「ハイオク」はパワーの出る燃料って考えは間違い！ 「ガソリン」と「軽油」の真実

　この記事をまとめると

■クルマの燃料、ガソリンと軽油について解説

■前者はガソリン車、後者はディーゼル車を動かす

■いずれも今後は無公害性の実現が求められる

　レギュラーとハイオクの違いはオクタン価

　いまや人類の日常生活に密着し、必要不可欠なエネルギー源となっている化石燃料（石油）は、燃やすと二酸化炭素の発生源となり、地球温暖化の大きな要因とされているが、では化石燃料とは何なのか、と考えたことはあるだろうか。まだ、ガソリン／軽油をエネルギー源とする自動車が多用される現代を振り返り、化石燃料にはどんなものがあり、その特性がどうなっているのかをおさらいしてみることにしよう。

　まず、「石油」とはなんぞや？　という話だが、これは油田から採掘されたさまざまな分子量を持つ炭化水素の混合物、液体と考えてよいだろう。この石油から、ガス、水分、異物などを取り除いた物を「原油」と呼んでいる。この原油を蒸留装置や分解装置を通すことで、比重の小さな順に、石油ガス溜分（LPガス）、ガソリン／ナフサ留分、灯油留分（灯油、ジェット燃料）、軽油留分、残油（重油、アスファルト）が精製されることになる。製品（燃料）の活用方法はそれぞれ異なるが、元は同じということである。

　このうち、自動車用の燃料として使われるのは、LPガス、ガソリン、軽油の3つだが、一般的な燃料は後二者、ガソリンと軽油になっている。では、ガソリンと軽油の違いは何か、ということになる。ガソリンスタンドでリッター当たりの販売価格を目にすると、軽油はガソリンより安く、人間心理としては当然安いほうを選びたくなるが、ガソリンと軽油では燃料としての特性が異なるため、ガソリンで動く機関（ガソリンエンジン）と軽油で動く機関（ディーゼルエンジン）に分けられ、それぞれ機関に合った燃料でしか動かすことはできない。

　では、ガソリンに目を向けてみると、レギュラーガソリンとハイオクタンガソリンの2種類が販売されている。名称どおり、一般、ふつうのガソリンがレギュラーで、それに対してもう一方は、ハイオクタンの名称が使われている。つまりオクタン（正確にはオクタン価）が違い、ハイオクタンはオクタン価が高いのだろう、と推測することができる。

　では、オクタン価とは何か、という話になるが、オクタン価とは、ガソリンがシリンダー内で自己着火のしにくさを表した数字で、耐ノッキング性（＝アンチノック性）を意味している。ノッキングとは、本来シリンダー内の燃料（混合気）は、ピストン上死点付近でスパークプラグによる着火作用で燃えなければいけないのだが、シリンダー内の熱やその他の要因で着火してしまい、本来の着火作用とは別の燃焼作用が起きる現象だ。

　厳密に言えば、プレイグニション（点火時期前着火）とデトネーション（広義にいう異常燃焼）のふたつに分けられるが、これらの発生を抑えるため、ガソリンの自己着火点を高める（＝自己着火しにくくする）対策が施されることになる。これがオクタン価で、ガソリン成分中で耐ノック性が高いイソオクタンのオクタン価を100、耐ノック性が低いn-ヘプタンのオクタン価をゼロと見なす考え方で、市販ガソリンがどの程度燃えにくい（自己着火しにくい）かを100段階に分けて表示する方法だ。ガソリンと実状は異なるが、水を判断基準にして氷点を0℃、沸点を100℃とした摂氏の温度表記と似たような考え方と言ってよいかもしれない。

　このオクタン価ゼロから100の間で、実際に内燃機関で使って問題なく燃焼するオクタン価の仕様が市販ガソリンとして販売されることになる。実際に市販されるガソリンのオクタン価を見ると、日本ではレギュラー仕様が89オクタン、アンチノック性の高いハイオクタン仕様が96で作られている。じつを言うと、これまでに触れてきたオクタン価は、リサーチ・オクタン価（RON）による測定方法で、ほかにはモーターオクタン価（MON）、アンチノック・インデックス（AKI）といった測定方法も存在している。

