关于汽油：你了解多少？

笔者在论坛先后发表过几篇文章讲解汽油的有关知识，现在综合一下写一篇文章。

一、汽油是什么?

先说汽油是怎么来的。首先大家要明白，汽油并不是一种物质，而是混合物。所以，千万不要说某某汽油比较纯净，这是胡扯的，汽油是不可能纯净的。汽油的成分是什么呢?简单的说，汽油的成分包括这么几大类：C4-C12的直链烃类;环烷烃类，芳香烃类。其中直链烃类还可以分为烷烃和烯烃两大类，下面会提到。

二、汽油是怎么来的?

汽油最初是用蒸馏法来进行生产的。将原油加热，在不同的温度下，其中的组分会分别蒸发，然后我们就可以分离得到汽油、柴油、煤油等不同的产品。但是这样做的缺点是很明显的，就是汽油的产出效率太低。据估计，直接蒸馏法生产汽油的收率只有大约20%，这很显然是不能满足需要的。于是人们开始使用裂解法，将本来不能被蒸馏出来的大分子打破，这样就可以增加汽油的产量了。

三、汽油的标号是什么意思?

我们知道，汽油是易燃易爆的，即便是没有明火，在受到剧烈冲击的时候也有可能发生爆炸。这样的例子是不少的，电影上有好多，不一定都是特技或者导演的夸张。相比柴油和煤油，汽油是比较不稳定的。二战期间，许多航空母舰本来受损不大，就是因为舰载机汽油爆炸导致重大损失，这也直接导致了现代飞机不再使用汽油，而是用更加稳定可靠的煤油。那么如何来衡量汽油的抗爆性呢?或者简单的说，怎么来评价一种汽油，是不是稳定呢?

我们就用汽油标号。准确的来说，汽油标号指的是辛烷值。我们选取两种性质对立的烃类：异辛烷和正庚烷。异辛烷在受到压缩和撞击的时候比较稳定，我们给他评分就是100。正庚烷恰好相反，在受到撞击压缩后，就很容易发生爆炸，我们给他评分就是0。如果某种汽油，他的抗爆性，同70%的异辛烷和30%正庚烷的混合物是一致的，我们就说这种汽油的辛烷值是70，他就是70#汽油。大家常用的93#汽油，就是说这种汽油的抗爆性同93%异辛烷和7%正庚烷的混合物相同。以此类推。

这样大家就明白了一个道理：辛烷值或者说汽油标号，仅仅用来衡量汽油的稳定性。那么97#汽油质量比93#汽油好吗?不知道。97#汽油比93#汽油纯净吗?不知道。这就好比方说：凉鞋、棉鞋仅仅用来衡量鞋子的保温效果。棉鞋的保温效果好，但是你能说棉鞋一定比凉鞋好吗?棉鞋一定比凉鞋质量好吗?不能，因为是完全不同的概念。

那么汽油标号有什么具体意义呢?讲解这个问题之前，先简单了解一下汽油机的工作原理。其实你要是学过初中物理，肯定知道。不过好多人不知道，我很奇怪他们为什么不知道。

活塞向上运动，压缩器缸里的气体，气体的温度就升高了，当活塞即将到达气缸顶部的时候，也就是说压缩即将到达最大限度的时候，喷油嘴喷出汽油混合气(或者叫燃气)，然后活塞运动到气缸顶部，此时燃气被压缩到最大程度，但是他还没有燃烧。此时火花塞点火，燃气发生爆炸，产生能量，推动活塞向下运动，燃烧后的废气被排除气缸。活塞运动到底部以后借助惯性再返回，重复上述过程。(以上是为了方便大家了解，简单描述，教科书和实际情况略有出入，但是基本原理相同)

每一款发动机设计的时候，都考虑到汽油辛烷值的选择了。比如一款发动机，设计的时候就考虑到要使用90#汽油，那么他最合理的设计就是：当活塞压缩到最大程度的时候，里面的90#汽油混合燃气，恰好被压缩到他爆炸的极限(但是此时不能爆炸)，然后火花塞点火，这种状态下释放出的能量效率是最高的。我们可以这样打比方：干燥的木柴一点就着起来，燃烧的效率是很高的，潮湿的木柴，也可以慢慢点着，但是放热的效率就低得多。

如果发动机被加入了低标号汽油，会出现什么情况呢?比如说，我们往上面使用90#汽油的发动机中加入70#汽油。那么在压缩环节，燃气会提前爆炸，因为70#汽油抗爆性差，更容易被压缩点燃，这样推动活塞的力量提前出现了，而此时活塞还没有到达最高点，还有一个向上的力，这样就会出现“顶牛”，发动机就会出现异常的震动，也就是爆震。这时候燃气爆炸的能量不但没有完全变成动力，还对发动机产生严重损害。

反过来，我们加入标号过高的汽油，也不好。比如还是上面那款发动机，我们加入97#汽油。那么在压缩结尾，燃气并没有达到“干柴烈火”一触即发的状态，这样爆发力和燃烧效率就会降低。很多盲目使用97#汽油的朋友都有体会：假如97#以后，汽车提速反而“肉”了，就是这个道理。

因此，必须严格按照厂家的要求选择汽油标号。

四、汽油的辛烷值由什么因素决定?

