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1 4 上班（第3页）

在我们的汽车发动机中，汽油在化油器中被雾化并与空气混合。

空气与汽油的混合物进入气缸后被活塞压缩，在压缩冲程结束时，气缸顶端的火花塞产生的火花使混合物猛烈燃烧。

燃烧释放的能量推动活塞运动，这样的运动会通过连杆传递给曲轴。

气缸中发生的燃烧是汽油中的碳氢化合物与空气中的氧气之间的燃烧反应，得到的产物主要是水（由于高温而呈水蒸气状态）和二氧化碳（但还会有其他化合物形成，会带来污染问题，见下文）。

这些产物通过排气管排出，在天气寒冷时很容易发现水的排出，因为蒸气会凝结成特有的白色雾气。

为了提高发动机效率，重要的是要保证空气和汽油的混合物在压缩冲程结束之前不会自燃。

如果出现这种情况，发动机就会运转不畅，用专业术语来说就是发动机爆震。

汽油的质量是根据其抵抗压缩过程而不自燃的能力来评估的。

这种能力叫作抗爆震能力。

为了使汽油的抗爆性更可观，我们定义了辛烷值（oumber）这个常规量，它是每种汽油抗爆性能的指标。

传统上选择两种碳氢化合物（烷烃）作为测定辛烷值的标准燃料，分别为正庚烷和异辛烷。

正庚烷（ane，ane）是一种由7个碳原子组成的直链烷烃（这就是它为什么叫作正庚烷）。

它的抗爆性差，换句话说就是当它与空气混合时，通过简单的压缩很容易就燃烧，因此将它的辛烷值设定为0。

2，2，4-三甲基戊烷（2，2，4-trimethylpentane），或称异辛烷（isooe），含有8个碳原子，分子结构中含有支链，抗爆性好，它的辛烷值设定为100。

如果将这两种烃混合，得到的混合物将具有中等抗爆震能力（因此辛烷值也是如此）。

为了确定汽油的辛烷值，我们将它的抗爆震能力与正庚烷和异辛烷的混合物的抗爆震能力进行比较，直到找出性能与该汽油完全相同的混合物。

混合物中异辛烷的百分比对应着我们汽油的辛烷值。

举个例子来说，如果汽油与含有95%异辛烷和5%正庚烷的混合物具有相同的抗爆震能力，我们就说它的辛烷值为95。

优质汽油必须具有较高的辛烷值，而要得到优质汽油基本上有两种方法。

第一种是改变碳氢化合物的分子结构。

一般来说，直链烷烃（如正庚烷）的辛烷值较低，而具有支链的烷烃（如异辛烷）的辛烷值较高。

所以汽油生产商就尝试通过增加支链分子的含量来提高辛烷值。

为了实现这个目的，我们采用了两步工艺流程，即裂化（g）和重整（ref）。

裂化（字面意思是指断裂）是一种石油化工工艺，在加热（高温）或催化（使用特殊的固体催化剂）条件下，通过使分子链较长的烃断裂来获得短链烃。

重整（字面意思是重组）就是通过使用特定的金属催化剂将直链烃转化为其他具有支链的烃的过程。

然而，用上述过程得到的汽油并不总是具有足够高的辛烷值。

所以为了进一步提高辛烷值，还可以在汽油中添加特殊的抗爆剂。

最早使用的汽油抗爆剂之一是四乙基铅（teraethyllead），它是一种金属有机化合物，其分子由1个铅原子与4个乙基连接而成，因此它的分子式为Pb（CH2CH3）4。

1921年，任职于通用汽车公司戴顿（Dayton）实验室的托马斯·米基利（ThomasMidgley，1889—1944）发明了四乙基铅。

米基利不仅受过工程师训练，是一位机械工程师，同时也是一位多产的发明家。

除了发现了四乙基铅的抗爆性能，他还于1930年合成了二氯二氟甲烷（diethane），可作为家用冰箱的制冷剂气体。

该物质由杜邦公司（DuPont）以氟利昂（freon）的名称在市场上销售，是第一种被广泛使用的氟氯烃（chlorofluoro，简称CFC）。

但米基利这些富有创造力的发明既成就了他，也扼杀了他。

1940年，51岁的他患上了小儿麻痹症，成了残疾人。

因此，他发明了一套复杂的绳索滑轮装置，使残疾人能够自己下床。