解決方案
隨著1910與1920年代引擎壓縮比提高,汽油在汽缸內愈來愈容易爆震——一種劇烈的「閃燃」,會損失動力、使引擎過熱,並磨損活塞。然而,抗爆震能力卻無法用數字表示:你只能把油加進車裡開上路,才知道某種燃料是否會爆震。煉油廠以無數非標準製程生產燃料,而要知道某種汽油是否優良,唯一的方法就是在運轉中的引擎裡測試它。
結果形成了一個為自己無法量測的品質爭論不休的產業。石油煉製商、汽車製造商與買家交換著含糊的說法——「運轉平順」、「高級」——卻沒有共同的單位來比較不同供應商的燃料。經典的解決辦法,也就是編目汽油的化學組成,未能提供有用的爆震判準,因為抗爆震能力並非直接從組成讀出。
Ethyl Gasoline Corporation(通用汽車與標準石油的合資企業)的化學家 Graham Edgar 將量尺錨定在兩種純化合物上:異辛烷在任何引擎中都不會爆震,定為100;正庚烷則總會爆震,定為0。他將兩者以不同比例混合,建立了一套參考燃料階梯,並為每種汽油指定與其爆震行為相符的異辛烷/正庚烷混合比例所對應的數值——即辛烷值。
達成的成果
依行為而非組成來為汽油評級:將每種燃料與爆震行為完全相同的異辛烷/正庚烷混合比例配對,得出穩定且可重現的數值。
為何有效
行為比組成更具可重複性,因此這個數值能跨越不同供應商與引擎而成立。
純淨且易於取得的錨定物讓任何實驗室都能重建這套階梯,使數值可重現且值得信賴。
單一可強制執行的數值,使品質爭論從含糊的詞語轉變為可交易的單位。
可應用之處
當某種品質無法直接量測時,將量尺錨定在兩個極端參考點上,並依每項事物符合哪一階來評級。
後續發展
辛烷值成為燃料品質的全球標準,一個世紀後仍出現在每個加油機上。Edgar 的雙參考燃料階梯,比它的創造者與公司都更長壽。辛烷值至今仍是燃料品質的通用貨幣——雖有爭議,但爭議在數字上,而非在無法溝通的說法上——而其將量尺錨定於參考極值的方法,後來也被再次套用於十六烷值(柴油)以及此後無數其他品質指標。
追溯依據
參考來源
- Octane Number Engineering and Technology History Wiki (IEEE) · ethw.org
- The Octane Scale Polymer Science Learning Center, University of Southern Mississippi · pslc.ws
- September 19, 1887 — The developer of the octane rating system is born Automotive History · automotivehistory.org