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如果汤姆是一个优秀的物理学家,那么他将可以通过计算毫无疑问地发现这个理论是站不住脚的,但是作为一名机械工程师,他幸运地得出了实验比计算更加方便的判断。
因此,他去储藏室寻找一些可溶于油的染料,而和通常的情况一样,储藏室里你所想要的东西恰好没有了。
然而,弗瑞德·蔡斯(Chase)建议他使用碘酒,因为碘酒可以溶于油并且能够给煤油染色,于是汤姆迅速将大量碘酒溶解到煤油中,然后在适度的高压缩比发动机中进行了测试,然后发现了令人高兴的结果:敲缸现象被消除了。
汤姆迅速走遍代顿并收集了所有可用的溶于油的染料,并且于当天下午连续测试了很多种不同的样本,然而并未从任何一种那里得到哪怕是最细微的结论。
为了确认这一现象,他又把无色的碘酒化合物加到汽油中,结果发现没有发生敲缸。
就这样,关于爆炸的第一个理论寿终正寝了,而伴随着这个理论的让位,新生了一个作为化学家的汤姆。
在未来的几年中,他成为了一名在任何一个化学领域都孜孜不倦的学生,这些努力都是为了帮助他解释他的发现,并且合成新的化合物来尝试充当抗爆试剂……
之后,汤姆对苯胺产生了特别的兴趣,尽管每次他发现一种新的抗爆试剂时似乎都是类似的状况,他必须继续致力于改善这种试剂的生产方法以降低成本,直至这种试剂在经济上可行。
他同时还对乙基碘酒抱有希望—这是他的首个乙基化合物,当然前提是他能找到足够的碘酒。
在1922年1月的汽车工程师协会(Sootive Engineers)年会上,汤姆向我展示了盛放在一个试管中的一点儿四乙铅,他极其兴奋而又神秘,告诉我那个试管就是整个问题的答案。
他说,这种试剂的有效性远远高于之前发现的任何化合物,并且没有出现之前任何解决方案中的问题。
当然,那时候他还没有意识到毒性或是沉淀的问题。
于是,经过凯特林先生、米德格利先生和通用汽车研究公司所有这些年的实验,我们有了这项发明。
但是完成一项发明和将它推向市场完全是两回事。
长话短说,1924年8月,为了向市场推广新的防爆化合物四乙铅,乙基汽油公司成立了。
该公司是由通用汽车和新泽西州的标准石油公司分别出资百分之五十合作创办的。
最初乙基的**是由杜邦公司通过合同制造的,一直到1948年乙基公司才开始自行生产所有产品。
四乙铅只是高压缩比发动机发展过程中必经的一步。
尽管它改善了燃料的品质,但是在20世纪初,燃料本身的质量也千差万别。
事实上,没有一种已知的方法能够比较出使用在汽油发动机中的两种燃料哪一种性价比更高。
通用汽车研究了这种状况,找出了一种比较汽油防爆性能的方法,或者说比较发动机在等量的燃料条件下能否产生更高的压缩比。
这种方法根据燃料的“辛烷值”
来衡量其品质。
辛烷是一种几乎不发生敲缸现象的燃料;在当时的工艺条件下,实际地讲,辛烷等级100就被认为是完美的燃料。
乙基汽油公司的格雷厄姆·埃德加博士于1926年发现了辛烷值,凯特灵先生和其他研究人员则制造出了第一台单汽缸、可变压缩比的测试发动机,通过这台发动机可以测试出衡量燃料质量的辛烷值。
一台使用了压缩比可变原则的测试发动机后来成为了汽车业和石油业的标准。
当然,加入四乙铅可以提高辛烷值,然而还有另一种方法,就是通过更合理的过程来精炼原油。
人们对原油精炼的过程进行了不懈的研究,在如何分裂和重组原油中的碳氢化合物这一领域取得了无数成果。
这些成果一方面增加了每桶原油所产出的汽油数量,另一方面提高了加入四乙铅之前汽油的辛烷值。
这本身又是另外一个戏剧性的研究故事,同时也是凯特灵先生和他的伙伴们所倡导的研究之一。
汽车加油站中所提供的商业汽油的辛烷值从20世纪初的50~55提高到了目前的95以上甚至有些超过了100(航空汽油的辛烷值甚至更高)这对燃料经济性产生了深远的影响—燃料经济性是通过给定性能标准下汽车每公里所消耗的燃料加仑数来衡量的,从而极大地影响了我们今天使用石油资源的效率。
另一个减少敲缸的因素是发动机自身的设计。
今天我们知道,在发动机的燃烧室中燃料的爆炸会引起非常复杂的冲击波环境。
这些冲击波会使燃料的温度急剧上升,从而引起爆炸和敲缸。
关于各种燃烧室集气装置形态和周线的研究建议了一些特定的形态来获得最少的敲缸现象和最高的压缩比。
这里我需要附带地提到一个关于发动机设计的问题,这和燃料几乎没有关系,但是却对发动机的发展有严重的限制。
通用汽车的工程师们对这个问题的解决做出了卓越的贡献。
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