二戰(zhàn)期間美國援助蘇聯(lián)300萬噸高辛烷值航空汽油的重要作用!

只要是日常開車的人,一定知道加油時(shí)要先看油品標(biāo)號(hào)。大貨車多是柴油車,日常加油一般是加0號(hào)、10號(hào)或者20號(hào)柴油,標(biāo)號(hào)數(shù)字越大價(jià)格越高。其實(shí)柴油的標(biāo)號(hào)設(shè)定比較簡(jiǎn)單,主要就是一個(gè)在多低的溫度容易凝結(jié)的問題。比如0號(hào)柴油就是容易在零度附近結(jié)冰或者凝結(jié)。因此0號(hào)柴油只能在一般地方的春夏秋季使用,一般不能在冬季、高原或者高寒地帶加0號(hào)柴油。10號(hào)或者20號(hào)柴油則是主要在冬季和高原、高寒地帶的日常用的柴油。如果在三北或者高原的冬季,使用的柴油標(biāo)號(hào)還要更高,因?yàn)檫@些地方冬季出現(xiàn)零下四五十度的低溫都是正常的。但是人們?nèi)粘=佑|更多的是家用汽油車,以燃燒汽油為主;或者汽油和電池混動(dòng)。汽油也有不同的標(biāo)號(hào),但是汽油標(biāo)號(hào)和柴油的標(biāo)號(hào)代表的意義完全不同。

汽油本身并不容易凍結(jié),因此汽油的標(biāo)號(hào)和使用溫度基本無關(guān)。當(dāng)今全球的汽油標(biāo)號(hào)各國大同小異。一般都是從88號(hào)汽油、90號(hào)汽油、92號(hào)汽油、一直到98號(hào)、99號(hào)等汽油。當(dāng)然各國日常使用的汽油標(biāo)號(hào)也會(huì)調(diào)整,比如過去低檔車一般加90號(hào)汽油,高檔車加97號(hào)或者更高標(biāo)號(hào)的汽油。而當(dāng)今大多數(shù)普通車加92號(hào)或者93號(hào)汽油;稍微高檔點(diǎn)的車多加95號(hào)或以上的汽油。那么這個(gè)全球大同小異的汽油標(biāo)號(hào),到底代表什么意思?為何標(biāo)號(hào)越高汽油價(jià)格也越高呢?實(shí)際上汽油標(biāo)號(hào)代表的是某種汽油的辛烷值。一般認(rèn)為95號(hào)或者更高標(biāo)號(hào)的汽油為高辛烷值汽油;95號(hào)以下的則是一般辛烷值汽油。不論汽油還是柴油,或者其他工業(yè)油品,絕大部分都是從原油或者叫石油這種化石級(jí)天然液體中提煉后的產(chǎn)品。

石油的主要有效成分,說到底都是烴類;也就是碳?xì)湓貫橹鹘M成的可燃和易燃?xì)怏w或者液體。最簡(jiǎn)單的烴就是甲烷,也叫天然氣。但是汽油和柴油的主要成分是分子量更大的烷類和炔類,導(dǎo)致汽油和柴油的燃燒熱值都普遍高于分子量更小的甲烷。而烷類和炔類氣體都有一個(gè)基本的化學(xué)特征,也就是除了易燃,更易爆。之所以出現(xiàn)易爆現(xiàn)象,主要在于汽油中含有某些特別容易爆燃的烷類。因此所謂汽油的辛烷值,就是衡量某標(biāo)號(hào)的汽油,在氣缸內(nèi)抗爆震燃燒能力的一種數(shù)字指標(biāo),其表面值越高,表示抗爆性更好。汽車的氣缸是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)吸收霧化的汽油和外界的氧氣,然后在內(nèi)部燃燒膨脹,推動(dòng)活塞產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動(dòng),最終轉(zhuǎn)換成輪胎的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),推動(dòng)汽車行駛的主要裝置。氣缸內(nèi)部吸收汽油后需要汽油和氧氣的混合物,以盡量平穩(wěn)的速率燃燒。

這種燃燒速率最好保持在每秒10米到20米之間。但是被吸收進(jìn)入氣缸以后的霧化汽油,并不是所有的成分都進(jìn)行速率不算太高的正常燃燒。其中一小部分汽油的成分,其實(shí)進(jìn)行的是爆燃,也叫爆震燃燒,其實(shí)就是小規(guī)模的爆炸!要知道黑火藥是最原始的人造爆炸物,黑火藥的最高爆速不會(huì)超過500米每秒。但是汽油中的個(gè)別成分的爆燃速度會(huì)高達(dá)黑火藥的3到4倍,也就是每秒1500米到2000米的高速。這種爆燃能量的輸出是猛烈的。雖然汽油中只有少量的爆燃成分,但是對(duì)氣缸內(nèi)的正常燃燒和發(fā)動(dòng)機(jī)的整體平穩(wěn)運(yùn)行都沒有好處。如果汽車氣缸吸收的汽油,爆燃成分過大,就會(huì)導(dǎo)致氣缸溫度急劇升高,整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)不是穩(wěn)定的工作對(duì)外輸出動(dòng)力,而是像大炮一樣不斷的通過排氣管對(duì)外“開炮”,最終導(dǎo)致機(jī)器強(qiáng)烈震動(dòng),機(jī)械部件受損。

