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汽油的基础知识分析与ecu调配之间的关系

2020-08-21 08:01    艾森ECUballbet贝博(北京运营中心)


如果把ballbet贝博app下载ios比作人,那汽油就是ballbet贝博app下载ios吃的食物,我们会在意食物种类,质量,那同样的道理,你有没有想过你每天加的汽油种类合适与否,质量又是否合格?咱们今天就一起来探讨下相关的问题。

汽油的英文名为Gasoline(美)/Petrol(英),外观为透明液体,可燃,馏程为30℃至220℃,主要成分为C5~C12脂肪烃和环烷烃类,以及一定量芳香烃,汽油具有较高的辛烷值(抗爆震燃烧性能),并按辛烷值的高低分为90号、92号、95号、98号等标号号。汽油由石油炼制得到的直馏汽油组分、催化裂化汽油组分、催化重整汽油组分等不同汽油组分经精制后与高辛烷值组分经调和制得,主要用作ballbet贝博app下载ios点燃式内燃机的燃料。

发展沿革

19世纪中,人们还没有认识到汽油的重要性,当时大量使用的是点灯用煤油。那时的石油炼制依赖简单的蒸馏过程,将石油中沸点不同的成分分离出来。煤油组分的沸点较高,点灯时使用安全,成为原油炼制的主要产品,而汽油和其他成分则往往被当作燃料烧掉。到了19世纪中后期,创制成功使用汽油的内燃机, 1886年汽油机作为ballbet贝博app下载ios动力运行成功,由此,汽油的重要性与日俱增。但采用蒸馏法,仅能从原油中提炼出20%的汽油。1911年,美国标准石油公司解决了汽油收率低的问题,采用威廉姆·伯顿和罗伯特·哈姆福瑞斯发明的热裂化工艺,将重质的瓦斯油加热裂化为轻质的汽油等馏分,从而整体提高了汽油收率,热裂化工艺在1913年获得了美国专利授权。 随后的催化裂化工艺比热裂化工艺进一步提高了汽油收率,而且辛烷值更高。
 

物化性质

汽油在常温下为无色至淡黄色的易流动液体,很难溶解于水,易燃,馏程为30℃至220℃,空气中含量为74~123克/立方米时遇火爆炸。汽油的热值约为44000kJ/kg(燃料的热值是指1kg燃料完全燃烧后所产生的热量)。 物化性质具体如下:

【化学式】五碳至十二碳烃类(碳氢化合物)混合物

【水溶性】不溶于水

【密度】0.70-0.78 g/cm^3

【外观】透明

【气味】芳香味

【安全性描述】易燃

【热值】44000 kJ/kg

制备

汽油由原油分馏及重质馏分裂化制得。原油加工过程中,蒸馏、催化裂化、热裂化、加氢裂化、催化重整、烷基化等单元都产出汽油组分,但辛烷值不同,如直馏汽油辛烷值低,不能单独作为发动机燃料;此外,杂质硫含量也不同,因此硫含量高的汽油组分还需加以脱硫精制,之后,将上述汽油组分加以调合,必要时需加入高辛烷值组分,最终得到符合国家标准的汽油产品。
 

用途分类

汽油是用量最大的轻质石油产品之一,是引擎的一种重要燃料。

根据制造过程,汽油组分可分为直馏汽油、热裂化汽油(焦化汽油)、催化裂化汽油、催化重整汽油、叠合汽油、加氢裂化汽油、烷基化汽油和合成汽油等。

汽油产品根据用途可分为航空汽油、车用汽油、溶剂汽油三大类。前两者主要用作汽油机的燃料,广泛用于ballbet贝博app下载ios、摩托车、快艇、直升飞机、农林业用飞机等。溶剂汽油则用于合成橡胶、油漆、油脂、香料等生产;汽油组分还可以溶解油污等水无法溶解的物质,起到清洁油污的作用;汽油组分作为有机溶液,还可以作为萃取剂使用。

