車のエンジンのしくみを読んだら、ほとんどすべての車が4ストロークガソリンエンジンを使用していることをご存知でしょう。ストロークの1つは圧縮ストロークです。このストロークでは、エンジンが空気とガスで満たされたシリンダーを圧縮して、スパークプラグで点火する前にはるかに小さな体積にします。圧縮量はエンジンの圧縮比と呼ばれます。一般的なエンジンの圧縮比は8対1です。
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ガソリンのオクタン価は、燃料が自然に発火する前にどれだけ圧縮できるかを示します。スパークプラグからのスパークではなく、圧縮によってガスが発火すると、エンジンがノッキングします。ノッキングはエンジンに損傷を与える可能性があるため、発生させたいことではありません。低オクタン価ガス（「通常の」87オクタンガソリンのような）は、点火する前に最小量の圧縮を処理できます。
エンジンの圧縮比によって、車で使用する必要のあるガスのオクタン価が決まります。特定の排気量のエンジンの馬力を上げる1つの方法は、圧縮比を上げることです。したがって、「高性能エンジン」はより高い圧縮比を持ち、より高いオクタン価の燃料を必要とします。高い圧縮比の利点は、特定のエンジン重量に対してエンジンの馬力定格が高くなることです。これが、エンジンを「高性能」にする理由です。不利な点はあなたのエンジンのためのガソリンがより多くかかるということです。
オクタンの歴史
「オクタン」という名前は、次の事実に由来しています。原油を製油所で「分解」すると、さまざまな長さの炭化水素鎖が生成されます。次に、これらの異なるチェーンの長さを互いに分離し、ブレンドして異なる燃料を形成することができます。たとえば、メタン、プロパン、ブタンについて聞いたことがあるかもしれません。それらの3つはすべて炭化水素です。メタンの炭素原子は1つだけです。プロパンには3つの炭素原子が鎖でつながれています。ブタンには4つの炭素原子が鎖でつながれています。ペンタンには5つ、ヘキサンには6つ、ヘプタンには7つ、オクタンには8つの炭素が鎖でつながれています。
ヘプタンは圧縮を非常にうまく処理できないことがわかりました。少し圧縮すると自然発火します。 Octaneは圧縮を非常にうまく処理します-あなたはそれをたくさん圧縮することができ、何も起こりません。 87オクタンガソリンは、87％のオクタンと13％のヘプタン（またはオクタン/ヘプタンの87/13の組み合わせと同じ性能を持つ他の燃料の組み合わせ）を含むガソリンです。所定の圧縮比で自発的に発火し、その圧縮比を超えないエンジンでのみ使用できます。
第一次世界大戦中に、テトラエチル鉛（TEL）と呼ばれる化学物質をガソリンに添加して、オクタン/ヘプタンの組み合わせよりもオクタン価を大幅に向上させることができることが発見されました。TELを追加することで、より安価なグレードのガソリンを使用できるようになります。これにより、「エチル」または「有鉛」ガソリンが広く使用されるようになりました。残念ながら、ガソリンに鉛を追加することの副作用は次のとおりです。
- 鉛は触媒コンバーターを詰まらせ、数分以内に作動不能にします。
- 地球は鉛の薄い層で覆われるようになり、鉛は多くの生物（人間を含む）に有毒です。
鉛が禁止されたとき、製油所がより安いグレードのオクタン価を上げることができなくなったため、ガソリンはより高価になりました。飛行機は依然として有鉛ガソリン（AvGasとして知られています）の使用が許可されており、100以上のオクタン価が超高性能ピストン飛行機エンジンで一般的に使用されています。AvGasの場合、100はガソリンの性能評価であり、ガス中の実際のオクタン価のパーセンテージではありません。TELを追加すると、ガソリンの圧縮レベルが上がります。オクタンは追加されません。
現在、エンジニアは無鉛ガソリンを使用できる飛行機エンジンの開発を試みています。ちなみに、ジェットエンジンは灯油を燃やします。
