辛烷值（辛烷 Number）是表示交通工具所使用的燃料（一般是指汽油）的抗爆性能好壞的一項(xiàng)重要指標(biāo)，其是通過在標(biāo)準(zhǔn)條件下將燃料的爆震強(qiáng)度與兩種參考燃料的混合物的爆震強(qiáng)度進(jìn)行比較來確定的，世界各國普遍采用的標(biāo)準(zhǔn)燃料是異辛烷和庚烷，測試燃料與標(biāo)準(zhǔn)燃料震爆強(qiáng)度相同時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)燃料中異辛烷-庚烷混合物中異辛烷的體積百分比即為燃料的辛烷值。
辛烷值可以分為實(shí)驗(yàn)辛烷值和行車辛烷值兩種，通過不同方法測得的辛烷值一般不同，常用的測定方法有馬達(dá)法和研究法，得到的辛烷值分別稱為馬達(dá)法辛烷值（MON）和研究法辛烷值（RON）。辛烷值越大，表示汽油的抗爆性越好。除了改變石油的精煉過程可以獲得高辛烷值的汽油，在汽油中加入少量抗爆劑，也可以顯著提高其辛烷值。常用的汽油抗爆劑有四乙基鉛（TEL）、甲基苯胺（MMA）、乙酸異丁酯（TLA）、甲基異丁醚（甲基叔丁基醚）、甲基環(huán)戊二烯基三羰基錳（MMT）等。
簡介
汽油內(nèi)有多種碳?xì)浠衔铮渲姓樵诟邷睾透邏合螺^容易引發(fā)自燃，造成震爆現(xiàn)象，減低引擎效率，更可能引致汽缸壁過熱甚至活塞損裂。辛烷值表示的是液體燃料的稀混合氣的抗爆性，辛烷值越大，表示汽油的抗爆性越好。辛烷值是在嚴(yán)格的條件下，與一定的標(biāo)準(zhǔn)燃料相比較而測得的。因?yàn)?a href="/hebeideji/1346262477549464326.html">2-甲基庚烷和庚烷這兩種標(biāo)準(zhǔn)燃料的物理化學(xué)性質(zhì)和汽油很相近，通過將這兩種燃料混配可以獲得抗爆性范圍很廣的一系列標(biāo)準(zhǔn)燃料，因此世界各國普遍采用異辛烷和正庚烷作為測定辛烷值的正標(biāo)準(zhǔn)燃料。通常規(guī)定抗爆性極高的2-甲基庚烷（2,2,4-三甲基正戊烷）的辛烷值為100，規(guī)定抗爆性極低的庚烷（n-C7H16）的辛烷值為0。其他的碳?xì)浠衔镆灿胁煌男镣橹担锌赡苄∮?（如正辛烷），也有可能大于100（如甲苯）。
燃料的辛烷值只是表示燃料抗爆性高低的相對指標(biāo)，它隨所采用標(biāo)準(zhǔn)燃料以及試驗(yàn)條件的不同而改變。辛烷值并不表示該燃料中2-甲基庚烷的實(shí)際含量多少，而只表示該燃料與異辛烷比較時(shí)的抗爆性好壞。因此，一些燃料的辛烷值也可能超過100，對于辛烷值大于100的車用汽油，可以利用添加四乙基鉛的純異辛烷與待測燃料在標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動(dòng)機(jī)上比較抗爆性，以此得到燃料的辛烷值。
類型
辛烷值可以分為實(shí)驗(yàn)辛烷值和行車辛烷值兩種。對于車用汽油而言，實(shí)驗(yàn)辛烷值有研究法（F-1法）辛烷值（RON）和電動(dòng)機(jī)法（F-2法）辛烷值（MON），前者適用于發(fā)動(dòng)機(jī)溫和運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的情況，后者則適用于發(fā)動(dòng)機(jī)劇烈的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。因此，研究法辛烷值與城市車輛實(shí)際使用條件接近，電機(jī)法辛烷值與經(jīng)常高速行駛和高負(fù)荷條件下工作的車輛吻合。由于RON的測定方法較MON的測試方法溫和，因此，對于同一汽油而言，RON高于MON，兩者的差值被稱為汽油的敏感性，汽油中的芳香烴和烯體常導(dǎo)致汽油的敏感性增加。
