低標(biāo)號(hào)汽油對(duì)車輛循環(huán)油耗的影響研究

尹繼江，王政，叢日振，盧振東，劉曉瑩，孫蕭

寧波吉利羅佑發(fā)動(dòng)機(jī)零部件有限公司,浙江寧波 315336

0 引言

隨著我國(guó)車輛保有量的增加，受燃油價(jià)格及加油站供油情況的影響，用戶在實(shí)際用車過程中會(huì)出現(xiàn)添加與車輛出廠推薦汽油標(biāo)號(hào)更低的汽油，添加低標(biāo)號(hào)汽油后用戶關(guān)心的主要是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的影響，以及車輛的油耗會(huì)不會(huì)受到影響。本文通過在車輛轉(zhuǎn)鼓臺(tái)架進(jìn)行實(shí)車WLTC[1]油耗測(cè)試，研究分析添加低標(biāo)號(hào)汽油對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能及車輛燃油消耗量的影響[2]。

1 汽油標(biāo)號(hào)介紹

汽油標(biāo)號(hào)是指汽油抗爆性與標(biāo)準(zhǔn)汽油的抗爆性的比值[3]，標(biāo)號(hào)越高抗爆性能就越強(qiáng)。標(biāo)準(zhǔn)汽油是由異辛烷和正庚烷組成，異辛烷的抗爆性好，其辛烷值為100；正庚烷的抗爆性差，其辛烷值為0。例如標(biāo)號(hào)為92的汽油，表示其與含異辛烷92%、正庚烷8%的標(biāo)準(zhǔn)汽油具有相同的抗爆性。本文低標(biāo)號(hào)汽油指較試驗(yàn)車型出廠推薦的汽油標(biāo)號(hào)更小的汽油。

2 油耗對(duì)比試驗(yàn)

2.1 試驗(yàn)方案

試驗(yàn)使用某搭載2.0 L排量渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的車型，原車出廠推薦使用95號(hào)汽油，試驗(yàn)時(shí)分別使用95號(hào)汽油和較低標(biāo)號(hào)的92號(hào)汽油，在轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)倉進(jìn)行WLTC油耗試驗(yàn)，通過數(shù)據(jù)采集設(shè)備采集車輛CAN總線上的發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)參數(shù)，用于兩種汽油的循環(huán)油耗差異分析。

為了保證試驗(yàn)的準(zhǔn)確性，車輛先將油箱加滿，按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 19233—2020《輕型汽車燃料消耗量試驗(yàn)方法》[4]進(jìn)行兩次95號(hào)汽油的WLTC試驗(yàn)，然后再將油箱中的汽油消耗完，直至車輛無法啟動(dòng)。再重新加滿92號(hào)汽油，同樣進(jìn)行兩次WLTC試驗(yàn)。試驗(yàn)所使用的汽油均由試驗(yàn)場(chǎng)地提供，所有試驗(yàn)均為同一司機(jī)駕駛車輛。每次試驗(yàn)前均通過外接充電器將車輛12 V電瓶充滿，并檢查車輛的胎壓，確保其4個(gè)輪胎的胎壓均為車輛要求的0.23 MPa。

2.2 試驗(yàn)結(jié)果

表1為95號(hào)汽油和92號(hào)汽油WLTC油耗試驗(yàn)結(jié)果。

表1 95號(hào)汽油和92號(hào)汽油WLTC油耗試驗(yàn)結(jié)果

由表1的試驗(yàn)結(jié)果可知：該車輛使用92號(hào)汽油時(shí)，燃油消耗較使用95號(hào)汽油更高。

3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

分別選取一次95號(hào)汽油和一次92號(hào)汽油的測(cè)試結(jié)果，調(diào)取采集的CAN總線上發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)參數(shù)，對(duì)比測(cè)試數(shù)據(jù)，分析導(dǎo)致油耗差異的原因及對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的影響。

3.1 發(fā)動(dòng)機(jī)油耗對(duì)比

發(fā)動(dòng)機(jī)油耗對(duì)比如圖1所示。

圖1 發(fā)動(dòng)機(jī)油耗對(duì)比

對(duì)比圖1 中發(fā)動(dòng)機(jī)瞬時(shí)油耗量可知，使用95號(hào)汽油和使用92號(hào)汽油兩者在瞬時(shí)油耗上整體差異不明顯，但可以從累計(jì)油耗量差值(92號(hào)汽油累計(jì)油耗量減去95號(hào)汽油累計(jì)油耗量)上可以看出，整個(gè)WLTC循環(huán)1 800 s過程中，該差值一直在升高，說明使用92號(hào)汽油的油耗一直高于95號(hào)汽油。