重要特性

汽油重要的特性为蒸发性、抗爆性、安定性、安全性和腐蚀性。

对汽油的基础知识有了一定的了解后,咱们通过汽油的基础特性与ecu调配的关系在深入聊一聊。

国内,即使是同一家加油站,每次加到的汽油的差异也可能很大。

这就要求我们在选择高压缩比活塞和调写ECU时,即使不考虑气温问题,也要留有一定的余度来适应汽油的变化了。

在不需要考虑乙醇的地区,对于街道车来说,控制爆震是最重要的事。比较合适的做法是按95汽油调ECU程序,实际使用98汽油。

这样,即使是每次加到的98汽油都有差异,也应该能满足95汽油程序的需求了。

对于赛道练习车来说,控制爆震减少成本同样重要。可以按98汽油调程序,实际使用98汽油并配合稍高浓度的能提升辛烷值的汽油添加剂。

对于纯赛车来说,使用赛会统一提供的赛用汽油是唯一选择。ECU程序也就按照这种赛油调。一般来说,这类汽油的成分稳定性非常好,每批次赛用汽油的差异不会太大。


汽油生产

直接蒸馏出来的汽油抗爆性很差,需要和一些高抗爆性的成分混合才能使用。

添加这些醚类、醇类成分的目的主要是为了提高含氧量。需要注意的是,醇类成分除了会腐蚀一些密封件和管路外,其较大的挥发性还会导致燃料中醇类的比例不稳定,不利于ECU的控制。

有些高辛烷添加剂在燃烧时会产生一些固体的粉末残渣。这些累积在缸内的残渣会导致压缩比的提高、散热性能的下降、也可能会影响到空燃比。

工业生产汽油的流程非常复杂,世界主流的标准是EN228和ASTM D 4814。简单来说大致如下:

1. 原油中不同成分(主要是分子团尺寸)的沸点不同,饱和气压也不同。将原油蒸馏,分离出想要的成分。

2. 将大分子团裂解。

3. 重组。将石蜡等成分转变为辛烷更高(抗爆震更好)的芳烃等成分。

4. 脱硫等除杂工序。

5. 加入一些添加剂,比如:高抗爆性成分、乙醇、染色剂、稳定剂等。

  热值(Calorific Value)

热值一般是指汽油充分燃烧时可被利用的热量,用净热值Hn表示。

净热值通常为40.1-41.8MJ/kg。总热值Hg,是净热值加上燃烧所产生的水蒸气中的潜热。引擎燃烧后的水蒸气是以废气形式排出的,所以一般不会用到总热值这个概念。

乙醇等燃料中氧含量比较高,碳氢含量较低。所以乙醇汽油的热值会小于纯汽油。更多的氧含量可以提升动力,更低的碳氢含量会增大油耗。

密度(Density)

芳香族成分的密度比链式成分稍微高一些。所以,通常来说,抗爆性更好的汽油,其密度更高。

抗爆性(Knock Resistance)

指汽油在各种使用条件下抗爆震燃烧的能力。车用汽油的抗爆性用辛烷值表示。辛烷值越高,抗爆性越好。汽油抗爆能力的大小与化学组成有关。带支链的烷烃以及烯烃、芳烃通常具有优良的抗爆性。规定异辛烷的辛烷值为100,抗爆性好;正庚烷的辛烷值为0,抗爆性差。汽油辛烷值由辛烷值机测定。高辛烷值汽油可以满足高压缩比汽油机的需要。汽油机压缩比高,则热效率高,可以节省燃料。提高汽油辛烷值主要靠增加高辛烷值汽油组分,但也通过添加MTBE等抗爆剂来实现。汽油的牌号是按辛烷值划分的。

不同地区的汽油标准不同,比如OCT、RON、AZN等。RON标准是计算结果,MON是用引擎实测的结果。

在MON法中,汽油是经过预热再喷入引擎的,所以同样数值的情况下,其热稳定性会更好一些。MON高转速、变点火角的测试方法也更接近实际情况一些。

通常来说,抗爆性能接近的汽油,OCT标准比RON标准的数值更低些,大约相差8-10左右。

从欧洲EN 228(2004)中的数据可以看出:Regular汽油的最低标准是RON91(MON82.5)、Super或Premium汽油的最低标准是RON95(MON85)、Super Plus汽油的最低标准是RON98(MON88)。

购买了平行进口车,但没有根据国内燃油重调ECU程序的话,理论上,国内合格的98汽油很可能就是最低标准了。

但实际上,考虑到每个油站的差异性,还不一定够。即使引擎代号一致,压缩比和一些引擎内部的部件也可能存在差异。

比如:活塞材质及重量及表面处理工艺、机油泵流量、涡轮叶片等。在完整对照中外维修手册上的配件编号并确认所有部件都完全一致之前,不建议把国内在售同款车型的程序直接刷入。

