一．汽油調(diào)合的基礎(chǔ)知識(shí)

汽油簡述：

車用汽油是指沸程在30～205℃，含有適當(dāng)添加劑的精制石油餾分，主要用于汽車、摩托車和拖拉機(jī)等裝有點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)（既汽油機(jī)）的車輛的動(dòng)力燃料。

二．發(fā)動(dòng)機(jī)對車用汽油的質(zhì)量要求

為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)迅速啟動(dòng)，正常運(yùn)轉(zhuǎn)并延長使用壽命，對車用汽油的質(zhì)量提出以下主要要求：

1. 適當(dāng)?shù)恼舭l(fā)性

燃料中應(yīng)含有足夠的輕質(zhì)餾分，保證發(fā)動(dòng)機(jī)在各種使用溫度下能順利啟動(dòng)，加速性能良好，燃燒完全，并不產(chǎn)生氣阻。

2. 良好的抗爆性

汽油應(yīng)在發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒良好，能保證發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出最大的功率而不會(huì)由于爆震而損害機(jī)械。即汽油應(yīng)具有和發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比相適應(yīng)的高辛烷值。

3. 良好的安定性

汽油應(yīng)該性質(zhì)安定，在儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程中不易氧化變質(zhì)而生成膠質(zhì)及其他有害物質(zhì)。汽油中膠質(zhì)含量應(yīng)不超過規(guī)定，以免在使用中損害燃料系統(tǒng)，影響發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作。

4. 無腐蝕性

汽油應(yīng)對發(fā)動(dòng)機(jī)及儲(chǔ)運(yùn)器材金屬不產(chǎn)生腐蝕。

5. 良好的潔凈性

    汽油中不應(yīng)含有機(jī)械雜質(zhì)和水分。

6. 良好的清凈性

    能夠有效防止噴油嘴、進(jìn)氣閥和燃燒室沉積物的生成。

7. 良好的排放特性

汽油的組成有利于減少發(fā)動(dòng)機(jī)污染物排放。

三．各項(xiàng)理化指標(biāo)的含義及對發(fā)動(dòng)機(jī)工作的影響

為了滿足發(fā)動(dòng)機(jī)對車用汽油的上述要求，就必須了解汽油的各項(xiàng)性能評價(jià)指標(biāo)。

1.汽油的蒸發(fā)性能

1）．餾程

汽油是一個(gè)復(fù)雜的混合物，其沸點(diǎn)不是一個(gè)常數(shù)而是有一定的范圍，這個(gè)沸點(diǎn)的溫度范圍叫餾程。

將100ml汽油按規(guī)定的方法進(jìn)行加熱使其沸騰，然后將汽油蒸氣通過冷凝裝置冷卻為液體。從冷凝管中流出的第一滴時(shí)的溫度，到蒸餾結(jié)束時(shí)的最高溫度，就是汽油的“沸點(diǎn)范圍”。蒸出第一滴油時(shí)的溫度稱為初餾點(diǎn)，餾出10ml、50ml、90ml時(shí)的溫度分別稱為10%、50%、90%餾出溫度。蒸餾完畢時(shí)的最高溫度，稱為終餾點(diǎn)或干點(diǎn)。

    從餾程可以斷定出汽油中輕質(zhì)成分和重質(zhì)成分的大體含量。從餾程中各個(gè)餾出溫度，可斷定汽油在使用中的情況。

①10%餾出溫度

表示汽油中含輕質(zhì)餾分的多少。它對發(fā)動(dòng)機(jī)在冬季啟動(dòng)的難易和發(fā)動(dòng)機(jī)在夏季使用中是否發(fā)生“氣阻”有著直接關(guān)系。若餾出溫度過高，冷車不易啟動(dòng)，溫度過低，則易產(chǎn)生氣阻。

②50%餾出溫度

    表示汽油的平均蒸發(fā)性，對發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)熱和加速有一定影響。若50%餾出溫度低的汽油，它的蒸發(fā)性和發(fā)動(dòng)機(jī)的加速性就好，工作也比較平穩(wěn)。

③90%餾出溫度和干點(diǎn)

