编者注（2016年10月6日）：美国汽车协会 (AAA) 近期的一份报告指出，美国车主去年因在设计为使用普通汽油的车辆中使用高级汽油而浪费了超过 21 亿美元。这篇《事实还是虚构？》文章来自《大众科学》——最初于 2007 年 1 月 18 日在线发布——解释了为什么所谓的“高级”汽油不会为汽车创造高级性能，除非这些汽车经过专门设计以利用更高辛烷值的燃料混合物。
高级汽油必须是高级的，肯定有原因。毕竟，《韦氏大学词典》中对该形容词的定义之一是“高于正常或通常预期的价值或价值”。因此，高级汽油必须更好，否则为什么要称之为高级汽油？这个问题的答案在于典型内燃机的动力学、从石油中提炼汽油的过程，以及“高级”的另一个定义——这次来自其名词形式：“主要作为诱因或激励而支付的超过正常价格的总和。”
首先，高级汽油在合适的发动机中提供的动力方面确实是一种更好的燃料。所有汽油都是多种不同碳氢化合物分子的混合物，范围从庚烷（七个碳原子和 16 个氢原子）[见尾注] 到癸烷（10 个碳原子和 22 个氢原子）及以上。泵上明确标识的碳氢化合物是辛烷（八个碳原子和 18 个氢原子）。然而，这个数字并不是衡量汽油中实际辛烷百分比的指标。相反，它是衡量该汽油与纯辛烷和庚烷混合物相比的性能的指标。在全球各地的特殊实验室中，化学家们配制出这样的参考燃料，然后按照标准化措施的要求，将它们与精制汽油进行比较。“美国材料与试验协会有一份厚厚的文件，说明如何使用这种专用单缸发动机确定辛烷值，”加州理工学院的机械工程师约瑟夫·谢泼德解释说。“数值越高，爆震就越难发生。”
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“爆震”——在为高度受控燃烧设计的腔室中发生不受控制的爆炸——是内燃机的祸害。在典型汽车发动机的四冲程循环中，活塞在气缸中下降，使其充满汽油和空气的混合物。然后活塞再次向上移动，压缩燃料混合物，当它到达顶部时，火花塞点燃爆炸性蒸汽，驱动活塞再次向下移动。当活塞返回气缸顶部时，它通过排气阀排出剩余的废燃料，整个过程重新开始。当仅燃料和空气混合物的压缩，而不是火花塞，引发爆炸时，就会发生爆震。这会导致发动机本身产生非常大的噪音和大量振动；谢泼德指出，“这对发动机的机械性能非常不利”，它会在活塞到达循环顶部之前将其向下驱动。每个碳氢化合物分子在压力下的表现都不同，但辛烷比其挥发性表亲庚烷更能抵抗爆炸的诱惑。“您根据汽油与这种参考混合物相比的爆震程度来评定汽油的等级，”麻省理工学院的化学家威廉·格林解释说。“那些爆震不太严重的汽油是高级汽油。”也就是说，它们在发动机中的表现就好像它们具有高比例的辛烷值，即使它们实际上没有。
然而，大多数现代汽车都设计为采用特定的压缩比，这是一种衡量活塞在气缸底部和顶部时燃料可用空间大小的指标。这种压缩比——大约在八比一左右——可以容忍较低辛烷值的燃料（例如普通汽油，即旧的 87 辛烷值汽油）而不会爆震。“压缩比是由发动机设计师固定的，”格林说。“普通燃料会正常燃烧，高级燃料也会正常燃烧，因此您没有理由支付额外的钱。”高性能发动机，例如某些跑车或较旧、较重的汽车中的发动机，通常具有更高的压缩比。这些汽车——例如谢泼德的斯巴鲁 WRX——需要高级汽油，并且如果没有高级汽油肯定会爆震。“我必须加 92 辛烷值的汽油，”他说。“它有一个涡轮增压器。”
格林指出，这种高压缩比——以及与之配套的高级燃料——可以转化为效率，而不是速度，特别是如果将它们放入像他的本田思域这样的轻型汽车的发动机中。其他汽车燃料，例如乙醇，也可以提供高辛烷值，从而使石油公司可以在此类混合物中使用更多挥发性汽油。但是对于今天道路上的标准汽车来说，购买高级汽油只是为一种不提供额外好处的燃料支付溢价。“如果你认为你需要它，”格林说，“你就太古怪了。”
注意：本文在发表后进行了更改以更正错误。原文称庚烷有 14 个氢原子。