渦輪增壓發(fā)動機必須要用95號汽油？用92號汽油是否會導(dǎo)致爆震？
來源 中車友參考 瀏覽 2687 發(fā)表時間：2022-01-11 10:02:56
每當(dāng)談及渦輪增壓發(fā)動機或那些高壓縮比發(fā)動機時，很多朋友都會本能的認為需要使用95號汽油，因為燃油中更高的辛烷值可以有效抑制爆震；所以在曾經(jīng)很長的一段時間內(nèi)形成了兩種思維，其一壓縮比大于10、需要使用95號汽油，其二渦輪增壓發(fā)動機需要使用95號汽油！
實際上這種思維在過去并沒有什么錯誤，在那個材料以灰鑄鐵為主、電控技術(shù)薄弱的年代，廠家都會要求那些壓縮比大于10的發(fā)動機或渦輪增壓發(fā)動機添加95號汽油；但現(xiàn)如今則不然，更先進的燃燒室結(jié)構(gòu)設(shè)計、原材料、電控技術(shù)使得當(dāng)今很多高壓縮比自然吸氣發(fā)動機及渦輪增壓發(fā)動機都可以使用92號汽油，一舉扭轉(zhuǎn)了過去只能依賴燃料來抑制爆震的局面！
常見的高壓縮比發(fā)動機如馬自達的創(chuàng)馳藍天系列，奧拓循環(huán)下高達13的壓縮比卻依然可以燒92號汽油；本田的1.5L自吸，壓縮比高達11.5，燒92號汽油也沒問題；渦輪增壓發(fā)動機同樣如此，比如本田的渦輪增壓、大眾的一些渦輪增壓機等等（如上圖大眾1.4T車型油箱蓋上的燃油推薦），也是可以使用92號汽油的；也就是說現(xiàn)如今的內(nèi)燃機擁有更多抑制爆震的手段，而不僅僅依賴辛烷值！
爆震是如何產(chǎn)生的？
內(nèi)燃機的正常運轉(zhuǎn)，是通過火花塞跳火引燃近端混合氣，再依賴已經(jīng)點燃的火花向遠端傳播從而將全部混合氣點燃；而爆震則是指燃燒室內(nèi)出現(xiàn)了第二個著火點，也就是當(dāng)燃燒室的壓力、溫度過大時，遠端混合氣會發(fā)生自燃！火花塞跳火點燃的近端混合氣從上往下傳播，而遠端自燃混合氣從下往上進行傳播，這兩股相對傳播的火焰最終將匯聚在一起形成相互沖擊，這就是爆震！
所以混合氣出現(xiàn)自燃本身并不可怕，但遠端自燃混合氣與近端點燃混合氣形成沖擊就很容易導(dǎo)致問題，這就是爆震的厲害之處；一般而言我們經(jīng)常討論的爆震狀態(tài)，是建立在火花塞跳火之后產(chǎn)生的自燃問題，而如果是在火花塞還未點火就已經(jīng)產(chǎn)生自燃，則更多是由于長期不清潔機器，使得燃燒室內(nèi)積碳堆積過多，縮小了燃燒室空間，或設(shè)計層面存在問題，一般而言點火前出現(xiàn)自燃的概率很低！
高壓縮比自吸或渦輪增壓為何更容易導(dǎo)致爆震？
為什么高壓縮比自吸發(fā)動機更容易導(dǎo)致爆震的產(chǎn)生？如上圖所示，當(dāng)活塞處于下止點時燃燒室容積最大、而在上止點時燃燒室容積最小，最大容積/最小容積就是壓縮比，壓縮比越大，代表混合氣被壓縮程度就越高；要知道氣體被壓縮時會釋放熱量，所以壓縮比越大點火時的缸壓、溫度就越高，也就越容易引起自燃從而導(dǎo)致爆震！
所以高壓縮比并不是原罪，點火后燃燒室的高溫、高壓才是根本問題；實際上渦輪增壓發(fā)動機產(chǎn)生的爆震也是這個原因，雖然它們的壓縮比普遍偏低，但壓縮比低并不代表它們點火時面臨的壓力、溫度就低，因為增壓系統(tǒng)送入燃燒室的是壓縮體積的空氣、以及結(jié)合空氣比例的油氣，所以渦輪增壓機雖然壓縮比不高，但點火時缸內(nèi)的壓力、溫度要更高，更容易導(dǎo)致爆震！