這兩個(gè)溫度表示汽油中重質(zhì)成分含量的多少，它對汽油能否完全燃燒和發(fā)動(dòng)機(jī)磨損大小有一定影響。這兩個(gè)溫度低，表示其中不易蒸發(fā)的重質(zhì)組分少，能夠完全燃燒。反之，表示重質(zhì)組分多，汽油不能完全蒸發(fā)和燃燒。這樣，就會(huì)增加汽油消耗量，發(fā)動(dòng)機(jī)冒黑煙，甚至稀釋潤滑油，增加機(jī)件磨損。

④殘留量

表示汽油中重質(zhì)餾分和在儲(chǔ)存過程中氧化生成的膠質(zhì)物質(zhì)的含量。這些物質(zhì)會(huì)增加汽缸的結(jié)焦或粘在氣門、化油器的噴口和電噴噴嘴上。因此殘留量要有一定的限制，不允許過多。

2）飽和蒸氣壓

    飽和蒸氣壓是汽油蒸發(fā)達(dá)到平衡后汽油蒸汽對容器器壁產(chǎn)生的壓力。用來判斷汽油發(fā)生“氣阻”傾向的大小。

    汽油餾程中規(guī)定10%餾出溫度不高于某一數(shù)值，以保證汽油的啟動(dòng)性。但10%餾出溫度過低時(shí)，易產(chǎn)生氣阻。汽油的飽和蒸氣壓越高，說明汽油中含輕質(zhì)成分越多，其蒸發(fā)性越好，使用時(shí)在發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)中產(chǎn)生“氣阻”的可能性越大，在儲(chǔ)存中蒸發(fā)損耗越大，但它的啟動(dòng)性能越好。

為了減少“氣阻”的發(fā)生，可以采取如下措施：

     ①選用適合的汽油；②加強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)罩下的通風(fēng)，降低進(jìn)油管、油泵處的溫度；③改善進(jìn)油管道的布置，減少輸油管的彎角；④用電動(dòng)油泵替代機(jī)械油泵，后者可安裝在通風(fēng)良好、溫度較低的地方；⑤提高油泵壓力等。

“氣阻”嚴(yán)重時(shí)，可向汽油泵澆冷水以及用毛巾冷卻輸油管等方法暫時(shí)解決燃眉之急。在夏季，特別是在炎熱地區(qū)用桶儲(chǔ)存高蒸氣壓汽油時(shí)，要采取降溫措施。而最好是在庫內(nèi)存放，以防增大損耗有油桶被蒸氣脹裂。

二、汽油的抗爆性能

1．辛烷值

表示汽油抗爆性的指標(biāo)。辛烷值是指與汽油抗爆性相同的標(biāo)準(zhǔn)燃料（用異辛烷和正庚烷按各種體積比混合而成）中所含異辛烷的體積百分?jǐn)?shù)。如辛烷值70的汽油，表示其抗爆性等于70%的異辛烷和30%的正庚烷組成的標(biāo)準(zhǔn)燃料的抗爆性。

    辛烷值的表示方法分為以下三種：

研究法辛烷值（RON）、馬達(dá)法辛烷值(MON)、抗爆指數(shù)(ON)

汽油辛烷值指標(biāo)是大家最為關(guān)注的指標(biāo)，因?yàn)榫褪峭ㄟ^抗爆性指標(biāo)汽油產(chǎn)品分為90號(hào)、93號(hào)和97號(hào)，由于標(biāo)號(hào)的不同，汽油產(chǎn)品運(yùn)行性能不同，汽油價(jià)格也隨之不同。

那么汽油標(biāo)號(hào)的含義到底代表什么呢？汽油辛烷值可分為馬達(dá)法辛烷值(MON：Motor Octane Number)和研究法辛烷值(RON：Research Octane Number)。RON可較好地反映汽車在和緩條件及發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速時(shí)汽油的抗爆性能，而MON可較好地反映出發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速或重負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)汽油的抗爆性能。二者的平均值稱為“抗爆指數(shù)”（AKI：Anti-Knock Index），二者的差值稱為“敏感度”。歐盟的汽油標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)對RON和MON予以限制，美國僅限制抗爆指數(shù)（AKI），中國限制RON和AKI。RON和MON的關(guān)系應(yīng)該是RON≈MON+10 ,RON和AKI的關(guān)系應(yīng)該是RON≈AKI＋5。

