高级汽油之所以被称为“高级”,肯定是因为它对您的汽车更好。毕竟,《韦氏大学词典》中对该形容词的定义之一是“高价值或超出正常或通常预期的价值”。但是,这种普遍的假设是否安全呢?这个问题的答案在于从石油中提炼汽油的过程、典型内燃机的动力学以及“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出正常价格的总额”。
高辛烷值,低爆震
所有汽油都是多种不同碳氢化合物分子的混合物,范围从庚烷到癸烷及以上。泵上明确标识的碳氢化合物——也是许多消费者将汽油质量与之联系起来的碳氢化合物——是辛烷:八个碳原子和 18 个氢原子。然而,熟悉的辛烷值并不是汽油中辛烷百分比的度量,而是衡量该汽油与辛烷和庚烷的纯混合物相比如何。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,并在遵循标准协议的单缸发动机中将汽油品种与之进行比较。“美国材料与试验协会有一份很厚的文件,说明如何使用这种特殊的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。“数字越高,发生爆震的可能性就越小。”
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高级汽油对抗爆震
“爆震”——在为高度受控燃烧而设计的腔室中发生的无管制爆炸——是内燃机的祸根。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,再次驱动活塞向下移动。当活塞返回气缸顶部时,它通过排气门排出剩余的废燃料,整个过程重新开始。当仅靠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。
汽油中的每个碳氢化合物分子在压力下的表现都不同,但辛烷最能抵抗爆炸的诱惑。“您根据汽油与这种参考混合物相比的爆震程度来对其进行评级,”麻省理工学院的化学家威廉·H·格林解释说。“那些不太容易爆震的汽油就是高级汽油。”也就是说,即使它们不含高比例的辛烷,它们在发动机中的表现也好像含有高比例的辛烷一样。
问题:今天的发动机不会爆震
大多数现代汽车都设计为采用特定的压缩比,这是衡量当活塞位于气缸底部和顶部时燃料可用的空间大小的指标。这种压缩比——通常约为 8 比 1——可以容忍较低辛烷值的燃料(例如 87 辛烷值的普通汽油)而不会发生爆震。“压缩比由发动机的设计者固定,”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。”然而,一些跑车中的高性能发动机或较旧、较重型汽车中的发动机可以拥有更高的压缩比,因此需要更高辛烷值的汽油。
格林指出,如此高的压缩比可以转化为效率而不是速度,特别是如果应用于更轻型汽车的发动机中。而其他汽车燃料,如乙醇,可以提供高辛烷值。但对于当今道路上的标准汽车而言,购买高级汽油仅仅是为一种不会带来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。”