可以通過這個公式：輸出扭矩=排量*平均有效壓力，拿2.0T與2.5L自吸做比較，2.0T的輸出扭矩遠比2.5L自吸高，所以可以得出這2.0T發(fā)動機點火時的缸壓、溫度都要比自然吸氣發(fā)動機更高；這就是為什么現(xiàn)如今自然吸氣發(fā)動機壓縮比普遍在10以上，而渦輪增壓發(fā)動機的壓縮比很多僅僅達到了9以上的原因；所以在過去壓縮比超過10的自然吸氣發(fā)動機，廠家都會要求加95號燃油；而過去的渦輪增壓發(fā)動機同樣是這個道理！
抑制爆震都有哪些方式？
實際上內(nèi)燃機的發(fā)展就是一個不斷提高壓縮比、不斷提高平均有效壓力的過程，而伴隨著的則是對爆震的抑制方式越來越完善以及成熟；抑制爆震有哪些方式？
1.提高燃料辛烷值抑制爆震；
2.通過更先進的設(shè)計理念來抑制爆震；
3.通過更理想的材料來抑制爆震；
4.通過更先進的電控技術(shù)來抑制爆震；
1.通過燃料來抑制爆震
這是最簡單、最直接的方式，利用化學(xué)手段來抑制爆震；也就是利用燃料中的辛烷值來使燃燒變得不那么劇烈，比如過去的97號汽油以及當(dāng)今95號汽油，都是依靠更高多辛烷值比例來抑制爆震的！
2.通過更先進的設(shè)計理念來減少爆震的產(chǎn)生
（1）縮小缸徑：過去發(fā)動機設(shè)計理念偏大缸徑而短行程，具備高轉(zhuǎn)速特性，這也是自然吸氣時代的一個典型標志，因為自然吸氣發(fā)動機榨取功率的方式太少、只能依靠拉高轉(zhuǎn)速；而大缸徑短行程的機器梗適合轉(zhuǎn)速的攀升！不過更大的缸徑則更容易造成火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x拉長，必然會導(dǎo)致點燃火花的傳播速度下降，這樣一來很可能導(dǎo)致點燃火花的速度要比自燃火花傳播慢！
這本就是一個競速問題，如果我們沒辦法完全杜絕自燃的產(chǎn)生？那么我們何不換一個角度去思考，只要我們讓點燃火花的傳播速度更快即可、快過自燃火花的傳播速度，同樣能避免爆震！所以現(xiàn)如今內(nèi)燃機燃燒室設(shè)計都是小缸徑、大行程，如此設(shè)計還使得曲柄力臂被拉長，發(fā)動機扭矩特性更好、更適合日常工況下的使用！
（2）凹孔活塞、預(yù)燃燒室大出現(xiàn)：如果依然覺得缸徑大，那么可以采用凹孔活塞（如上圖所示，也叫盆形活塞），當(dāng)活塞到達上止點后，混合氣就會被壓入活塞的凹孔中，進一步被壓縮空間、縮短了點燃火花的傳播距離；馬自達的創(chuàng)馳藍天就是采用了這種凹孔活塞，使得它在奧拓循環(huán)下的壓縮比達到13卻也能燒92號汽油！
而一些高壓縮比的渦輪增壓發(fā)動機，又產(chǎn)生了預(yù)燃燒室設(shè)計（如上圖所示），也就是噴油嘴先噴出少量油氣在預(yù)燃燒室點燃，然后噴射出無數(shù)的火花完成主燃燒室混合氣的點燃；如此設(shè)計的好處在于從預(yù)燃燒室噴出的著火點更多（成百上千），可以更快的點燃主燃燒室的混合氣；而傳統(tǒng)內(nèi)燃機火花塞跳火僅有一個火點作為源頭，傳播速度就會更慢；所以預(yù)燃燒室的產(chǎn)生很好的抑制了高壓縮比高增壓下的爆震問題；使用這種技術(shù)的為F1動力單元，以及瑪莎拉蒂海神系列渦輪增壓發(fā)動機！