1)抗爆性

指汽油在發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒時(shí)抵抗爆震的能力,它是汽油燃燒性能的主要指標(biāo)。

2)爆震

指汽油發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的一種異常的燃燒現(xiàn)象。汽油的組成不合理或餾程不均勻，導(dǎo)致其辛烷值不能與發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比相匹配，造成氣缸內(nèi)燃燒火焰急劇傳播，引發(fā)爆震，俗稱敲缸。爆震會(huì)造成汽車顛簸，并影響發(fā)動(dòng)機(jī)壽命。

三、汽油的腐蝕性能

構(gòu)成汽油本身的基本成分（烴類）并不腐蝕金屬，造成腐蝕的原因是汽油中存在某些雜質(zhì)，這些雜質(zhì)主要指元素硫、含硫化合物、水溶性酸或堿及有機(jī)酸等。

1．含硫化合物可以分為活性硫化物和非活性硫化物

1）活性硫化物

元素硫、硫化氫及低分子的硫醇等對金屬具有強(qiáng)烈的腐蝕性，而且腐蝕程度隨溫度升高而增大。

2）  非活性硫

非活性硫本身不具有腐蝕性，因此不會(huì)腐蝕金屬容器，但是燃燒后的產(chǎn)物卻仍然腐蝕金屬，因此對非活性硫也需要有一定的限制。

2. 兩個(gè)測定試驗(yàn)

1）銅片腐蝕實(shí)驗(yàn)

銅片腐蝕試驗(yàn)法（GB/T5096）來檢查，如果銅片上出現(xiàn)了黑色、深褐色或灰色的薄層或斑點(diǎn)，就認(rèn)為試油不合格。如果銅片沒有變化就認(rèn)為合格。國家標(biāo)準(zhǔn)要求銅片腐蝕實(shí)驗(yàn)不大于“1級(jí)”。

2）博士實(shí)驗(yàn)

博士實(shí)驗(yàn)是在升華硫存在下，用亞鉛酸鈉和輕質(zhì)石油產(chǎn)品作用，以檢查油中硫醇或硫化氫的試驗(yàn)。國家標(biāo)準(zhǔn)要求博士實(shí)驗(yàn)“通過”。

3．有機(jī)酸

油品中的酸性物質(zhì)的數(shù)量隨原料與油品的精制程度而變化。有機(jī)酸分子越小，它的腐蝕能力越大。主要有石油酸(環(huán)烷酸、脂肪酸、酚類及硫醇、硫酚)、運(yùn)輸過程中氧化所生成的酸性物質(zhì)等。

汽油對金屬的酸性腐蝕主要是由于氧化生成的有機(jī)酸造成的。隨著汽油中的膠質(zhì)的生成而出現(xiàn)的有機(jī)酸比環(huán)烷酸的腐蝕性強(qiáng)得多，特別是能溶于水的低分子有機(jī)酸，其腐蝕性很大。如果容器中有積水或燃料中混入水時(shí)，水層中聚集的酸可以達(dá)到一定的濃度，對金屬產(chǎn)生強(qiáng)烈的電化學(xué)腐蝕。因此，儲(chǔ)存液體燃料時(shí)，要盡量避免水分的混入。

4. 水溶性酸或堿

水溶性酸或堿是油品在精制時(shí)殘留的少量硫酸、硫磺、氫氧化鈉及氧化后生成的低分子量有機(jī)酸，它們對金屬材料有強(qiáng)烈的腐蝕作用。

四、汽油氧化安定性能

汽油在儲(chǔ)存或使用條件下保持其原有性質(zhì)的能力稱為汽油的氧化安定性。油品的氧化安定性取決于汽油不飽和烴的含量，在不同因素（溫度、空氣中的氧、金屬的催化作用、陽光等）的影響下，不飽和烴迅速氧化、聚合，生成膠狀物質(zhì)和酸類。汽油中的膠狀物質(zhì)的積累會(huì)迅速惡化汽油的使用性能。

