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汽车发动机在设计阶段，会根据压缩比设定所用燃油的标号。压缩比是发动机的一个非常重要的结构参数，它表示活塞在下止点压缩开始时的气体体积与活塞在上止点压缩终了时的气体体积之比。从动力性和经济性方面来说，压缩比应该越大越好。压缩比高，动力性好、热效率高，车辆加速性、最高车速等会相应提高。但是受汽缸材料性能以及汽油燃烧爆震的制约，汽油机的压缩比又不能太大。简单地说，高压缩比车使用高标号的燃油。燃油标号越高，油的燃烧速度就越慢，燃烧爆震就越低，发动机需要较高的压缩比；反之，低标号燃油的燃烧速度较快，燃烧爆震大，发动机压缩比较低。 燃油的标号还涉及到发动机点火正时的问题。低标号汽油燃烧速度快，点火角度要滞后；高标号燃油燃烧速度慢，点火角度要提前。例如一台发动机按照说明书要求应加93号汽油，现在加了90号汽油，可能会造成发动机启动困难；加速时，发动机内有清脆的金属碰撞声音；长途行车后，关闭点火开关时发动机抖动。 选择汽油标号的主要依据是发动机的压缩比。盲目使用高标号汽油，不仅会在行驶中产生加速无力的现象，而且其高抗爆性的优势无法发挥出来，还会造成金钱的浪费。 基本概念： 1、压缩比： 汽车选择汽油标号的首要标准就是发动机的压缩比，也是当代汽车的核心节能指标。引擎的运行是由汽缸的“吸气——压缩——燃烧——排气——吸气”这样周而复始的运动所组成，活塞在行程的最远点和最近点时的汽缸体积之比就是压缩比。降低油耗的成本最低效果最好的方法就是提高发动机的压缩比。提高压缩比只是改变活塞行程，混合油气压缩得越厉害，它燃烧的反作用也越大，燃烧越充分。但压缩比不是轻易能动的，因为得有另一个指标配合，即汽油的抗爆性指标，亦称辛烷值，即汽油标号。 2、爆震与抗爆性： 一般认为，活塞在行程的上止点后10度左右，燃烧产生最大压力时，推动活塞的力度最大（就象是荡秋千，在到达最高点后一点使劲秋千最快）。比如1000转的时候，燃烧过程相当于曲轴转角的20度，就是说提前10度点火，引擎最有力。而到了4000转，活塞运动得快了，燃烧过程就相当于曲轴转角的60度了，就需要提前50度点火，就这样随转速的提高，点火是越来越提前。最终会达到一个转速，还没点火油气就烧起来了，这就是爆震。 汽油的标号决定了爆震点的早晚，其实也就是决定了引擎的功率大小。燃油的抗爆震性能随它的组成而异。燃油的抗爆震性越高，发动机的压缩比也可能高些，发动机的经济性和动力性都会得到提高。 确定燃油的抗爆震性是很困难的，因为燃油的抗爆震性不仅取决于燃油的性质，还随发动机的型式、空燃比、冷却水温、进气温度、点火提前角、气门定时等而变化。 3、辛烷值——标号： 为评定燃油的抗爆震性能，一般采用两种方法：马达法和研究法。评定工作一般在一台专门设计的可变压缩比的单缸发动机上进行。 马达法规定试验工况为：进气温度149℃，冷却水温度100℃，发动机转速900 r/min,点火提前角为上止点前14°~26°。试验时，先用被测定燃油工作，逐渐改变压缩比，直到爆震仪上指出标准爆震强度为止。然后，保持压缩比等条件不变，换用标准燃油工作。标准燃油是由抗爆性很高的异辛烷C8H18（定其辛烷值为100）和易爆燃的正庚烷（定其辛烷值为0）的混合液。逐渐改变异辛烷和正庚烷的比例，直到标准燃油所产生的爆燃强度与上述被测燃油相同时为止。这时标准燃油中所含异辛烷的体积百分数就是被测燃油的辛烷值。辛烷值高，燃油的抗爆震性就好，反之抗暴性就差。 例如：某燃油辛烷值为80，这就是说该燃油与含异辛烷80%和正庚烷20%的混合液的抗爆性相同。这就是对燃油抗爆性的评价标准。 研究法与马达法的试验方法相同，只是规定的试验条件不同而已。研究法规定的工况为：进气温度为51.7℃，冷却水温度为100℃，发动机转速600 r/min，点火提前角为13°。 由于马达法规定的条件比研究法苛刻，因此所测出的辛烷值比较低。同一种燃油用马达法测出的辛烷值为85时，相当于研究法辛烷值为92；马达法为90时，研究法为97。现在加油站用的是研究法辛烷值。 一般来说，工厂提高汽油辛烷值的途径有三个：一是选择良好的原料和改进加工工艺，例如采用催化裂化、重整等二次加工工艺。二是向产品中调入抗爆性优良的高辛烷值成分，例如异辛烷、异丙苯、烷基苯等。三是加入抗爆剂。 降标用油与超标用油 93号油比90号油贵5％，但能耗也小5％左右，从百公里耗油钱量上比，理论上是相等的。但考虑93号油匹配的高压缩比发动机用90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。 最近几年，97＃汽油开始在国内市场广泛出现。一些车友对汽油的使用也陷入了一种误区，就是热衷于使用高标号的汽油。甚至一些车友把汽油的标号看成是油品纯净度和质量的标准。这是错误的。其实汽油标号的高低只是表示汽油辛烷值的大小，绝不能把标号与纯净度和质量混为一谈。用93号油的发动机硬要用97号油就会出现“滞燃”现象，即压到了头它还不到自燃点，一样会出现燃烧不完全现象。 