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无铅汽油相关知识ABC

来源:作者:谢文芳 点击:所属专题: 无铅汽油 汽油
一、了解几个基本概念 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

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一、了解几个基本概念

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。 

2、爆震与抗爆性: 

在发动机中,汽油应在燃烧冲程燃烧。但有的汽油在压缩过程就燃烧爆炸,不仅影响气缸的正常运行,而且由于强烈地震动,影响发动机的寿命。这种汽油在气缸中的不正常的燃烧现象,称为汽油的爆震性。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。 

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,同时还随发动机的型式、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、无铅汽油相关知识ABC辛烷值——标号: 

汽油的爆震性与汽油的成分有密切的关系,以芳烃的抗震性最好(即爆震性最小),无铅汽油相关知识ABC环烷烃和异构烷烃次之,烯烃再次之,烷烃中正构(直链)烷烃的抗震性小。汽油的抗震性能用辛烷值(标号)来表示。 

评定燃油的抗爆震性能,首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。

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,例如采用催化无铅汽油相关知识ABC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。 

二、汽油中为什么要加铅? 

1921年人们发现了一种添加剂,无铅汽油相关知识ABC四乙基铅[Pb(C2H5)4]。我们所说的含铅汽油就是在车用汽油中加入一定量的四乙基铅。四乙基铅是无色油状液体,略具苹果香味,沸点低,极易挥发。在车用汽油中加入一定量的四乙基铅,对提高车用汽油的辛烷值,改善车用汽油的抗爆性,起到一定作用。

一般来说,只要在汽油中加0.2%~0.5%(质量分数)的四乙基铅就可以显著地提高汽油的抗震性。但是,在汽油中使用四乙基铅存在着许多的问题。一方面是四乙基铅有毒,只需少量就可以使人体中毒。因此,人们常把加入四乙基铅的汽油染成红色或蓝色以起到警示作用。另一方面是四乙基铅在气缸中燃烧后,其中的铅会变成氧化铅沉积下来,增加积炭量,引起气缸过热,增大发动机零件的磨损。为了克服这个缺点,通常在四乙基铅中加入一种导出剂,使铅成为挥发性物质从气缸中排出。可是,含铅化合物的排放,造成了一定程度的环境污染。我国于2000年7月1日起全面停止使用含铅汽油,全国强制实现了车用汽油的无铅化。使用无铅汽油能够减少汽车尾气排放的铅化合物,使大气中铅的浓度明显下降,对保障和促进人群健康,特别是儿童健康有积极作用。 

三、无铅汽油与无铅抗爆剂 

目前,取代四乙基铅的物质主要有:芳香烃类、甲基叔丁基醚[MTBE,CH3O(CH3)3]、三乙基丁醚、三戊基甲醚、羰基锰(MMT)、醇类等,其中以MTBE用量最大。 

被誉为汽车“绿色食品”的无铅汽油,一般是加入了甲基叔丁基醚作为高辛烷值组分。MTBE在汽油中浓度高达15%,因此有学者认它是汽油的一种基本组分。这种组分沸点较低,可以改善汽油的蒸发性能,可提高汽油燃烧效率、增加辛烷值、减少尾气中一些有害物质的排放,对汽车的启动加速以及减少发动机活塞磨损和耗油量。无论是国内还是国外,MTBE的使用量都相当大。据报道,美国年产量近2000万吨,我国年产量也达30多万吨。MTBE的燃烧产物为二氧化碳和水,与其他成分相比安全性较高。

MMT同样具有抗爆性,并能增加汽油辛烷值,减少尾气中氮氧化物的排放,而且使用剂量较低,锰的含量最高只有0.018g/L 

四、无铅汽油不等于无害汽油 

1.无铅汽油仍然含有少量的铅 

无铅汽油是指含铅量在0.013g/L以下的汽油,并非铅含量为零的汽油,因此,汽车尾气中仍然含铅。 

2.除了铅之外,原来尾气中的各种污染物仍然存在 

尾气的颗粒物中含有大量的苯并芘等多环芳香烃物质,它们是强烈的致癌物质,能随着呼吸进入人体,可以引起皮肤癌、胃癌和肺癌等。尾气中的一氧化碳可以影响人的神经系统和心血管系统,长期接触会导致神经衰弱征候群,并能影响后代的发育和生长。尾气中的二氧化氮可以造成儿童小气道功能下降,动物实验发现其具有促癌作用,它还是形成酸雨的污染物之一。此外,汽车尾气在强烈的日光作用下可以生成光化学烟雾。 

3.用于替代四乙基铅的其他添加剂还会带来新的潜在的健康危害 

(1)有关MTBE的毒性作用,动物实验有如下发现:它对结膜、巩膜等眼部组织有较强的致炎作用;它可导致鼻和支气管慢性炎症,并可能损伤肝、肾、肾上腺等脏器;它还具有遗传毒性等。有关MTBE对人类健康危害的研究目前还很有限,而且结果也不一致。美国使用了含有MTBE的汽油后,陆续出现了一些中毒报告,患者主要表现为呼吸道和眼睛症状、胃肠道症状以及中枢神经系统症状。美国北卡罗来纳州职业和环境流行病学部认为,MTBE对公众健康可能带来新的潜在的健康危害,该州于1995年10月暂停使用MTBE。

(2)根据美国环保局的调查显示,含MMT的汽油燃烧时,30%的锰从汽车排气管直接排入大气,其中99.9%的锰转化为氧化锰排出并吸附在细小的颗粒物上,可被吸入人体。锰具有神经毒性,长期低浓度接触可使人的运动协调能力、视感知和运动速度发生改变。目前,欧盟和日本已经禁用MMT。在美国也有MMT可能对汽车发动机排放控制系统产生危害的看法。

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