1．實(shí)際膠質(zhì)

實(shí)際膠質(zhì)是液體燃料在儲(chǔ)存過程中重要的質(zhì)量控制指標(biāo)之一。實(shí)際膠質(zhì)是指100ml燃料在試驗(yàn)條件下所含膠質(zhì)的毫克數(shù)，單位是mg/100ml。實(shí)際膠質(zhì)通常表明燃料在使用過程中，在進(jìn)氣道和進(jìn)氣閥上生成沉積物的傾向，若實(shí)際膠質(zhì)過大，會(huì)縮短無故障行駛里程數(shù)。因此，儲(chǔ)存中如發(fā)現(xiàn)汽油實(shí)際膠質(zhì)有增長的趨勢時(shí)，應(yīng)盡快發(fā)出使用。

2．誘導(dǎo)期

誘導(dǎo)期是汽油在100℃和7.07×10⁵Pa氧氣條件下未產(chǎn)生明顯氧化的時(shí)間，單位是分鐘。誘導(dǎo)期表示汽油在儲(chǔ)存中產(chǎn)生氧化和形成膠質(zhì)的傾向，誘導(dǎo)期長，在一定程度上說明汽油的氧化安定性好，這種汽油適合長期儲(chǔ)存。

3．碘值及溴值

碘值或溴值是100g燃料所能吸收碘或溴的克數(shù)，單位是g/100g。碘值或溴值只表示燃料中不飽和烴的含量，不能表示不飽和烴的結(jié)構(gòu)，若燃料中含極少量的二烯烴，碘值或溴值盡管小，但燃料的化學(xué)安定性卻很差，因此，碘值或溴值不能單獨(dú)用來表示燃料的安定性好壞。

4．改進(jìn)汽油安定性的方法

汽油的氧化變質(zhì)取決于汽油的化學(xué)組成，同時(shí)又受各種外界條件影響。采用降低儲(chǔ)油溫度，減少溫差變化，降低儲(chǔ)罐空間氧濃度，避免與金屬接觸和避光儲(chǔ)存等措施可以延緩汽油變質(zhì)，但不能解決根本問題。而選用不同精制方法除去汽油中不安定組分的根治方法又很難完全實(shí)現(xiàn)。通常采用的較經(jīng)濟(jì)的方法是適當(dāng)精制汽油，然后加入添加劑來改進(jìn)汽油的安定性。

五、汽油的環(huán)境友好性

1．蒸氣壓（蒸發(fā)性）

隨著環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的提高，對蒸氣壓的限制日益嚴(yán)格。汽油餾分的揮發(fā)是大氣中HC的重要源頭，蒸氣壓的增高使汽油中逸入大氣的HC增加，HC與NOx經(jīng)光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生了臭氧，嚴(yán)重污染了空氣。

2．化學(xué)組成

1990年美國NPRA年會(huì)上提出了新的汽油質(zhì)量控制指標(biāo)的建議，要求芳烴含量≯25%，烯烴≯5%，苯≯1%，氧≮2%，芳烴是NO_X 和CO的主要來源，實(shí)驗(yàn)表明，芳烴含量由45%減少到25%，NO_X的排放量可降低約10%，對新型的汽車CO的排放量可降低15%左右。而烯烴通常比其他烴類具有更高的大氣反應(yīng)性。排放到大氣中產(chǎn)生光化學(xué)煙霧。

3．90%餾出溫度

降低90%餾出溫度有利于減少HC的排放，數(shù)據(jù)表明90%餾出溫度由182℃降低到137℃，車輛排放物中的HC約減少22%。

4．含氧化合物

   20世紀(jì)80年代含氧化物主要是作為辛烷值摻合劑在汽油中應(yīng)用的，用以彌補(bǔ)降鉛或無鉛造成的辛烷值短缺。試驗(yàn)表明，使用含氧量高的汽油可以大大降低CO的排放量。

