火能量,混合气浓度等都不是绝对一样,都可能产生爆震问题,所以爆震传感器是实时监测的。

问题2,我93和97号汽油换着加,爆震传感器能识别吗?

答:爆震传感器可不知道您加了97还是93,它也没有眼睛看您的发票,但它能感知。ECU会通过设定的程序调节点火时间,没有爆震就提前一点,下个工作循环,还没有爆震,再提前一些,直到爆震产生,它会做个小笔记,记住这个点火提前角会产生爆震。下次的循环在预设值(临时基准)在前后范围内进行。所以,93,97很快就被识别。如果你用93和97混加,一半一半,那么ECU会判断您加了相当于辛烷值RON=95号的汽油。

问题3,我加90号的汽油,行不行?

答:发动机压缩的时候就爆震了,都不需要点火。加注多少号以上汽油,还要决定于发动机的压缩比。也不仅仅是点火提前角的事情。参考蓝色方向盘《高压速比发动机为什么可以加93号汽油

几个小问答看了,您明白了一半。喜欢研究的高手要发问了,为什么要设定爆震传感器,我把点火提前角都推后,就神马爆震就没有了。不更加省事吗。

这当然可以,如果这样的话,你很快要把车卖掉了。为什么,绵弱无力,可能连小摩托车都飚不过。为什么?

又是一个为什么?SJTU91BB写帖子,为什么太多了。是的,一个问题,不说透,我不爽,也觉得愧对读者。

好,现在我来说说为什么要加入爆震传感器。

在高转速发动机时代,每个冲程的时间极短。为了保证发动机效率,扭矩,还要少烧汽油,减少排放。对燃烧的控制就要尽量精准。化油器时代,没有ECU的时代,发动机很多没有爆震传感器,都是估算着控制点火,很简陋的方法,点火提前角也可以人工调节。在电喷时代,计算机和传感器,数值模拟等手段的介入,啥都要搞的精准。

先看一个图,混合气燃烧时的汽缸压力图。再往下说:

此图来自某研究论文,这是1800转时,发动机汽缸压力图。

发动机汽缸压力图

图示的数据很多。大家不要嫌烦。请大家看一点:汽缸压力在曲轴刚刚转过上止点时达到峰值(最大值)

要想发动机有劲,就必须在曲轴刚刚转过上止点时达到最大压力。如果转角过多后,才达到最大压力,那么很多高压高温气体没有来得对活塞做工,就释放了。因为排气门打开的角度是距离下止点前30°左右。排气门一打开,神马压力都是浮云。

混合气燃烧需要一个时间过程,在曲轴转到上止点再点火,就晚了,所以必须提前点火。

如果最大压力值发生在曲轴转到上止点前(就是压缩行程还没有结束时),那就是爆震!所以,必须把最大压力的发生点控制在上止点后(既做工行程刚刚开始)。

混合气燃烧达到最大压力的时间正比于:点火提前角和燃烧速度。93号的燃烧速度大于97号汽油,所以,97号汽油的点火时刻比93号提前。

网上很多93换97感觉动力好,也有97换93感觉动力好的说法,都和这个压力峰值有关。也就是和点火提前角和燃烧速度的配合有关。谁能把压力峰值调整到最佳,谁的动力最强!

网上还有一种说法,对应于不同的转速阶段,使用不同标号的汽油,效果最佳。关于这个问题,我给大家提个思路,上图是研究1800转的压力峰值。换用不同的标号汽油,研究不同转速的压力峰值(比如2000转,4000转),即可得知在哪个转速段使用多少标号的汽油最佳。玩赛道的朋友们可以尝试。私家车主看看就行了,别再花时间。

现在我们已经搞清楚,发动机是如何识别汽油抗暴能力的。那么,我们私家车主需要注意什么?

SJTU91BB建议:

1,可以加注93号汽油的,先从93号加起,如果您感觉还行就一直93,如果感觉高转速没劲,也可尝试97,但尝试并不说明加了97就肯定有劲。有的车有劲,有的车反而更不如93。前面不是说了吗,这决定于点火提前角和燃烧速度的配合--火候是不是精准!参考阅读,蓝色方向盘《建议加93号以上汽油,到底加93还是97

2,说明书指定97号以上的汽油,你别无选择,只能加97。记住,到大站加国4。每次加油都应该索取发票。

3,97和93可以混加,发动机能够识别。对发动机没有影响。但SJTU91BB不建议经常性的来回混加。

4,发动机长期工作会产生积碳,积碳多了会干扰燃烧(一般是加速燃烧),这样爆震传感器会通知ECU大幅推迟点火提前角,可能导致燃烧压力峰值滞后。表象是:车子没劲,油耗高。请及时清洁供油和燃烧系统积碳。参考阅读,蓝色方向盘《汽油含硫,乙醇汽油和用车保养有什么关系》《SJTU91BB也谈燃油清洁剂的使用》。

 

此小短文就写到这里,祝大家元宵节愉快!

SJTU91BB  2013.2.24

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评论 21

  1. #9

    本人大众高7旅1.4T 说明书说加95 92都可,油箱盖也一样,但它大写推荐加95 车已5700公里,看了你的文章后,最近一直在犹豫是否加92 加了会不会损害发动机 会不会爆震

    lixu2年前 (2016-03-30)回复
    • 加92完全可以啊,没有什么损害。发动机内的爆震传感器能自动识别92和98的燃烧速度,会自适应调整的。

      SJTU91BB2年前 (2016-04-05)回复