ок, если рассматривать честные бензины, полученые после крекинга, а не путем добавок, то получается следующее. Более легке бензины будут иметь меньшее октановое число и для их получения нужна более низкая температура+меньше времени на крекинг (читай меньше затрат). Легкие бензины обладают хорошей испаряемостью и процесс горения у них происходит намного быстрее, чем у тяжелых, вплоть до взрывных эффектов (аля детонация). Тяжелые бензины будут иметь уже большее октановое число, у них температура кипения уже повыше и время крекинга для их получения уже больше, а в случае если нефть низкосортная или как говорят еще сырая, то на их получение уже нужна многократная перегонка (т.е. затраты на их получение уже больше). Испаряемость этих бензинов уже похуже, чем у легких, скорость горения уже поменьше.
А теперь смотри, что происходит, если ездить скажем на более высокооктановом топливе, чем расчитан двигатель.
Во первых, что бы высокооктановый бензин более качественно и продуктивно сгорел ему нужно повышенное давление по сравнению с низкооктановым. Тот эффект, что можно получить от этого бензина при высоком сжатии ты не получишь на двигателе с низким сжатием.
Потом в двигателе с низким сжатием высокооктановый бензин не успевает догорать полностью (давления не хватает) до того момента как начнется открываться выпускной клапан. Поэтому получается, что тарелка выпускного клапана и его седло уже работают не в отработавших и относительно остывших газах, а непосредственно в пламени догарающего бензина. Отсюда и повышенная на него тепловая нагрузка и соответствующие последствия. Ну и сам поршень и стенки цилиндра тоже перегреваются, т.к. обычно если горит низкооктановый бензин, то он успевает сгореть полностью еще раньше до того как начнет открыватся выпускной клапан и раньше, чем поршень дойдет до НМТ. Т.е. поршень еще не доконца дошел, бензин весь сгорел и оставшейся ход поршня идет уже на расширение нагретых газов. А при расширении и при P=const любых газов происходит их охлаждение (изобарный процесс - физика, помоему 8 класс). Р=const потому что увеличивается объем, если бы объем не увеличивался, то тогда бы росло давление

А в случае с высокооктановым бензином, смесь сгореть полностью не успевает и поэтому там уже нет этой фазы охлаждения газов, за счет расширения, т.е. увеличивается тепловая нагрузка на все конструктивные элементы. Ну и система охлаждения тоже расчитана на перенос определенного количества теплоты, т.е. может получиться так что в один прекрасный момент она не справиться и вы закипите. Но даже если вы и не закипите, то не сомневайтесь, все ваши узлы работают при повышеной тепловой нагрузке (если конечно не принять меры

).
В качестве мер применяют простой и провереный способ. Если уж нужно ехать на высокооктановм бензине, то просто зажигание делают немного раньше. Т.е. получается, что в двигатель подается искра раньше и смесь уже успевает сгореть полностью до того как откроеться выпускной клапан и поршень опуститься в НМТ.