（3）4-2-1排氣的使用：4-2-1排氣的使用最大的好處就是迅速排出燃燒室的廢熱，快速使燃燒室降溫；上文已經(jīng)提到的自燃是建立在燃燒室高溫、高壓的狀態(tài)下；要知道這4缸機的點火順序為1-3-4-2，傳統(tǒng)的4-1排氣后點火燃燒的第3缸排氣時很容易對1缸排氣造成回流，而4-2-1排氣將1、4缸的排氣歧管串聯(lián)一處，減少了1、3缸之間存在的排氣干擾，使得熱量可以更快速的排出！
3.通過更理想的材料來抑制爆震
過去打造發(fā)動機的材料大部分是灰鑄鐵，但最近這些年來內(nèi)燃機的鋁合金化幾乎是一種不可逆的趨勢；雖然鋁合金缸體也存在一些缺點，但它良好的導(dǎo)熱性使得燃燒室的廢熱排除得更快，能更好的避免熱堆積狀態(tài)的產(chǎn)生，從而更合理的對燃燒室末端混合氣進行冷卻，鋁合金材料的成熟也使得內(nèi)燃機壓縮比得到一定程度的提高！
更先進的電控技術(shù)可以抑制爆震
（1）爆震傳感器：過去的電控技術(shù)并不怎么發(fā)達，所以很多傳感器都不具備；那個時期車子是否出現(xiàn)爆震，車載電腦并不能及時獲取數(shù)據(jù)，所以爆震問題一旦出現(xiàn)就容易導(dǎo)致發(fā)動機損壞；后來研發(fā)出了爆震傳感器，爆震產(chǎn)生的3000Hz以上的金屬震顫就被爆震傳感器捕捉，然后回傳信號到ECU，系統(tǒng)就會對點火進行調(diào)整，避開爆震！
（2）推遲點火提前角：可自動微調(diào)的EMS對抑制爆震可以起到很好的作用，簡單點說就是系統(tǒng)可以根據(jù)爆震傳感器傳遞的情況對點火時刻進行調(diào)整；要知道一點，那就是點火時刻最早、混合氣發(fā)生劇烈膨脹就越早，活塞頂著劇烈膨脹的氣體上行就更容易產(chǎn)生高溫、高壓（氣體壓縮放熱），所以點火越提前越容易導(dǎo)致混合氣自燃從而形成爆震；而點火越靠后，氣體膨脹過程發(fā)生的越晚、就越不容易導(dǎo)致點火時的高溫高壓！
所以當(dāng)今內(nèi)燃機可以通過滯后點火的方式來避開高溫高壓導(dǎo)致的爆震問題；現(xiàn)如今的內(nèi)燃機無論自然吸氣、渦輪增壓都采用了這樣的電控理念；這也是為何市面上那么多渦輪增壓發(fā)動機都可以兼容92號汽油的原因；只不過缸內(nèi)平均有效壓力與輸出扭矩是成正比的，利用推遲點火來減壓雖然規(guī)避爆震，但必然導(dǎo)致輸出扭矩的降低，所以推遲點火這種方式雖然有效，但同樣是雙刃劍！
很多車友的渦輪增壓機雖然可以同時兼容92號與95號汽油，但可以明顯感覺到燒95號汽油時的動力要更理想一些，這就是因為用92號汽油導(dǎo)致的點火滯后，損失一些扭矩；相對來說抑制爆震的手段無外乎設(shè)計層面、燃料層面、電控層面，最容易實現(xiàn)的就是燃料層面的提高，直接用95號汽油利用高辛烷含量抑制爆震最容易達成，所以過去的渦輪增壓發(fā)動機或高壓縮比自吸都用95號汽油！
而發(fā)動機設(shè)計、電控層面比較難實現(xiàn)，只不過這些年來取得了很大的進步，比如爆震傳感器、自動微調(diào)EMS的出現(xiàn)；比如鋁合金材質(zhì)、緊湊缸體、凹孔活塞、預(yù)燃燒室、4-2-1排氣的出現(xiàn)，這些都很好的抑制了爆震的產(chǎn)生；所以現(xiàn)如今高壓縮比自吸或渦輪增壓發(fā)動機對爆震的控制并不僅僅依賴于燃料，其它層面的控制爆震手段使得內(nèi)燃機拜托了對高辛烷值燃料的依賴；而過去的一些說法如渦輪增壓發(fā)動機要用95號汽油、壓縮比大于10的發(fā)動機要用95號汽油等等，這些說法在今日早已不再適用！