行車辛烷值也被稱為道路辛烷值（SOZ），反映汽油在道路上的實(shí)際使用性能，包括修正爆轟強(qiáng)度法道路辛烷值和修正邊界線法道路辛烷值。前者是在油門全開、最易爆震的情況下測定的。后者是在人為控制點(diǎn)火分配器，使發(fā)動(dòng)機(jī)保持微弱爆震狀態(tài)下測定的。二者均是用待測燃料與已知辛烷值的參比燃料比較點(diǎn)火提前角（從點(diǎn)火時(shí)刻起到活塞到達(dá)壓縮上止點(diǎn)，這段時(shí)間內(nèi)曲軸轉(zhuǎn)過的角度），從而求得不同轉(zhuǎn)速時(shí)的辛烷值。
測定方法
測定任意燃料（各種汽油或單體烴）的辛烷值時(shí)，將所測燃料與選取的標(biāo)準(zhǔn)燃料在嚴(yán)格規(guī)定的條件下于辛烷值測定機(jī)中進(jìn)行比較。如果它們的抗爆性恰好相等，則取標(biāo)準(zhǔn)燃料的辛烷值（即2-甲基庚烷含量%）作為所測燃料的辛烷值。如不相等，則需另行選取標(biāo)準(zhǔn)燃料重新比較。由于實(shí)際工作中因很難找到恰與所測燃料抗爆性完全相等的標(biāo)準(zhǔn)燃料，因此一般選取兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)燃料，使其中一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)燃料的抗爆性略高于所測油樣，另一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)燃料則略低于所測油樣的抗爆性，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果來計(jì)算出所測油樣的辛烷值。以下是幾種常用的辛烷值測定方法：
馬達(dá)法
馬達(dá)法是中國規(guī)定測定汽油抗爆性的標(biāo)準(zhǔn)方法，適用于辛烷值在25-100單位的汽油。馬達(dá)法使用一個(gè)可變壓縮比的單缸四行程發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速保持900轉(zhuǎn)/分，進(jìn)氣溫度為149℃。測定時(shí)先將試驗(yàn)機(jī)調(diào)整至規(guī)定的條件，然后用試油操作。此時(shí)調(diào)節(jié)壓縮比，使之達(dá)到規(guī)定的爆轟強(qiáng)度，取2-甲基庚烷和庚烷或副標(biāo)準(zhǔn)燃料按不同容積比例配成適當(dāng)?shù)膬煞N標(biāo)準(zhǔn)燃料，使其中一種標(biāo)準(zhǔn)燃料的抗爆性應(yīng)略高于試油，而另一種標(biāo)準(zhǔn)燃料的抗爆性則略低于試油。然后在規(guī)定條件下，并和試油的壓縮比相同的條件下比較其爆震強(qiáng)度。在比較時(shí)所有試油及標(biāo)準(zhǔn)燃料均應(yīng)將混合氣成分調(diào)整至最大爆震。根據(jù)爆震計(jì)的讀數(shù)即可計(jì)算出試油的辛烷值。由于電機(jī)法的試驗(yàn)條件規(guī)定較嚴(yán)格，因此測定結(jié)果的重復(fù)性較好，對經(jīng)常高速行駛和高負(fù)荷條件下工作的車輛來說，馬達(dá)法測得的辛烷值較接近實(shí)際情況。
研究法
研究法和電動(dòng)機(jī)法一樣，采用一個(gè)壓縮比可變的單缸頂置氣門的四沖程奧托循環(huán)內(nèi)燃機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速保持600轉(zhuǎn)/分，進(jìn)氣溫度為52℃。測試燃料辛烷值時(shí)，首先使用待測燃料，并使測試設(shè)備在特定的條件下運(yùn)行，不斷調(diào)整設(shè)備的壓縮比直到發(fā)生標(biāo)準(zhǔn)水平的爆震現(xiàn)象。然后，將待測燃料替換為兩種標(biāo)準(zhǔn)參照燃料的混合物，并不斷調(diào)節(jié)混合物的混合比例，直到爆轟程度與使用被測燃料時(shí)的爆震程度相同，混合物中2-甲基庚烷的比例即為被測燃料的辛烷值。研究法的特點(diǎn)是測定時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速較低，混合氣溫度低，因此使用研究法測得的同一汽油的辛烷值通常比電機(jī)法高5-10個(gè)單位。因?yàn)樵诔鞘袟l件下汽車的車速較低，負(fù)載較小，發(fā)動(dòng)機(jī)溫度也較低，與研究法的測定條件較接近，因此研究法測得的燃料抗爆性與城市小車實(shí)際使用條件下表現(xiàn)的抗爆性較接近。
