高階汽油之所以被稱為“高階”，肯定是因為它對您的汽車更好。畢竟，《韋氏大學詞典》中對該形容詞的定義之一是“高價值或超出正常或通常預期的價值”。但是，這種普遍的假設是否安全呢？這個問題的答案在於從石油中提煉汽油的過程、典型內燃機的動力學以及“高階”的另一個定義——這次來自其名詞形式：“主要作為誘因或激勵而支付的超出正常價格的總額”。
高辛烷值，低爆震
所有汽油都是多種不同碳氫化合物分子的混合物，範圍從庚烷到癸烷及以上。泵上明確標識的碳氫化合物——也是許多消費者將汽油質量與之聯絡起來的碳氫化合物——是辛烷：八個碳原子和 18 個氫原子。然而，熟悉的辛烷值並不是汽油中辛烷百分比的度量，而是衡量該汽油與辛烷和庚烷的純混合物相比如何。在全球各地的特殊實驗室中，化學家們配製出這樣的參考燃料，並在遵循標準協議的單缸發動機中將汽油品種與之進行比較。“美國材料與試驗協會有一份很厚的檔案，說明如何使用這種特殊的單缸發動機確定辛烷值，”加州理工學院的機械工程師約瑟夫·謝潑德解釋說。“數字越高，發生爆震的可能性就越小。”
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高階汽油對抗爆震
“爆震”——在為高度受控燃燒而設計的腔室中發生的無管制爆炸——是內燃機的禍根。在典型汽車發動機的四衝程迴圈中，活塞在氣缸中下降，使其充滿汽油和空氣的混合物。然後活塞再次向上移動，壓縮燃料混合物；當它到達頂部時，火花塞點燃爆炸性蒸汽，再次驅動活塞向下移動。當活塞返回氣缸頂部時，它透過排氣門排出剩餘的廢燃料，整個過程重新開始。當僅靠燃料和空氣混合物的壓縮，而不是火花塞，引發爆炸時，就會發生爆震。
汽油中的每個碳氫化合物分子在壓力下的表現都不同，但辛烷最能抵抗爆炸的誘惑。“您根據汽油與這種參考混合物相比的爆震程度來對其進行評級，”麻省理工學院的化學家威廉·H·格林解釋說。“那些不太容易爆震的汽油就是高階汽油。”也就是說，即使它們不含高比例的辛烷，它們在發動機中的表現也好像含有高比例的辛烷一樣。
問題：今天的發動機不會爆震
大多數現代汽車都設計為採用特定的壓縮比，這是衡量當活塞位於氣缸底部和頂部時燃料可用的空間大小的指標。這種壓縮比——通常約為 8 比 1——可以容忍較低辛烷值的燃料（例如 87 辛烷值的普通汽油）而不會發生爆震。“壓縮比由發動機的設計者固定，”格林說。“普通燃料會正常燃燒，高階燃料也會正常燃燒，因此您沒有理由支付額外的錢。”然而，一些跑車中的高效能發動機或較舊、較重型汽車中的發動機可以擁有更高的壓縮比，因此需要更高辛烷值的汽油。
格林指出，如此高的壓縮比可以轉化為效率而不是速度，特別是如果應用於更輕型汽車的發動機中。而其他汽車燃料，如乙醇，可以提供高辛烷值。但對於當今道路上的標準汽車而言，購買高階汽油僅僅是為一種不會帶來額外好處的燃料支付溢價。“如果你認為你需要它，”格林說，“你就太古怪了。”