低標號汽油對車輛循環油耗的影響研究

尹繼江，王政，叢日振，盧振東，劉曉瑩，孫蕭

寧波吉利羅佑發動機零部件有限公司,浙江寧波 315336

0 引言

隨著我國車輛保有量的增加，受燃油價格及加油站供油情況的影響，用戶在實際用車過程中會出現添加與車輛出廠推薦汽油標號更低的汽油，添加低標號汽油后用戶關心的主要是對發動機的影響，以及車輛的油耗會不會受到影響。本文通過在車輛轉鼓臺架進行實車WLTC[1]油耗測試，研究分析添加低標號汽油對發動機性能及車輛燃油消耗量的影響[2]。

1 汽油標號介紹

汽油標號是指汽油抗爆性與標準汽油的抗爆性的比值[3]，標號越高抗爆性能就越強。標準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。例如標號為92的汽油，表示其與含異辛烷92%、正庚烷8%的標準汽油具有相同的抗爆性。本文低標號汽油指較試驗車型出廠推薦的汽油標號更小的汽油。

2 油耗對比試驗

2.1 試驗方案

試驗使用某搭載2.0 L排量渦輪增壓發動機的車型，原車出廠推薦使用95號汽油，試驗時分別使用95號汽油和較低標號的92號汽油，在轉鼓試驗倉進行WLTC油耗試驗，通過數據采集設備采集車輛CAN總線上的發動機相關參數，用于兩種汽油的循環油耗差異分析。

為了保證試驗的準確性，車輛先將油箱加滿，按國家標準GB/T 19233—2020《輕型汽車燃料消耗量試驗方法》[4]進行兩次95號汽油的WLTC試驗，然后再將油箱中的汽油消耗完，直至車輛無法啟動。再重新加滿92號汽油，同樣進行兩次WLTC試驗。試驗所使用的汽油均由試驗場地提供，所有試驗均為同一司機駕駛車輛。每次試驗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個輪胎的胎壓均為車輛要求的0.23 MPa。

2.2 試驗結果

表1為95號汽油和92號汽油WLTC油耗試驗結果。

表1 95號汽油和92號汽油WLTC油耗試驗結果

由表1的試驗結果可知：該車輛使用92號汽油時，燃油消耗較使用95號汽油更高。

3 試驗數據分析

分別選取一次95號汽油和一次92號汽油的測試結果，調取采集的CAN總線上發動機相關參數，對比測試數據，分析導致油耗差異的原因及對發動機的影響。

3.1 發動機油耗對比

發動機油耗對比如圖1所示。

圖1 發動機油耗對比

對比圖1 中發動機瞬時油耗量可知，使用95號汽油和使用92號汽油兩者在瞬時油耗上整體差異不明顯，但可以從累計油耗量差值(92號汽油累計油耗量減去95號汽油累計油耗量)上可以看出，整個WLTC循環1 800 s過程中，該差值一直在升高，說明使用92號汽油的油耗一直高于95號汽油。

3.2 發動機性能對比

發動機性能對比如圖2所示。

圖2 發動機性能對比

對比圖2中的車速、車輛油門開度、發動機轉速、發動機扭矩發現，兩次測試過程中相同車速下的油門開度、發動機轉速以及發動機扭矩均無明顯差異。

3.3 進排氣對比

發動機進氣壓力溫度和排氣溫度對比如圖3所示。

圖3 發動機進氣壓力溫度和排氣溫度對比

對比圖3 中發動機的進氣歧管壓力及溫度以及發動機的排氣溫度可以發現，使用95號汽油及92號汽油對發動機的進氣歧管溫度和壓力以及發動機排氣溫度均無明顯影響。

3.4 爆震退角對比

發動機爆震退角對比如圖4所示。由圖4可以明顯發現，使用低標號的92號汽油后發動機的平均爆震退角和單缸爆震退角均明顯較使用95號汽油更高。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，詳細數據見表2。

圖4 發動機爆震退角對比

表2 發動機爆震退角最大值對比 單位:℃A

爆震退角越高，說明發動機的爆震越嚴重，因此，使用低一標號的92號汽油讓該試驗車輛的發動機爆震加劇，導致發動機整體爆震退角較95號油高2 ℃A左右，更易損壞發動機。同時高爆震退角帶來的是燃燒的不穩定和異常，也導致了發動機油耗的升高[5]。

為了更直觀地展示用戶加兩種標號的汽油在油耗上的費用，對比使用兩種汽油的費用，其中的燃油單價來源于2022年1月11日發改委發布的當日油價。表3為WLTC循環下分別使用兩種汽油的費用，由表3可知WLTC下92號汽油油耗較95號汽油高0.002 37 L/km，費用較 95號汽油低0.013 2元。

表3 WLTC循環下分別使用兩種汽油的費用

4 結論

經過對推薦使用95號汽油的車輛進行95號汽油和92號汽油的WLTC油耗試驗對比，得出以下結論：

(1) 推薦使用95號汽油的車輛在使用低標號的92號汽油后，WLTC下，發動機的轉速扭矩并無明顯異常，但發動機的爆震退角整體升高2 ℃A左右，爆震更劇烈，更易損壞發動機。

(2)在WLTC下加92號汽油的燃油消耗量較該車型推薦的95號油的油耗高0.002 37 L/km，但根據油價計算下來用92號汽油較95號汽油可省0.013 2元/km。

(3)建議用戶在實際用車過程中，優先按廠家推薦的汽油標號進行加油，謹慎添加低標號汽油，防止發動機在低標號汽油下爆震加劇，燃燒異常，甚至出現發動機拉缸而需大修的情況。