3.2 發(fā)動(dòng)機(jī)性能對(duì)比

發(fā)動(dòng)機(jī)性能對(duì)比如圖2所示。

圖2 發(fā)動(dòng)機(jī)性能對(duì)比

對(duì)比圖2中的車速、車輛油門開度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩發(fā)現(xiàn)，兩次測(cè)試過程中相同車速下的油門開度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速以及發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩均無明顯差異。

3.3 進(jìn)排氣對(duì)比

發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣壓力溫度和排氣溫度對(duì)比如圖3所示。

圖3 發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣壓力溫度和排氣溫度對(duì)比

對(duì)比圖3 中發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管壓力及溫度以及發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣溫度可以發(fā)現(xiàn)，使用95號(hào)汽油及92號(hào)汽油對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣歧管溫度和壓力以及發(fā)動(dòng)機(jī)排氣溫度均無明顯影響。

3.4 爆震退角對(duì)比

發(fā)動(dòng)機(jī)爆震退角對(duì)比如圖4所示。由圖4可以明顯發(fā)現(xiàn)，使用低標(biāo)號(hào)的92號(hào)汽油后發(fā)動(dòng)機(jī)的平均爆震退角和單缸爆震退角均明顯較使用95號(hào)汽油更高。單缸爆震退角最大值升高1.6 ℃A，平均爆震退角最大值升高1.3 ℃A，詳細(xì)數(shù)據(jù)見表2。

圖4 發(fā)動(dòng)機(jī)爆震退角對(duì)比

表2 發(fā)動(dòng)機(jī)爆震退角最大值對(duì)比 單位:℃A

爆震退角越高，說明發(fā)動(dòng)機(jī)的爆震越嚴(yán)重，因此，使用低一標(biāo)號(hào)的92號(hào)汽油讓該試驗(yàn)車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)爆震加劇，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)整體爆震退角較95號(hào)油高2 ℃A左右，更易損壞發(fā)動(dòng)機(jī)。同時(shí)高爆震退角帶來的是燃燒的不穩(wěn)定和異常，也導(dǎo)致了發(fā)動(dòng)機(jī)油耗的升高[5]。

為了更直觀地展示用戶加兩種標(biāo)號(hào)的汽油在油耗上的費(fèi)用，對(duì)比使用兩種汽油的費(fèi)用，其中的燃油單價(jià)來源于2022年1月11日發(fā)改委發(fā)布的當(dāng)日油價(jià)。表3為WLTC循環(huán)下分別使用兩種汽油的費(fèi)用，由表3可知WLTC下92號(hào)汽油油耗較95號(hào)汽油高0.002 37 L/km，費(fèi)用較 95號(hào)汽油低0.013 2元。

表3 WLTC循環(huán)下分別使用兩種汽油的費(fèi)用

4 結(jié)論

經(jīng)過對(duì)推薦使用95號(hào)汽油的車輛進(jìn)行95號(hào)汽油和92號(hào)汽油的WLTC油耗試驗(yàn)對(duì)比，得出以下結(jié)論：

(1) 推薦使用95號(hào)汽油的車輛在使用低標(biāo)號(hào)的92號(hào)汽油后，WLTC下，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速扭矩并無明顯異常，但發(fā)動(dòng)機(jī)的爆震退角整體升高2 ℃A左右，爆震更劇烈，更易損壞發(fā)動(dòng)機(jī)。

(2)在WLTC下加92號(hào)汽油的燃油消耗量較該車型推薦的95號(hào)油的油耗高0.002 37 L/km，但根據(jù)油價(jià)計(jì)算下來用92號(hào)汽油較95號(hào)汽油可省0.013 2元/km。

(3)建議用戶在實(shí)際用車過程中，優(yōu)先按廠家推薦的汽油標(biāo)號(hào)進(jìn)行加油，謹(jǐn)慎添加低標(biāo)號(hào)汽油，防止發(fā)動(dòng)機(jī)在低標(biāo)號(hào)汽油下爆震加劇，燃燒異常，甚至出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)拉缸而需大修的情況。