這樣的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)就非常容易中途熄火。于是早期的化學(xué)分析表明,汽油發(fā)動(dòng)機(jī)之所以容易出現(xiàn)爆震現(xiàn)象,和汽油中含有正庚烷這種容易產(chǎn)生爆震的物質(zhì)有直接的關(guān)系。于是專業(yè)上把標(biāo)準(zhǔn)異辛烷值規(guī)定為100,正庚烷的辛烷值規(guī)定為零。這兩種標(biāo)準(zhǔn)燃料以不同的體積比混合起來,可得到各種不同抗震性等級(jí)的混合液。某種汽油的辛烷值大,抗爆震性更好,質(zhì)量也更好。比如95號(hào)汽油,就是含有95%的異辛烷,5%的正庚烷。在原油裂化提煉成常用汽油的過程中,很難完全避免正庚烷的存在,只能通過工藝盡量地減少其含量。這樣標(biāo)號(hào)越高的汽油生產(chǎn)加工的過程,自然需要投入的加工成本就越高,因此價(jià)格也越貴。瀚海狼山、匈奴狼山認(rèn)為,低標(biāo)號(hào)汽油容易產(chǎn)生爆震,除了會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行不暢,降低機(jī)械壽命外,

另外一個(gè)更大的問題就是容易讓發(fā)動(dòng)機(jī)中途熄火。如果是在陸地行駛的汽車出現(xiàn)因?yàn)橛推焚|(zhì)量不高而導(dǎo)致的熄火現(xiàn)象,大不了重新打火啟動(dòng)。但是一戰(zhàn)和二戰(zhàn)期間飛在空中的飛機(jī),如果出現(xiàn)中途發(fā)動(dòng)機(jī)熄火則麻煩更大。畢竟從飛機(jī)被發(fā)明以來一直到今天,發(fā)動(dòng)機(jī)空中熄火停車都是導(dǎo)致飛機(jī)墜毀事故的一大根源。而一戰(zhàn)和二戰(zhàn)期間作戰(zhàn)飛機(jī)和今天的作戰(zhàn)飛機(jī)的一個(gè)很大不同,就是當(dāng)今的噴氣飛機(jī)主要消耗航空煤油;而老式的活塞螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)主要消耗的是航空汽油。在二戰(zhàn)時(shí)代,當(dāng)時(shí)的汽車普遍燃燒的是85號(hào)以下的汽油,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是今天普遍使用的90號(hào)以上的汽油。但是當(dāng)時(shí)的航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī),為了確??罩酗w行動(dòng)力充沛而且不容易因?yàn)楸瓞F(xiàn)象導(dǎo)致突然性的空中熄火,就已經(jīng)普遍需要相當(dāng)于今天95號(hào)汽油的高辛烷值汽油來用,

當(dāng)時(shí)就叫做高辛烷值航空汽油。在二戰(zhàn)期間,也不是每個(gè)軍事大國都能生產(chǎn)出足夠數(shù)量的、達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的95號(hào)高辛烷值航空專用汽油。主要原因在于,當(dāng)時(shí)全球已經(jīng)開發(fā)的大油田仍然很少。直到二戰(zhàn)結(jié)束,像今天的中東大油田、秋明油田,北海布倫特油田這些全球高品質(zhì)高產(chǎn)量的大油田還都沒有發(fā)現(xiàn)和開始開采。只有美國當(dāng)時(shí)已經(jīng)開采的德克薩斯油田原油品質(zhì)好,適合直接提煉高辛烷值汽油。而當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)雖然已經(jīng)開發(fā)巴庫油田,但是油品品質(zhì)天然不如德克薩斯油田。第二個(gè)原因,則是各國燃料工業(yè)的技術(shù)和生產(chǎn)實(shí)力不同。二戰(zhàn)期間的德國雖然沒有大油田,但是卻可以以煤炭變油的技術(shù)生產(chǎn)合格的航空汽油。而蘇聯(lián)和四島等方面都達(dá)不到類似的水平。于是四島方面在1941年年底,在高品質(zhì)汽油供應(yīng)被美國切斷后,立即去偷襲珍珠港。

而蘇聯(lián)方面則得到了美國大量高品質(zhì)航空專用汽油的增援,對(duì)最終戰(zhàn)勝德國起到了不小的作用。美國直接援助了120萬噸高品質(zhì)航空汽油給蘇聯(lián),另外還出售了80萬噸的純烷烴。等于是高濃度“原漿”。蘇聯(lián)方面再用自產(chǎn)的70號(hào)普通汽油,和這80萬噸的純烷烴混合,最終勾兌出了超過180萬噸的95號(hào)高品質(zhì)汽油。這300萬噸航空汽油,起到了非常正面的作用。