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摘要：辛烷值是衡量车用汽油质量的重要指标，辛烷值下降，将直接影响到汽油的安全性能，进而可能会导致汽车发动机爆震、发动机动力不足、汽车怠速时不稳、燃油加剧耗费等一系列问题。本文旨在对车用汽油辛烷值下降原因进行分析，以期从源头入手，提高车用汽油辛烷值含量。
关键词：车用汽油；辛烷值；下降；原因
一、汽油的辛烷值对于其抗爆性能的影响
车用汽油是一种由石油炼制成的液体燃料，抗爆性指汽油在各种使用条件下抗爆震燃烧的能力。车用汽油的抗爆性用辛烷值表示。辛烷值越高，抗爆性越好。相反，辛烷值不达标，首先会在空气和燃气充分混合前点燃，这时由于燃料在缸内的非充分燃烧，会在汽缸内形成灼热的胶质，之后燃料喷射出，接触到这些灼热的胶质会在点火行程到来之前提前点着，造成发动机爆震，直接后果就是拉缸。也有些辛烷值略有不达标的情况，虽然发动机能运动，但是由于燃烧释放的能量不足，发动机工作时低于正常压缩比，会造成汽车怠速时不稳，踩油门后情况好转，但会造成燃油的浪费，很快会形成积碳，对燃油经济性和发动机使用寿命都会造成大麻烦。
汽油抗爆能力的大小与化学组成有关。汽油内有多种碳氢化合物，其中正庚烷在高温和高压下较容易引发自燃，造成震爆现象，减低引擎效率，更可能引致汽缸壁过热甚至活塞损裂。因此正庚烷的辛烷值定为零，抗爆性差。而异辛烷其震爆现象很小，其辛烷值定为100，抗爆性好。其他的碳氢化合物也有不同的辛烷值，有可能小于0（如正辛烷），也有可能大于100（如甲苯）。因此，汽油中的辛烷值则直接取决于汽油内各种碳氢化合物的成分比例。汽油辛烷值由辛烷值机测定，高辛烷值汽油可以满足高压缩比汽油机的需要。汽油机压缩比高，则热效率高，可以节省燃料。
二、车用汽油辛烷值的测定及下降原因探究
鉴于车用汽车辛烷值的重要作用，依据BD11/238-2016标准，使用辛烷值机等相关测定设备，对汽油样品的辛烷值进行检测，可以精准分析车用汽油辛烷值含量及下降原因，对于提高汽油的抗爆性能，进而提高汽车的动力性和降低油耗，有重要战略意义。
1.设备准备：辛烷值机HR/CX-A；密度测定仪DMA4500 M；气象色谱仪；自动常压蒸馏仪。
2.试验对象：①某炼厂棕色样品瓶包装95号车用汽油200ml；②某炼厂棕色样品瓶包装95号车用汽油200ml；辛烷值初始值测定均为96.8.