　軽油は熱エネルギーの高い燃料

　シリンダー内が高圧（高温）になるエンジン（高圧縮比、高過給圧）、言い換えれば高出力型では、当然ながら自然着火は起きやすくなり、これを防ぐ意味でアンチノック性の高いガソリン、つまりハイオクタンガソリンの使用が自動車メーカーによって指定されることになる。ここでひとつ注意しておきたいのは、ハイオクタンガソリンとは、あくまでアンチノック性の高いガソリンのことで、ガソリンそのものが持つ熱エネルギーの高いガソリンを意味するものではない、ということだ。

　ハイオクタンガソリンの宣伝で、「ハイパワー」を謳ったものがかつて存在したが、これはオクタン価が高いから高出力ガソリンだと言う意味ではなく、熱エネルギーの向上につながる何らかの物質が添加されていたから、ということである。また、ハイオクタンガソリンのなかには、燃焼時に清浄作用があることを謳ったものも見受けられるが、これもオクタン価が高いこととはまったく関係なく、清浄作用を持つ物質が添加されていることを意味しているにほかならない。

　あと、極端な例を示しておくと、理論的にはオクタン価の上がることが性能ダウンを意味する場合もある、ということだ。シリンダー内でのガソリンの燃焼は、ピストントップ（上死点）の位置で着火（燃焼開始）、ボトムエンドでの燃焼終了が、もっとも効率に優れた燃焼状態だと言うことができる。ところが、オクタン価が高いことで未焼ガソリンが残ってしまうと、燃焼効率は低下してしまう。ハイオクタンガソリンを入れているから、自分のクルマは高性能だと判断するのは早計である。

　現状のハイオクタンガソリンは、シリンダー内が高圧、高温になる設定のエンジンで、正常な燃焼作用が確保されるようにハイオクタンガソリンの使用が指定された車両で有効だ、というように解釈しておきたい。逆に言えば、高出力性を追求するため、高圧縮比設定としているスポーツエンジンでは、必要不可欠なガソリンということもできる。実際のところ、性能と経済性を考えた場合、自動車メーカーが指定する種類のガソリン（ハイオク、またはレギュラー）を使うことが賢いクルマの使い方と言えるのではないだろうか。

　一方、ディーゼルエンジンの燃料がガソリンではなく軽油であることについて考えてみよう。誕生は1892年とガソリンエンジンより16年ほど後のタイミングとなり、ガソリン以外の燃料（実質的には軽油）を使う内燃機関としてルドルフ・ディーゼルが考案。燃料として見た場合、単位当たりの発熱量がガソリンの34.6MJ/Lに対し、軽油は38.2MJ/Lと熱エネルギーの高い燃料という点に特徴がある。

　実用化のポイントは、ガソリンより低温、低圧縮下で着火する軽油の特性にあった。エッと思う方もいるかもしれないが、ガソリンエンジンをディーゼルエンジンと同じ圧縮着火（空気を圧縮しその温度上昇を利して燃料に着火する）方式にすると、おそらく圧縮比は20を超す仕様になると思われる。逆に言えば、ガソリンエンジンは自然着火方式が事実上不可能だったため、スパークプラグによる強制着火方式が考え出されたと言ってよいだろう。

　燃料自体はガソリンより高エネルギー、原油を精製すればガソリンと同時に作り出される石油燃料であるため、活用方法が模索されるのは当然の成り行きだった。こうして出来上がったディーゼルエンジンだが、当初は小型化が難しく、船舶用機関として使われていたが、エンジン技術の進化と共に、自動車用機関として実用化できるレベルに達した。ダイハツがシャレードで実用化したCL型993cc直列３気筒ディーゼルエンジンは、当時（1983年）世界最小ディーゼルとして話題を提供する存在だった。

　自動車用のディーゼルエンジンは、現在大型商用車や重機を中心に、小型商用車、乗用車にまで応用され、低中速トルク特性に優れること、燃費のよさなどから重宝がられている。とくに、日本のようにガソリンより軽油の価格が安い国では、燃費性能のよさと合わせ経済的に優れた内燃機関として評価されている。

　自動車用の燃料としては、燃料そのものが持つ熱エネルギーも大きな着目ポイントだが、最終的には経済性が大きなカギを握ることになる。ガソリン、ディーゼルと自動車の発達とともに使われてきた内燃機関だが、現在抱えた大きな課題は、無公害性（二酸化炭素の排出ゼロ）をどうやって実現させるかにかかっている。

Comments

V-Power復活してくれないかな、近くのshellはアポロに変わってV-Powerじゃなくなっちゃったんだよね

その他に、レギュラー仕様車でも点火時期を進めたり、ブーストアップなりのチューニングをした場合、同じ理由でハイオク仕様になるわな。