وقود السيارات
تاريخ البنزين > الولايات المتحدة (1918-1929)

عرف مصممو المحركات أنه وفقاً لدورة أوتو تزداد الطاقة والكفاءة مع نسبة الضغط، لكن التجربة مع البنزين الأول خلال الحرب العالمية الأولى أظهرت أن معدلات الضغط الأعلى زادت من خطر الاحتراق غير الطبيعي، مما ينتج عنه طاقة أقل وكفاءة أقل، وسخونة عند تشغيل المحركات وتلف المحرك الشديد المحتمل. وللتعويض عن هذا الوقود الرديء، استخدمت المحركات الأولية نسب ضغط منخفضة، الأمر الذي تطلب محركات ثقيلة وكبيرة نسبياً لإنتاج طاقة وكفاءة محدودتين. واستخدم محرك البنزين الأول للأخوين رايت نسبة ضغط منخفضة تصل إلى 4.7 إلى 1، وقد طور 12 حصاناً فقط (8.9 كيلو واط) من 201 بوصة مكعبة (3290 سم مكعب) ووزنه 180 رطلاً (82 كجم). وقد كان هذا مصدر قلق كبير لمصممي الطائرات، وأثارت احتياجات صناعة الطيران البحث عن الوقود الذي يمكن استخدامه في المحركات ذات الضغط العالي.
بين عامي 1917 و1919 تضاعفت كمية البنزين المتكسر حرارياً المستخدمة. كما زاد استخدام البنزين الطبيعي بشكل كبير. وخلال هذه الفترة قامت العديد من الولايات الأمريكية بتحديد مواصفات لبنزين السيارات، لكن لم تتفق أي منها مع الأخرى، وكانت المواصفات غير مرضية من وجهة نظر إحدى الولايات أو وجهة نظر أخرى. ثم بدأت مصافي النفط الأكبر حجماً في تحديد النسبة المئوية للمواد غير المشبعة (تسببت المنتجات المتكسرة حرارياً في نشوء الصمغ في الاستخدام والتخزين، كما أن الهيدروكربونات غير المشبعة تكون أكثر تفاعلاً وتميل إلى الاندماج مع الشوائب التي تؤدي إلى الصمغ). وفي عام 1922 نشرت الحكومة الأمريكية المواصفات الأولى لوقود الطائرات (تم تصنيف درجتين على أنهما قتال (Fighting) ومحلي (Domestic)، وكانا محكومين بنقاط الغليان واللون ومحتوى الكبريت واختبار تكوين الصمغ) بالإضافة إلى درجة «محرك» واحدة للسيارات. أدى اختبار الصمغ بشكل أساسي إلى التخلص من استخدام البنزين المتكسر حرارياً في مجال الطيران، وبالتالي عاد غازولين الطيران إلى تجزئة نفتا (نفط) التقطير البسيط، أو خلط نفثات التقطير البسيط المعالجة بالحرارة العالية. وقد استمر هذا الوضع حتى عام 1929.
وقد تفاعلت صناعة السيارات بقلق مع الزيادة في البنزين المكسور حرارياً. حيث أنتج التكسير الحراري كميات كبيرة من كل من الأحادي والديوليفينات (الهيدروكربونات غير المشبعة)، مما زاد من خطر الصمغ. كما كان التطاير يتناقص لدرجة أن الوقود لم يتبخر وكان ملتصقاً بشمعات الإشعال ويلوثها، مما أدى إلى بدء تشغيل قاسي وخشن في الشتاء والتصاق للوقود بجدران الأسطوانة، متجاوزاً المكابس والحلقات ليذهب إلى زيت علبة المرافق (المحرك). فقد ذكرت إحدى المجلات: «... في محرك متعدد الإسطوانات في سيارة باهظة الثمن، نقوم بتخفيف الزيت في علبة المرافق بنسبة تصل إلى 40 في المائة على مسافة 200 ميل، مثلما يُظهر تحليل الزيت في وعاء الزيت.»
ونظراً لعدم رضاهم الشديد عن الانخفاض اللاحق في جودة البنزين الإجمالية، اقترح مصنعو السيارات فرض معايير الجودة على موردي النفط. واتهمت صناعة النفط بدورها صانعي السيارات بعدم القيام بما يكفي لتحسين اقتصاد السيارة، وأصبح النزاع معروفاً داخل الصناعتين باسم «مشكلة الوقود». ثم نمت العداوة بين الصناعتين، واتهم كل منهما الآخر بعدم القيام بأي شيء لحل الأمور، ومن ثم تدهورت العلاقات بينهما. وقد تم حل الموقف فقط عندما بدأ معهد البترول الأمريكي (API) مؤتمراً لمعالجة «مشكلة الوقود»، وأُنشِئَت لجنة أبحاث الوقود التعاونية (CFR) في عام 1920؛ وذلك للإشراف على برامج التحقيق المشتركة والحلول. وبصرف النظر عن ممثلي الصناعتين، لعبت جمعية مهندسي السيارات أيضاً دوراً أساسياً، حيث تم اختيار مكتب المعايير الأمريكي كمنظمة بحثية محايدة لإجراء العديد من الدراسات. ففي البداية كانت جميع البرامج مرتبطة بالتقلبات واستهلاك الوقود وسهولة التشغيل وتخفيف زيت علبة المرافق والتسريع.