历史上曾有过纷繁复杂的燃油标号标准,今天的共识是没有一种标准能涵盖所有情况。
区分各种燃油的最重要指标是“研究法辛烷值”(Research Octane Number,即RON),也叫辛烷等级(octane rating),用来衡量燃油的抗爆燃能力。87号燃油的含义就是其抗爆燃能力与含有87% 异辛烷和13%正庚烷的混合物相同,毫无疑问,异辛烷的抗爆燃能力很强;100号燃油的抗爆燃能力和纯异辛烷无异;而130号汽油的抗爆燃能力是纯异辛烷的1.3倍。超过100号其实就是性能指数,不能理解为异辛烷含量了,因为那比纯异辛烷的抗爆能力还要强,但这是如何做到的?答案是燃料添加剂,异辛烷当然不是最能抗爆的成分,竞速用的AVgas以及LPG(液化气)通常有110甚至高得多的抗爆指数。
还有一种指标叫做“发动机辛烷值”(Motor Octane Number,即MON),这个指标的衡量汽油负载下的性能表现时效果更好,也是建立在正庚烷和异辛烷混合物基础上。现代燃油的MON比RON低10个点左右,事实上,燃油分级同时需要这两个指标。在欧洲和澳洲,使用RON。在美国和其他一些国家,使用RON和MON的平均值,称之为PON(Pump Octane Number),也就是说美国 87号汽油,在欧洲被标注为92号。而我国也是遵循欧洲的步伐,采用RON标号。这两种辛烷值的平均值,以(RON + MON)/2表示,也称为抗敲缸指数AKI(AntiKnock Index。Knock指爆缸、敲缸)。显然AKI值越高,越不容易发生爆缸。
RON较好地反映了汽车在和缓条件及发动机低转速时汽油的抗爆性能,而MON较好地反映了发动机高转速或重负荷下运转时汽油的抗爆性能。通过实际的道路实验,发现在1000~2000 rpm低速时,RON较为接近实际情况;到了1500~2500 rpm中速时,PON(或AKI)较为接近实际情况;而在3000~4000 rpm高速时,MON较为接近实际情况。显然,MON是最为苛刻的标准。
1930年代,RON很流行,当时几乎不考虑MON。1947年RON才被正式核准,虽然从1942年开始就被非官方地使用了。而1990年代,MON更被看重。MON的标准更严格一些,测试了持续高速运转高负载推进下的燃油抗爆燃能力;RON测试的是典型的温和推进条件下的燃油抗爆燃力。自然,MON数值上要比RON低,因为MON和RON的油气混和物温度和引擎转速等测试条件是不同的,所以出现了差异,称RON - MON = 敏感度。1960年代,德国发动机厂商发现本国发动机在高速公路上长途高速运转时(类似MON测试条件)自动损坏了,原因就是当时只使用RON标准,而燃油MON指标偏低。
而现代,欧盟的汽油标准,同时对RON和MON予以限制;美国仅限制AKI;日本只限制RON;中国则限制AKI和RON。这是因为:欧洲汽车一般采用小排量,其功率的提高主要靠发动机的转速(一般为5000-6000 rpm ),此时MON便显现出更突出的作用;美国汽车发动机转速较低(一般不大于4000 rpm),主要通过大排量来提高扭矩和功率,所以美国认为AKI更能反映汽油抗爆性能;日本汽车时速一般较慢,发动机在低转速和低负荷下运行,所以只限制 RON指标。当前,由于电子控制技术、爆震传感器,以及电喷技术等新技术的采用,MON的作用可能会越来越小,并逐步淡出。
大致的RON-MON-PON(AKI)之间的换算规律可以通过下表查询得到。
RON | MON | PON |
90 | 83 | 86.6 |
92 | 85 | 88.5 |
95 | 87 | 91 |
96 | 88 | 92 |
98 | 90 | 94 |
100 | 91.5 | 95.8 |
105 | 95 | 100 |
110 | 99 | 104.5 |