道路法
道路法辛烷值是機(jī)動(dòng)車在道路上行駛時(shí)在車上按“改良爆轟強(qiáng)度法”確定的。測定時(shí)，暖態(tài)發(fā)動(dòng)機(jī)使用由2-甲基庚烷和庚烷組成的混合物在直接檔油門全開，以行駛時(shí)正好無震動(dòng)的速度加速。并每次都調(diào)整點(diǎn)火時(shí)間，到聽得見爆震為止。記錄混合物的辛烷值與發(fā)動(dòng)機(jī)正好開始爆震時(shí)的點(diǎn)火調(diào)整值的關(guān)系，并繪制點(diǎn)火調(diào)整值與辛烷值的標(biāo)準(zhǔn)曲線。然后發(fā)動(dòng)機(jī)用待測汽油工作，用同樣方法找出正好開始爆震的點(diǎn)火調(diào)整值。就可從標(biāo)準(zhǔn)曲線讀出道路法辛烷值。對同一種汽油，在不同的發(fā)動(dòng)機(jī)中得出的道路法辛烷值是不同的。
內(nèi)插法
在實(shí)際測量時(shí)，因?yàn)楹茈y找到恰好與所測燃料抗爆性完全相等的標(biāo)準(zhǔn)燃料，因此一般選取兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)燃料，使其中一個(gè)的抗爆性略高于所測油樣而另一個(gè)則略低于所測油樣的抗爆性，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果便可計(jì)算出所測油樣的辛烷值，這種方法稱為內(nèi)插法。用內(nèi)插法評(píng)定試樣時(shí)，需在同一壓縮比下進(jìn)行試驗(yàn)，試樣的爆震表讀數(shù)應(yīng)在兩個(gè)參比燃料的爆震表讀數(shù)之間，必須按要求配兩種參比燃料，且這兩個(gè)參比燃料的辛烷值差數(shù)不大于2個(gè)辛烷值單位。測定完成后，可以用如下公式計(jì)算辛烷值：
式中：
X為被測車用汽油的辛烷值；
A為高辛烷值參比燃料對應(yīng)的辛烷值；
B為低辛烷值參比燃料對應(yīng)的辛烷值；
a為高辛烷值參比燃料對應(yīng)的平均爆震表讀數(shù)；
b為低辛烷值參比燃料對應(yīng)的平均爆震表讀數(shù)；
c為被測車用汽油的平均爆轟表讀數(shù)。
壓縮比法
用參比燃料標(biāo)定出發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)爆震強(qiáng)度，然后換用被測燃料，通過調(diào)整氣缸高度（壓縮比），使被測燃料的爆震強(qiáng)度與參比燃料的爆震強(qiáng)度相同，記錄此時(shí)的氣缸高度，然后查表得出被測燃料的辛烷值。測定時(shí)，需要先使用與試樣同一范圍的第一個(gè)參比燃料，把壓縮比調(diào)整到符合要求的數(shù)值，調(diào)節(jié)參比燃料液面，取得最大爆震燃料-空氣比，最后調(diào)整爆震儀，使爆震表讀數(shù)為50，以確定標(biāo)準(zhǔn)爆震強(qiáng)度。然后再測定試樣燃料的辛烷值。根據(jù)計(jì)數(shù)器讀數(shù)，從校正表讀取相應(yīng)的辛烷值。
近紅外光譜法
紅外光譜法（包括近紅外光譜法）的基本原理是利用紅外光譜測定車用汽油中的不同組分和各組分所占的比例，然后根據(jù)各組分對辛烷值的貢獻(xiàn)情況，分析計(jì)算得出被測車用汽油的辛烷值；在此基礎(chǔ)上，近紅外光譜分析方法還具有檢測快速、操作及維護(hù)簡便和檢測成本低等優(yōu)點(diǎn)，利用汽油在近紅外光譜區(qū)（700-2500 nm）的C-H振動(dòng)倍頻信號(hào)提供的信息，通過建立數(shù)學(xué)模型，并利用該模型的內(nèi)插和外推能力來根據(jù)未知樣品的光譜信息即可對目標(biāo)參數(shù)進(jìn)行預(yù)測。