3.试验条件：将试验对象①置于室外阳光下3h，室外温度25oC。将试验对象②置于避光、密闭储存条件。
4.试验目的：利用蒸馏法、密度测定、MTBE检测等对不同试验对象的辛烷值进行测定，以判断储存过程对车用汽油辛烷值影响，并探究辛烷值变化的原因
5.试验结果：试验条件下，首先利用辛烷值机对试验对象进行测定，得出以下结论，试验对象①辛烷值为94.2；试验对象②辛烷值为96.5。
为进一步查找车用汽油辛烷值下降原因，试验依据BD11/238-2016标准，利用全分析和PONA分析，对试验对象①做进一步研究，数据如下：
试验对象①数据分析
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试验对象①PONA组分含量
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通过以上数据分析，我们发现试验对象①的C5组分含量达到了24.09%，氧含量达到了1.98%。油品含氧主要是添加了甲基叔丁基醚，简称MTBE。MTBE为纯化合物，无色、透明，可与汽油进行充分的调和，其沸点较低，仅为55oC。研究发现，随着馏出温度的不断提高，MTBE的蒸发速率高于车用汽油的蒸发速率，在蒸馏达到60%馏出时，MTBE基本完全挥发。
MTBE能够显著提高车用汽油的辛烷值，改善汽油的抗爆性能。为进一步探测MTBE对车用汽油辛烷值的影响，取样品车用汽油100ml（已添加MTBE）放置于试验容器中，置于室外25oC下，并定时取样测定容器内汽油中的MTBE含量，直至MTBE挥发殆尽。
经进一步试验发现，随着样品挥发体积分数的增大，汽油中MTBE含量逐步降低，且其下降率呈现出随汽油挥发体积分数增加而不断提升的趋势，同时经测定车用汽油辛烷值降低。
由此我们得出结论，车用汽油运输过程一般较长，在汽油贮存和收发过程中，大小呼吸等挥发行为可能导致汽油中MTBE含量降低，尤其是在夏季高温季节，油罐内汽油更易因温度升高而加速挥发，最终造成汽油辛烷值降低。而避光、密闭状态下贮存车用汽油，则有效避免或减缓了这一挥发过程，因此辛烷值得到有效维护，进而保证了油品的抗爆性等性能。
鉴于以上分析结果，笔者与试验油品厂家技术人员进行了沟通，并对试验油品的成分构成进行了调查，结果发现，试验用车用汽油的成分构成中戊烷油含量较高，占比13%，而戊烷油属于气液临界组分，挥发性高。同时，该样品汽油密度仅为736.0kg/m3，油品中含有大量低沸点的轻组分。正是由于在汽油中调入了过多的戊烷油，从而导致C5以下组分含量过多，温度升高时，组分中的轻组分和MTBE发生共沸并协同挥发，最终造成了试验样品①辛烷值不稳定。也基于以上分析，笔者和油品厂家技术人员达成技术意见一致，即汽油的生产过程中，应严格控制C5以下组分在15%以下。
三、提高车用汽油辛烷值的建议
1.改变车用汽油化学组成
通过上述分析我们发现，要提高汽油的辛烷值，改变其化学组成是最根本的办法，即增加高辛烷值的芳香烃和异构烷烃的含量。这可以通过与高辛烷值组分调和或经催化裂化、催化重整、异构化等石油二次加工过程来实现。如目前市场上销售的93号或97号汽油就是以辛烷值较高的催化裂化汽油为基础油，加入高辛烷值的重整汽油和少量烷基化汽油等调和而成的。
由于汽油爆震遵循的是一种链反应机理，因而从反应机理出发，可以加入自由基抑制剂来抑制链反应，使反应链中断，防止爆震的发生。这是一种行之有效、成本低廉的方法，这类抑制剂称为抗爆剂。由于所采用的抗爆剂主要为四乙基铅、四甲基铅、甲基环戊二烯三羰基锰等重金属有机化合物，使用后对环境及动植物均有一定程度的危害，所以，目前汽油标准中均限制上述类型抗爆剂的加入。我国已实现了汽油的无铅化，取而代之发展了各种高辛烷值添加组分的生产技术。
2.避光保存
目前，我国国V以上品质的汽油在生产过程中，一般都经催化汽油加氢脱硫工艺，而加氢脱硫后的车用汽油在高温、光照条件下易分解，轻组分挥发提高，进而导致汽油辛烷值下降，因此在汽油的贮存和运输过程中，应注意避光保存。
四、提高车用汽油辛烷值的意义
1.提高经济性能
汽油的辛烷值越高，抗爆性就越好，发动机就可以用更高的压缩比。也就是说，如果炼油厂生产的汽油的辛烷值不断提高，则汽车制造厂可随之提高发动机的压缩比，这样既可提高发动机功率，增加行车里程数，又可节约燃料，对提高汽油的动力经济性能是有重要意义的。
2.保护环境
汽油的辛烷值与汽油的化学组成，特别是汽油中烃类分子结构有密切关系。测定加有抗爆剂的汽油的辛烷值，可估量抗爆剂的效果，找出适宜的抗爆剂加入量，提高汽油的燃烧质量，保护环境。
参考文献：
[1]孙岩.影响车用汽油研究法辛烷值准确度测定的因素[J].化工管理，2016（02）：99-100.