工学

ハイオクとレギュラーガソリンの違い なぜ値段が高いの?効果は?

ハイオクとレギュラーの違いとは?

ガソリンを入れる時に、3種類の燃料があるのに気がつくと思います。「ハイオク」「レギュラー」「軽油」の3種類がありますが、異様に値段が高い「ハイオク」基本的な成分はハイオクとレギュラーは同じようですが、なぜ高いのか?疑問に思った人も多いのではないでしょうか?これを化学的に検証してみたいと思います。

ガソリンとハイオクの成分は何が入っているの?

ガソリンは約250~300種類の炭化水素の混合物です。JIS規格では密度が0.783 g/mL以下のものと決まっています。

上の図にあるのがガソリン中に含まれている化学物質の成分です。結構たくさんの種類の化学物質が含まれていることがわかると思います。ガソリンにはイソオクタン類(炭素が8個)がたくさん含まれています。

ガソリンて思ったよりもたくさんの化学物質が混じっていますね!
私はもっと少ないと思ってました。

そしてハイオクとレギュラーはどちらも入っている物質は大きく変わりません。

一体ハイオクガソリンは何がレギュラーと違うのか?

規定によるとハイオクは「オクタン価96以上のガソリン」です。オクタン価って何?って思う人も多いと思いますが「オクタン価が高い」とはイソオクタンの存在比が高いことを意味します。

オクタン価:イソオクタン(2,2,4-トリメチルペンタン)のオクタン価を100、n-ヘプタンのオクタン価を0 とした際に混合物中に含まれるイソオクタンの容量比のこと

ハイオクはイソオクタンと呼ばれる成分の比率が多いよって感じですね!そしてイソオクタンの比率が大きいと、ノッキング現象を起こしづらい特徴をもっているのです。

ノッキングとは、ガソリンを燃やす時には、燃焼室と呼ばれる空間にガソリンが噴射、圧縮されるのですが、この燃焼室内の混合気が圧縮を受ける時に、圧縮の影響で勝手に着火シてしまう減少のことをノッキングといいます。

スポーツカーは圧縮比が普通の車と比べて高いため、ガソリンが高い圧縮状態にさらされるので、自然と発火が起きるノッキングが起きやすくなってしまいます。だからスポーツカーではノッキング減少を起こしにくいハイオクを入れる必要があるのです。もし、ケチってスポーツカーにレギュラーガソリンを入れて走らせようとすると、ノッキングが起きてうまく走れなくなるなどエンジンに異常が生じる恐れがでます。逆に、レギュラー指定の普通の車にハイオクを入れても、圧縮比が高く無いので、ノッキングが起こらないので意味がないということです。

ハイオクに多い成分は?

販売されているハイオクを調査した報告では、ハイオク中にはいわゆるアルキレート成分(2,2,4-トリメチルペンタン、2,3,4-トリメチルペンタン、2,3,3-トリメチルペンタン)と呼ばれるイソオクタン類(C8)が多く、これらはオクタン価を上げるために添加されているようです。

一方で、レギュラーと比べて2-メチルヘキサンや3-メチルヘキサンといった成分はハイオク中では少ないことがガスクロマトグラフィーにて明らかになっています。(参考1)
もしかしたらレギュラーガソリンにアルキレート成分を添加したほうが安く上がるかもしれませんね!

参考1:吉田浩陽, and 鈴木真一. “レギュラーガソリンとハイオクガソリンの識別法の検討.” 日本法科学技術学会誌 16.1 (2011): 49-55.

参考2:平山雄二, 武石圭司, and 小原繁. “飽和炭化水素の臨界圧縮度と立体構造.” 北海道教育大学紀要. 自然科学編 67.1 (2016): 13-18.

参考3:柴田元. “燃料の着火性と予混合圧縮自己着火燃焼.” マリンエンジニアリング 47.6 (2012): 841-846.

参考4:横尾望, et al. “サロゲート燃料を用いたノッキング発生メカニズムの解析.” 自動車技術会論文集 48.6 (2017): 1225-1230.

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こめやん
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こめやんは理学博士です!化学の面白さと学ぶメリットを少しでも伝えるために日々頑張ります! ツイッターにて疑問点や依頼などを募集しています! 論文の和訳やレポートのチェックなどでもお気軽にお待ちしております

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