国内汽油分析 从目前国内油品状况来看，很多97＃汽油其实是在90＃的汽油中加入了异辛烷、异丙苯、烷基苯等添加剂以及MTBE抗爆剂而来的，并不是在生产过程中提高催化裂解、二次重整等加工工艺而来的。97＃油的售价高，利润大，滋长了一些企业滥用添加剂的风气。他们不择手段地提高汽油的辛烷值，全然不顾油品在其他方面的综合使用状况，这造成了相当一部分97＃汽油容易造成发动机积碳，甚至机件被腐蚀的情况。目前这些现象较多地出现在一些进口高档汽车以及POLO、派力奥和西耶那最近新出品的手自一体Speedgear系列等压缩比超高的车型身上。 相对而言，国内90＃和93＃汽油的加工工艺是比较过关的，而且售价相对较低，利润相对没那么丰厚，因此较少有企业在90＃和93＃汽油上动手脚。 另一方面，由于90＃汽油已经普及多年，绝大多数90＃汽油的储运工具和加油站油缸也都使用了多年，在储运工具和加油站油缸中积淀的杂质越来越多，这造成了90＃汽油的质量问题主要体现在杂质方面。 而93＃汽油只开始大面积推广了两年多，多数加油站的93＃油缸还都比较干净。因此，相对而言，93＃汽油最为可靠。 TSI
TSI是Turbo-charging（涡轮增压）、Super-charging（机械增压）和Injection（燃油直喷）,三个关键特色的首字母缩写。 “T”，Turbocharger(涡轮增压)的简称，原理是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入汽缸，空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，发动机的输出功率就得到了较大的提升。增压带来的好处是“既让马儿跑得快，又让马儿吃得少”，通常情况下加装涡轮增压器以后的发动机功率和扭矩要提高20%-40%，但废气涡轮在结构简单，性能突出的背后也有它的弊端，由于叶轮的惯性作用对油门的突然变化反应迟缓，在急加速的情况下，会有短暂的发动机“不出力”的现象。此外，废气涡轮依靠发动机油散热，工作时过高的温度和超过每秒30000次的转速都会让涡轮增压器在保养或使用不当时成为易损部件。 你能总是忍受每天在启动后都要让车子怠速几分钟，等待机油温度升高吗？你能习惯在长途奔袭到家乡门前先在车上停留几分钟再下车进家门吗？这也许连大众的工程师都做不到，于是，更好的“TSI”来了，加装了机械增压器。 “S”是Super-charging（机械增压）机械增压器的简称。机械增压器采用皮带与引擎曲轴皮带盘连接，利用引擎转速来带动机械增压器内部叶片，以产生增压空气送入引擎进气歧管内，整体结构相当简单，工作温度于70℃-100℃，这是普通轿车的正常温度，不同于涡轮增压器靠引擎排放的废气驱动，必须接触400℃-900℃的高温废气，因此机械增压系统对于冷却系统、润滑油脂的要求与自然进气引擎相同，无需特殊保养，较低的转速也令其使用寿命大大加长。机械增压引擎的出力表现与自然吸气引擎极为相似，既没有了涡轮增压介入时的鲁莽，又赚取了更大的马力和扭力，所以机械增压引擎在加速时的表现更加顺滑和线性。 “I”是Injection（燃油直喷）的简称。缸内燃油直喷技术，顾名思义。供油系统采用缸内直喷设计的最大优势，就在于燃油是以极高压力直接注入于燃烧室中，因此除了喷油嘴的构造和位置都异于传统供油系统，在油气的雾化和混合效率上也更为优异。加上近来车上各项电子系统的控制技术大幅进步，计算机对于进气量与喷油时机的判读与控制也愈加精准，因此在搭配上缸内直喷技术以使得发动机的燃烧效率大幅提升下，除了发动机得以产生更大动力，对于环保和节能也都有正面的帮助。 机械增压填补了涡轮增压产生迟滞时的动力输出，燃油直喷技术令发动机对燃料的使用效率提高到新的高度，更全面的是，大众集团此次采用了博格华纳提供的水冷涡轮增压器，新匹配的冷却系统解决了涡轮增压器的冷却问题，也更延长了使用寿命和耐用性。在欧洲，搭载双增压发动机的高尔夫GTI1.4TSI在获得远超2.0L自然吸气时发动机功率的同时获得了更低的燃油消耗，我只能说这真是一台有劲儿的机器，还很环保。 而如此同时，国内南北大众引进国产的 TSI发动机省略了机械增压和分层燃烧部分（Fuel Stratified Injection），我们只能感受到单涡轮和缸内直喷技术的搭配。省略的部分也不是完全没有道理，除了高成本的价格门槛外，双增压会大副提高发动机的压缩比，相对应的使用的燃油的标准也大大提高，相对于燃油质量普遍一般的国内市场，有时候高科技的减配也是无奈而必须的。 类似进口1.4TSI发动机是双涡轮增压、机械增压、缸内直喷、分层燃烧技术相结合的整体，即改善了起步加速,又具有充足的后劲,可谓是动力澎湃，提高了燃油效率，降低了油耗，约可以节省20--30%燃油，效率却提高了30--50%。 TSI发动机的综合优点是：动力损耗小，输出功率相对来说也增大了，可以在小排量的情况下获得较大的扭矩和马力。 FSI——燃油分层喷射发动机 |
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