燃料的化学反应动力学对模拟结果的准确度有着重要的影响。商用车用燃料油是混合物,由150多种化合物组成,且其组成成分随产地和炼制方法的不同而不同,这使得研究内燃机燃烧学变得更为复杂。正庚烷和异辛烷是两种与燃料油性质最为接近的单质,目前已成为研究的重点。本文旨在利用同步辐射单光子电离结合分子束取样技术和飞行时间质谱仪,研究正庚烷和异辛烷/正庚烷(体积比9:1,模拟90#汽油)在低压层流预混条件下的燃烧状况,并对燃烧的产物,特别是对低温时的燃烧中间产物进行了深入分析;给出了中间产物的空间分布。其中,在正庚烷的火焰中探测到23种中间产物;在异辛烷/正庚烷的火焰中探测到24种中间产物。由实验分析可知,在正庚烷的低温产物中,发现了在以往研究正庚烷氧化的文献中没有提到的物质3-庚酮,其分子量大于正庚烷,是由正庚烷在低温中氧化加氧而得到的。在异辛烷/正庚烷火焰中,存在2-甲基丙烯,它是由大量的异辛烷在低温时发生裂解反应而生成的。与正庚烷火焰中生成的物质相比,在异辛烷/正庚烷的火焰中生成了5个碳的酮,根据推测是异辛烷脱去甲基,形成了5碳酮。此外,在火焰的中间产物可以观测到,裂解的烯烃在高温条件下会发生同分异构现象。燃料分子结构的不同导致其燃烧时占主要地位的反应机理的不同,如果正是这些不同的结构,导致了不同的燃料的辛烷值和十六烷值的不同,那么可以推断采用与异辛烷分子结构相似的化学物质可以抑制爆震。