汽油的辛烷值是由汽油的组成成分决定的。汽油中的各种组成成分的辛烷值是不同的，他们按照不同比例混合之后，辛烷值也就会不同。我们上面提到，汽油里面有烯烃、芳烃，这两类成分就可以提高汽油的辛烷值。

但是请大家注意，汽油里面的芳烃和烯烃，其实不但可以提高辛烷值，也会带来一些不好的影响。学过化学都知道，相比烷烃，烯烃和芳烃的碳含量更高，因此热值更高，但是燃烧也更加不充分。所以烯烃和芳烃含量太高，容易造成尾气排放不达标。其次，相比起烷烃，烯烃和芳烃都是不饱和的，因此反应活性更大，在储存过程中，就容易发生聚合反应，产生大分子的胶状物质，这种物质会带来什么问题呢?就是积碳。因此世界各国都严格控制汽油里面烯烃和芳烃的含量。

此外，由于环保的要求，我们必须降低汽油里面的硫含量，减少二氧化硫的排放量。如何降低硫含量?就是加氢，把汽油里面的硫变成硫化氢，再用水洗掉。在这个过程中，汽油里面的烯烃和芳烃也会被还原变成烷烃、环烷烃，这时候汽油的辛烷值就降低了。

五、如何提高汽油的辛烷值?

既然不能指望烯烃和芳烃提高辛烷值，我们就另寻出路。我们找到了这样一些东西：

甲基叔丁基醚(MTBE)：这种物质的研究法辛烷值高达115，只需要一点点就可以显著提高汽油的辛烷值。而且MTBE生产比较容易，是目前使用量最大的汽油抗爆剂。但是他也比较容易产生积碳，同时在环境中可能会有一定的毒性。

异辛烷：前文已经说过了，这里不重复了。异辛烷的大规模产业化刚刚起步，价格也比较高，但是长远来看，他比MTBE更好一些。

甲醇/乙醇：甲醇和乙醇的辛烷值都超过了100，而且燃烧更加充分，废气排放量更少。但是甲醇和乙醇的氧含量都比较高，燃烧值比较低，这就是为什么使用甲醇汽油/乙醇汽油的朋友会觉得车子没有劲儿、油耗增加。

六、积碳是怎么来的?

严格来说，积碳和燃烧是否充分的关系并不是那么大。因此有人说高速不容易产生积碳、低速容易产生积碳，其实区别没这么大。关键问题还是汽油的品质。前面说了，汽油都要加抗爆剂，大家要明白：同样的工艺出来的汽油，标号越高，加抗爆剂就加得越多。目前汽油提高辛烷值的手段主要就是增加烯烃、芳烃、MTBE，可以这样说，标号越高，其中产生积碳的物质就越多。

所以不要迷信标号越高的汽油越好，真的不是这样的。

七、汽油里面的水是怎么来的?

很长时间以来，人们都对两桶油颇有微词，正所谓无风不起浪，两桶油某些做法的确有些过分。不过有一件事情，人们的板子拍的不全对，我下面做一下科普。郑重声明：本人不是为了给两桶油辩解，事实上，我极其讨厌两桶油。我最近一年多，除了没办法的情况下去两桶油之外，其他时候都在壳牌，我们这里壳牌搞活动比较便宜，品质也还过得去。

下面这件事情，人们就拍错板子了。

一提到油里面掺水，大家一定恨得牙根痒痒，不过我要告诉大家，油里面的确有水，但是真的不是掺进去的。理论上来说，油里面是没法掺水的，也是很不明智的。那么，油里面的水是怎么来的?大家看下面的图式，表示的是一个燃油储罐：

罐壁上的小圆点是什么呢?大家都知道，昼夜温度是有差别的，空气中是有水蒸气的，到了晚上，金属罐壁的温度下降得更快，于是空气中的水蒸气就在罐壁凝结成为小水珠，小水珠多到一定程度之后，就会顺着罐壁流下来：

大家都知道，无论汽油柴油都比水的密度小，于是水就到了罐底。第二天，这样的情况继续发生，但是由于此时的水被燃油盖住，温度升高的时候不能挥发出去。于是大家就应该很明白了：罐底的水会越来越多。这就是为什么油里面会有水。加油的时候，油泵会搅动油罐内的燃油，水会在短时间内被混合在燃油里面加到我们的车里面，就会造成发动机的损害。

那么，是不是说，两桶油就没有责任呢?对呀!这是自然规律呀!错!很早之前人们就知道这个道理，因此就有相应的处理措施。加油站必须定期检测燃油的含水量，一旦超出标准，必须进行换油清洗。有些加油站没有责任心，检测不及时。有的检测了，但是嫌麻烦，或者出于成本考虑没有换油。这就是问题所在。

再提醒大家一点：不去买卖不好的加油站。有的加油站生意不好，一罐油几个月卖不完，你觉得他舍得换油吗?