現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)辛烷值測量方法為研究法辛烷值、馬達(dá)法辛烷值，它們的準(zhǔn)確度高，但無法滿足生產(chǎn)過程中在線測試要求，且測量困難，不僅需要專用的試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)備，而且還需要配備各種抗爆性等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)混合燃料，存在分析時(shí)間長、測試成本高和有害污染物排放多等缺點(diǎn)。而近紅外光譜技術(shù)由于具有快速、無損的分析特點(diǎn)，在汽油辛烷值檢測領(lǐng)域已有理論成果及實(shí)際工業(yè)應(yīng)用。
介電常數(shù)法
汽油的主要成分是C4-C12脂肪烴，并含有少量的芳香烴和硫化物，汽油是成分復(fù)雜的混合物，其中各個(gè)成分物質(zhì)的介電常數(shù)不同，且不同品質(zhì)的汽油介電常數(shù)與辛烷值之間呈線性關(guān)系。該測量方法采用了分段回歸對應(yīng)校準(zhǔn)，利用微差法直讀辛烷值，因此要測得汽油的辛烷值只需要測得汽油的介電常數(shù)（利用電容傳感器等方法即可檢測不同品質(zhì)汽油的介電常數(shù)），得到汽油辛烷值與介電常數(shù)的關(guān)系式，從而計(jì)算所測汽油的辛烷值，該方法簡單、快捷。
增壓航空法
對于辛烷值大于100的航空汽油，其抗爆性是用品度值表示，品度就是以化學(xué)純2-甲基庚烷在增壓航空法測定機(jī)上，在相同條件下將航空燃料的最大無爆震輸出（平均指示壓力或平均功率）與異辛烷相比所得百分比。品度值反映的是在富油混合氣條件下燃料的抗爆性與飛機(jī)起飛或航空中加大馬力時(shí)所需富混合氣的工作情況相符。在實(shí)際測定燃料的品度時(shí)，通常使用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)異辛烷，并在其中加入不同量的四乙鉛（0.19~2.30毫升/公斤）作為標(biāo)準(zhǔn)燃料。將待測燃料在規(guī)定條件下與標(biāo)準(zhǔn)燃料進(jìn)行比較，如果在產(chǎn)生最初爆震條件下，單位時(shí)間內(nèi)燃料消耗量與空氣消耗量之比為G燃料/G空氣=0.112時(shí)，待測燃料的平均指示壓力與標(biāo)準(zhǔn)燃料所得平均指示壓力相等，則用標(biāo)準(zhǔn)燃料的品度來表示待測燃料的品度。
相關(guān)計(jì)算
抗爆指數(shù)
抗爆指數(shù)（ONI）為同一種汽油研究法辛烷值與馬達(dá)法辛烷值的平均值，可通過下式計(jì)算：
式中MON為馬達(dá)法辛烷值，RON為研究法辛烷值。抗爆指數(shù)可用來近似地反映汽油的道路辛烷值，反應(yīng)燃料在汽車實(shí)際行駛中的抗爆性能。
燃料敏感度
由于測試MON的運(yùn)行條件比測試RON的運(yùn)行條件更加苛刻，因此部分燃料的RON值會(huì)比MON值大，RON與MON之間的差值稱為燃料敏感度（FS），即：
燃料敏感度可有效表示該燃料爆震特性對燃燒室形狀設(shè)計(jì)的敏感程度。FS值越低，燃料的爆震特性對燃燒室?guī)缀涡螤钤讲幻舾小?/p>
辛烷值之間的換算
研究法辛烷值與馬達(dá)法辛烷值之間存在一定聯(lián)系。中國一般通過如下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：
1974年由日本科學(xué)家提出的通過研究法辛烷值、芳香烴和烯烴的體積百分比及加鉛量求馬達(dá)法辛烷值的計(jì)算公式如下所示：
實(shí)驗(yàn)辛烷值是在特定條件下用專用設(shè)備測定的能夠重現(xiàn)的測定值，而行車辛烷值因測定時(shí)使用的汽車和設(shè)備變化很大，是個(gè)不能重復(fù)的相對值，并且通常是由很多汽車的測定結(jié)果平均得到的并不代表單一汽車的行車辛烷值，但是可以根據(jù)伯特納（Burtner）方程估算道路辛烷值，方程式如下：
