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謠言與真相

"高級汽油真的「高級」嗎? "


翻譯/甘錫安

  高級汽油之所以稱為「高級」,一定是因為它對汽車比較好,畢竟根據《韋氏大學辭典》的解釋,這個形容詞的定義之一是「很高的價值,或超過一般或通常預期的價值」。不過這個如此定義「高級」真的正確嗎?要找出這個問題的答案,必須探討原油煉製成汽油的過程,以及典型的內燃機動力學,還有就是當「高級」當做名詞時的另一個定義:「以高於尋常價格的金額做為主要的誘因或刺激。」

 

高辛烷值、低爆震 
  各種汽油都含有許多種碳氫化合物分子,種類包含庚烷到癸烷以上。其中,只有辛烷(由8個碳原子和18個氫原子組成)這種碳氫化合物的比例會明確標示在加油機上,而也有許多消費者把它當做汽油品質的指標。不過,我們耳熟能詳的辛烷值,並不是汽油中辛烷含量的百分比,而是汽油與辛烷、庚烷混合物的比值。在全球各地的特殊實驗室中,化學家會先調製出這類參考燃料,然後在以標準程序製作出的單汽缸引擎中,將各種汽油和標準燃料做比較。美國加州理工學院機械工程師雪帕德(Joseph Shepherd)表示:「美國測試與材料學會有一份這麼厚的文件,說明如何用這種特製的單汽缸引擎來定義辛烷值。辛烷值越高,發生爆震的機率越低。」

 

高級汽油抗爆震 
  爆震是指為高度規則燃燒設計的燃燒室中所發生的不規則爆炸,對內燃機而言是一大傷害。在一般汽車引擎的四行程循環中,活塞先在汽缸中下降,讓汽缸充滿油氣混合物。接著活塞再上升,壓縮油氣混合物,到達頂點後,火星塞點燃這些容易爆炸的油氣,使活塞再度下降。接著活塞會再回到汽缸頂點,將剩餘的油氣由排氣閥排出,整個過程不斷重複。爆震的發生原因是油氣混合物在壓縮過程中發生爆炸,而不是由火星塞點燃。汽油中的所有碳氫化合物分子在壓力下的特性各不相同,但辛烷最能防止不規則的爆炸。麻省理工學院化學家葛林(William H. Green)說:「汽油的分級標準是它與參考燃料相較之下的爆震程度,爆震比較不嚴重的就是高級汽油。」也就是說,這種汽油在引擎中運作時,能表現出高辛烷值的性能,但實際上辛烷比率沒那麼高。

 

  問題是:現在的引擎都不會發生爆震新型汽車在設計上大多有特定的壓縮比,這個數值代表活塞在汽缸底端和頂端時,燃料佔據空間的比例。一般汽車的壓縮比通常是8:1,就算使用辛烷值較低的汽油(例如87普通汽油)也不會發生爆震。葛林表示:「壓縮比由引擎設計者決定,普通汽油可以正常燃燒,高級汽油也能正常燃燒,因此其實不需要多花錢。」不過某些跑車的高性能引擎,以及較重的舊款汽車使用的引擎,壓縮比往往較高,因此必須使用辛烷值較高的汽油。

 

  葛林同時指出,壓縮比提高通常會使汽車更省油,而不是跑得更快,對於小型車的引擎而言更是如此。而乙醇等其他汽車燃料則具有更高的辛烷值。但是對目前一般汽車而言,使用高級汽油其實只是多花錢卻沒有實質效益。葛林說:「認為自己真的需要高級汽油其實相當好笑。」

 

【本文轉載自《科學人雜誌》2007年8月號】