八、关于乙醇汽油

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坛子里有没有用乙醇汽油的!

趁着五一假期，去洛阳玩了两天，河南人民的热情就不表了，回来的路上加了300块的乙醇汽油，发现发动机的声音异常大，稍一加速，就有类似铲车加速的那种咆哮。

车是1.6L的，有类似的车友没?

刚看了下说明书，似乎只能加无铅汽油。

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我只谈两点：第一，无铅汽油并不是乙醇汽油的对立面。乙醇汽油也属于无铅汽油的一种。普通汽油和乙醇汽油可以少量混合，但是绝对不能大量混合。我们出长途，一般都是看油箱存有很少的时候才加油，这样做有一个前提，就是充分了解沿途加油站、高速服务区的分布。比如油箱里面剩的汽油只有几升了，那么加满其他型号的汽油是完全没问题的。但是如果油箱里面还有十几升甚至多半箱，那就绝对不要混合!我们一个朋友曾经开车去北京，到了马驹桥快下高速的时候，发现还有半箱，为了不在市区加油(嫌麻烦)，就在马驹桥服务区加满了京92#，结果在天安门广场熄火了。第二，乙醇汽油和普通汽油的区别是成分。普通汽油主要成分包括烷烃、烯烃、芳烃，都是碳氢化合物。乙醇汽油添加了乙醇，带进去了氧。学过化学的都知道，这样的结果是燃烧效率提高了：碳氢少了、氧多了，自然燃烧效率就会提高。但是燃烧值降低了。我们可以简单的把乙醇看成乙烯加上水，粗略估算的话，大约46克乙醇燃烧产生的能量，只相当于28克乙烯。当然这个估算是不十分准确的，是粗略的。

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补充，以前日本人曾经有过一个发明，把水加进煤油里面，通过超声波技术让水和没有乳化，最终达到提高燃烧效率、降低废气排放的目的。但是这个发明最终没有大面积推广，慢慢死掉了，因为水和油的确不能稳定共存，势必会分层。现在加酒精，其实和加水的目的是一样的，不过酒精具有一定的脂溶性，可以和油稳定共存一段时间。

下面，澄清几个误区：

一、97#汽油比93#汽油好，纯净，积碳少。

答案：完全错误!

二、高压缩比车型要用高标号汽油，压缩比超过9.5的，就应该用97#汽油了，厂家说要用93#?这个不对，还是用97#好。

答案：完全错误!环境温度低就一定要多穿衣服吗?必须多穿衣服吗?不是的，也可以开空调、用暖气。

三、厂家标称要用97#汽油，不过我主要在市区低速行驶，用93#也可以。(论坛上有人就发了这么一个帖子)

答案：完全错误!低标号汽油会产生爆震!您要是觉得大修发动机比洗积碳省事，您就这么折腾吧!

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在目前的工艺水平，汽油的标号越高，实际上芳烃、烯烃、MTBE含量越高，越容易增加积碳，对车越不好。有些车为了避免出现爆震，不得不使用高标号汽油，那是没办法的事情。

给大家一个建议：选择汽油标号的时候，在符合不出现爆震的前提下，标号就低不就高。比如，油箱盖上明确标识：请加注93号及以上无铅汽油，OK!毫不犹豫加93#!不要加97#，除非你钱多烧得慌。

还有一种很错误的观点：97#比93#抗烧，油耗更低，算下来可能花费更少。这种说法并没有经过实践验证，可能在个别人、个别车、个别时段是符合的，但是通过大量数据来综合推算，我们没有任何证据支持此类观点，那种差别，是统计学上的误差。(在此不解释，学过统计学特别是医学统计学的都应该懂得这个道理。姚明和奥巴马站在一起，你能说黄种人身高超过黑种人?那不行，要通过大样本进行综合分析比较。)

至于以后有人忽悠你：97#积炭少，千万不要信了。

当然，有些地方的高标号汽油是通过添加乙醇得到的，这样的汽油积炭的确少，但是也带来另一个问题：燃烧值降低了，油耗会增加。

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