了解市场国家的汽油标准、常年大气数据、找出并根据硬件上的差异,再以国内在售同款车型的原厂ECU程序为基础进行测试调写才是平行进口车ECU适应性调整的最佳方式。
 

挥发性(Volatility)

指汽油在汽化器中蒸发的难易程度。对发动机的起动、暖机、加速、气阻、燃料耗量等有重要影响。汽油的蒸发性由馏程、蒸气压、气液比3个指标综合评定。

①馏程。指汽油馏分从初馏点到终馏点的温度范围。航空汽油的馏程范围要比车用汽油的馏程范围窄。

②蒸气压。指在标准仪器中测定的38℃蒸气压,是反映汽油在燃料系统中产生气阻的倾向和发动机起机难易的指标。车用汽油要求有较高的蒸气压,航空汽油要求的蒸气压比车用汽油低。

③气液比。指在标准仪器中,液体燃料在规定温度和大气压下,蒸气体积与液体体积之比。气液比是温度的函数,用它评定、预测汽油气阻倾向,比用馏程、蒸气压更为可靠。

不同地区汽油在冬、夏的挥发性不同。在高温环境下,挥发性过高的汽油可能会导致引擎启动困难。

在低温环境下,挥发性过低的汽油可能会导致混合气混合的效果不好。各地区的环保要求也限制了汽油的挥发性。挥发性越低,对环境越友好。

ECU程序中,对于汽油的挥发性也是有相应的标定的。比如:冷启动喷油修正、热启动喷油修正、歧管温度喷油修正等。

所以对于平行进口车来说,在调整ECU是也应该注意市场地汽油的挥发性和国内的区别,以及市场地的常年大气数据。

沸腾曲线(Boiling Curve)

汽油的体积随温度变化的曲线以及液体内部微小气体的含量对引擎的喷油管理都至关重要。

高温(大约150°C左右)状态下,汽油的沸腾性较差的话,一些难以挥发的成分就更容易通过缸壁和活塞环的间隙进入机油系统,造成机油稀释。

100°C左右的沸腾特性主要会影响充分热机后引擎的动力水平。低温沸腾特性主要影响引擎的冷启动性。

蒸气压(Vapor Pressure)

汽油温度较高时,蒸汽压对喷油系统的影响较大。喷油嘴容易喷出气泡,导致实际喷油量偏少。在使用乙醇燃料时,这种影响会更明显。

汽液比(Vapor/Liquid Ratio)

在一定的温度和压力下,汽油中气泡和液体的体积比。由于饱和气压问题,压力减小或温度上升时,汽油中气泡的比例会升高。这也会导致实际喷油量偏低。Lambda偏大。

含硫量(Sulfur Content)

降低含硫量主要是从环保角度考虑的。从引擎本身来说,含硫量越低,其抗爆性越差。在使用了低硫的新标准汽油后,动力减弱和油耗升高可能是无法避免的。

对于原厂硬件原厂程序的引擎来说,一般情况下原厂对爆震的控制性冗余足够。对于改动过硬件或程序的引擎来说,最好根据Log重新检查爆震情况。

添加剂(Additives)

汽油中主要的添加剂

  • 缓蚀剂:减少水分对金属部件的腐蚀。

  • 清洁剂:减小结胶等沉积物对喷油嘴等部位的堵塞。

  • 抗氧化剂:减缓汽油自身的氧化变质。

  • 失活剂:减少汽油中金属成分对汽油氧化的催化作用。


    燃油标号的选择标准

    ballbet贝博app下载ios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。
     

    我国汽油中催化裂化汽油比例高达 75%,重整汽油、烷基化油、MTBE等比例很低,汽油组成的差别使得我国汽油质量与国外有明显差距。

    我国目前车用汽油质量的主要问题是,烯烃含量和硫含量较高。



    通过对于汽油基础特性的了解后得知,ballbet贝博app下载iosecu的调配,不是一个固定的模式,而是根据不同的车辆、油品、区域的客观特性进行有针对性的调配并留有一定的安全空间,才能在保障机械硬件安全、驾驶安全的前提下,享受动力提升后的快感。专业的事情需要专业的人办,这个更需要程序调配商,能在国内不同区域不同客观环境下(高温、高海拔、低温、乙醇燃油、普通不同标号汽油)建立专业的研发团队,为更适用于国内的车辆程序而不懈努力,为车友安全驾驶保驾护航。


     

     

     

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