對于無鉛汽油手動(dòng)變速汽車：
對于無鉛汽油自動(dòng)變速汽車：
對于加鉛汽油手動(dòng)變速汽車：
對于加鉛汽油自動(dòng)變速汽車：
常見燃料的辛烷值
通常辛烷值可以按以下順序排序：直鏈烷烴＜環(huán)烷烴＜支鏈烷烴≈烯烴＜芳香烴。常見燃料的辛烷值如下表，表中RON指研究法辛烷值，MON指馬達(dá)法辛烷值，實(shí)際辛烷值是指純?nèi)剂系男阅埽旌闲镣橹凳侵溉剂蠈μ囟ㄆ统煞值囊姹鸬膶?shí)際影響。
測定意義
提高經(jīng)濟(jì)性能
辛烷值是表示汽化器式發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的抗爆性能好壞的一項(xiàng)重要指標(biāo)，辛烷值越大，表示汽油的抗爆性越好。一定壓縮比的發(fā)動(dòng)機(jī)，必須用具有一定辛烷值的汽油，才能保證燃料在氣缸中正常燃燒，不產(chǎn)生爆震現(xiàn)象，使發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出最大功率。因此汽油的辛烷值越高，發(fā)動(dòng)機(jī)就可以使用更高的壓縮比工作。如果煉油廠生產(chǎn)的汽油的辛烷值不斷提高，則汽車制造廠可隨之提高發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比，這樣既可提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率，又可以提高行車?yán)锍虜?shù)，節(jié)約燃料，對提高汽油的動(dòng)力經(jīng)濟(jì)性能是有重要意義的。
判斷燃料組成
汽油的辛烷值和汽油的化學(xué)組成，特別是與汽油中烴類分子結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系。在碳原子相同的烴類中，直鏈烷烴辛烷值最低，支鏈較多的異構(gòu)烷烴和芳香烴辛烷值最高，而環(huán)烷烴和烯烴介于它們之間。通過測定不加抗爆劑的汽油組分的辛烷值，可以大致判斷油的主要成分。通常，同一原油加工出來的直餾汽油因其含正構(gòu)烷烴較多因而辛烷值較低，而裂化汽油的辛烷值含有較多的異構(gòu)烴或烯烴，因此辛烷值比直餾汽油高。鉑催化重整所得的汽油由于含有較多的芳香烴，因此具有很高的辛烷值。
提高辛烷值的方法
除了改變石油的精煉過程可以獲得高辛烷值的汽油，在汽油中加入少量抗爆劑，也可以顯著提高其辛烷值。常用的添加劑有一甲基苯胺（MMA）、乙酸異丁酯（TLA）、甲基異丁醚（甲基叔丁基醚）、甲基環(huán)戊二烯基三羰基錳（MMT），標(biāo)準(zhǔn)的辛烷值提升劑是四乙基鉛（TEL），其化學(xué)式為Pb(C2H5)4。在幾升汽油中加入幾毫升的TEL就能有效地提升辛烷值。但使用TEL的最大問題是環(huán)境污染，TEL在使用后，其中的鉛元素存留在發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣中，而鉛是一種毒性非常大的有害排放物，因此TEL逐漸被禁用。為了提高辛烷值，減少發(fā)動(dòng)機(jī)磨損，常在汽油中加入乙醇、有機(jī)錳化合物。
區(qū)域差異
美國、日本和歐洲各國均采用研究法，而中國過去一直采用馬達(dá)法，現(xiàn)在同時(shí)采用這兩種方法測定燃料的辛烷值。不同國家、地區(qū)使用的汽油的辛烷值也不同，以下是部分地區(qū)所使用的燃料的辛烷值，表中北美地區(qū)和拉丁美洲的辛烷值是指抗爆指數(shù)（AKI），其他地區(qū)的辛烷值為RON表示：
以下是部分國家使用的汽油辛烷值：
參考資料 >
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不同標(biāo)號(hào)汽油，除了價(jià)格還有什么差別？老司機(jī)告訴你.中國科學(xué)院沈陽分院.2024-06-18
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