5．汽油中金屬含量的限制（國Ⅲ）

n  錳含量：（g/l）≯0.016

n  鐵含量：（g/l）≯0.01

n  鉛含量：（g/l）≯0.005

注：1.車用汽油中不能人為加入含鉛或含鐵的添加劑。

     2.錳含量是指汽油中以甲基環(huán)戊二烯三羰基錳形式存在的總錳含量，   不得加入其它類型的含錳添加劑。

第四節(jié)汽油的種類及標(biāo)準(zhǔn)

車用汽油是由直餾汽油組分，二次加工汽油組分及其他化學(xué)組分按一定比例混合而成，有些加有少量抗爆劑或高辛烷值組分（MTBE），還有些加有抗氧劑、降膠劑等，調(diào)合組分比例經(jīng)常變動(dòng)，但產(chǎn)品質(zhì)量必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)。

      我國現(xiàn)行的車用汽油按照硫含量、苯含量、錳含量、飽和蒸氣壓和烯烴含量等與發(fā)動(dòng)機(jī)排放有關(guān)的組成指標(biāo)不同，分為車用汽油國Ⅱ、國Ⅲ、國Ⅳ、國Ⅴ（建議性標(biāo)準(zhǔn)）

第五節(jié)我國車用汽油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展趨勢

一、進(jìn)一步降低硫含量

硫含量是汽油中與腐蝕和環(huán)保均密切相關(guān)的重要項(xiàng)目。所有硫化物在燃燒后生成的二氧化硫和三氧化硫排放至大氣中都會(huì)污染環(huán)境，并且在與水相遇后會(huì)產(chǎn)生具有腐蝕性的酸性物質(zhì)，腐蝕發(fā)動(dòng)機(jī)及曲軸箱部件。

    硫會(huì)導(dǎo)致催化轉(zhuǎn)化器的催化劑對有毒排放物轉(zhuǎn)化效率降低，并可導(dǎo)致高溫尾氣氧傳感器靈敏度下降而使排放增加?？傊?，硫含量是現(xiàn)代汽車對汽油的重要指標(biāo)。

二、綜合控制芳烴和烯烴含量，并逐步降低汽油的烯烴含量

    芳烴是一種具有較高辛烷值和熱值的汽油調(diào)合組分。但是，它燃燒后會(huì)導(dǎo)致致癌物苯的形成，并增加CO₂的排放。

    烯烴是一種具有較高辛烷值的汽油調(diào)合組分。但它是比較活潑的烴類，揮發(fā)到大氣中因發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)而加速臭氧的形成，使環(huán)境受到嚴(yán)重污染。另一方面，由于烯烴對熱的不穩(wěn)定性，易使發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)形成膠質(zhì)和積碳。

三、蒸氣壓和餾程的分類趨于細(xì)化，進(jìn)一步嚴(yán)格控制夏季飽和蒸氣壓上限

在我國現(xiàn)行的汽油標(biāo)準(zhǔn)中，蒸餾特性全年不論氣溫變化和地理位置只有一種規(guī)定，而蒸氣壓也只按冬季和夏季分為兩段，與國外標(biāo)準(zhǔn)相比顯得粗糙一些。應(yīng)根據(jù)我國對環(huán)境的要求、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)要求及我國每年的氣溫變化情況進(jìn)行專門研究，制定出汽油蒸氣壓和餾程特性的更詳細(xì)分類。

嚴(yán)格控制金屬錳劑的使用

對MMT控制的重點(diǎn)是它對環(huán)境的污染程度和對汽車排氣控制裝置及系統(tǒng)的影響。有研究認(rèn)為，MMT在發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)表面形成多孔型沉積物，使火花塞壽命縮短，并導(dǎo)致環(huán)境中錳含量上升等。

五、苯含量控制在1%以內(nèi)

苯是催化重整汽油中具有較高辛烷值的組分，但是它也是公認(rèn)的致癌物。它在汽油中由于蒸發(fā)和燃燒后排放到大氣中對人類健康帶來直接影響。

六、規(guī)范使用清凈劑

汽油清凈劑可減少噴嘴、進(jìn)氣閥、燃燒室和汽化器中沉積物的生成，并使上述部件得到清潔，尤其對烯烴含量較高的汽油其功效更佳明顯。因此，應(yīng)在所有車用汽油中加入清凈劑。