エンジンの話 – レギュラーガソリンとハイオクの違い

 
車の話を今後するか分からないので、便宜上カテゴリを「機械工学」としておく。 
 
さて、エンジンの話をしよう。
というより、今度会うときまでに勉強すると言った手前、
何もしないでは口だけになってしまうから、
いろいろ勉強しがてら、メモ代わりに書くって感じだが(苦笑)
勉強しながら書くから、内容はほとんどまとまってないと思うが、
書いていく中で、じょじょにまとめていきたいと思う。
 
 
ガソリンには、大きく2種類ある。
それは、レギュラーガソリンとプレミアムガソリン(ハイオクガソリン)だ。
ハイオクガソリンとレギュラーガソリンの違いは、オクタン値の違いである。
日本では、工業規格であるJIS規格によって、
オクタン価が89以上をレギュラー、96以上がプレミアムガソリンと定義されている。
 
ガソリンエンジンのような火花点火機関は、オットーサイクルというメカニズムに拠る。
これは、典型的な4サイクルにおいて、
充填→(断熱)圧縮→爆発(点火、燃焼)→排気(定容排熱)というサイクルである。
断熱圧縮されると、気体温度は上昇する。
 
このとき、断熱圧縮過程において、自然着火する場合がある。これを、ノッキングという。
 
オクタンというのは、ガソリンに含まれる炭化水素分子の中で、
加圧されても爆発を最も起こしにくい物質であり、オクタンを含む割合が高いほど、
予定しない低圧力圧縮時の爆発(異常燃焼)、つまりは、ノッキングが起こりにくいということだ。
 
しかし、現在のガソリンエンジンにおいては、ある特定の圧力圧縮比に設計されているらしい。(以下、参考文献[4]を参照)
典型的な圧力圧縮比はおよそ8であり、この場合は、オクタン価の低い燃料(オクタン価87)でもノッキングは起こらない。
日本のレギュラーエンジンは、オクタン価が89以上とJIS規格によって定められているから、
現在のガソリンエンジンにおいて、ノッキングが起こることはまずないというわけだ。
 
この圧力圧縮比は、エンジンの設計段階で決まっており、レギュラーだろうがプレミアムを用いようが、
この決まった圧力圧縮比で適切に燃焼することになるから、プレミアムに余分な金を払う必要はないらしい。
 
ただし、スポーツカーのような高性能エンジンや旧型の重い車(ようは、大トルクの高性能エンジン積んでるようなの?)
に関しては、一般の車より高い圧力圧縮比に設定されているものもあり、
その場合はオクタン価の高いガソリンが必要になる。
 
圧力圧縮比が高いほうが、燃焼効率は高まる。
したがって、環境面、エネルギー面において、圧力圧縮比は高いほうが良いだろう。
 
しかし、標準的な車に関していえば、圧力圧縮比は設計段階から決まっているのだから、
レギュラーガソリンだろうと、プレミアムガソリンだろうと、関係ないということになる。
グリーンはいう。「それでもプレミアムガソリンが必要というなら、
あなたはかなりの変わり者だね。」     (日経サイエンス2007年10月号p.67(参考文献[4])より引用)
 
(追記  07/09/18 16:30)
 
Wikipediaに、ノッキングやガソリンについて詳しく載ってた。
 
 
上記リンク先の、
「レギュラーガソリン仕様車にハイオクを入れた場合」って項目ね。
 
 
(追記  07/09/18 20:00)
 
今後の記事の関係から、カテゴリを「熱工学」に変更。 
 
あと、誤植発見。
 
訂正:
(誤)圧力比 → (正)圧縮比
 
本文中でも、訂正したつもりなんだけど・・
もし訂正を見逃してる箇所があれば、指摘願います。
 
 
 
参考文献
[3] 絵ときでわかる熱工学  安達 勝之/佐野 洋一郎 著  オーム社(2005/11)
[4] 日経サイエンス2007年10月号  日経経済新聞出版社(2007/10)
 
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