みなさん、こんにちは！
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今回は、ハイオクとレギュラーの違いについて説明します。
基本的にはハイオク車にはハイオクを、レギュラー車にはレギュラーを給油していると思うのですが、
- ハイオク車にレギュラーを給油したらどうなるの？
- レギュラー車にハイオクを給油したらどうなるの？
といった疑問にも、ガソリン成分の違いから説明をしていきます。
目次
オクタン価とハイオク仕様車
オクタン価とは
ハイオクの説明をするうえで重要になる、オクタン価について解説をしましょう。
オクタン価とは、アンチノック性の高さを示す指標になります。
ノッキングという言葉を聞いたことがあると思うのですが、エンジン内で混合気（ガソリン+空気）の圧縮中などに、自然着火によって意図せぬ燃焼が行われる場合があります。
これがノッキングであり、エンジンの性能低下やエンジンの故障を招く原因であり、あまり好ましいものではありいません。
そこで、ノッキングが起こりにくい燃料の指標として、オクタン価が用いられています。
具体的には、
- イソオクタン：オクタン価100
- n-ヘプタン：オクタン価0
とし、様々な炭化水素に対してオクタン価を設定。
その配合量でガソリン全体のオクタン価を算出し、
- ハイオク：オクタン価96以上
- レギュラー：オクタン価89以上
と定められています。
ハイオク仕様車にレギュラーを給油すると
以上より、ハイオク仕様車にレギュラーを給油すると、ノッキングが起こりやすくなります。
これは、長期的に見てエンジンの不調を招きやすくなります。
そして、短期的にみると、ノッキングを検出した場合、シリンダー内の温度を下げるためにレギュラーガソリンが多量に供給されます。
これにより、
- 燃費の悪化
- 空燃比の乱れによる出力低下
が起こり、なにもいいことがありません。
ハイオク車には、ハイオクの給油を行いましょう。
ハイオクと芳香族炭化水素
ノッキング耐性の高い芳香族炭化水素
ガソリンの主成分は炭化水素です。
文字通り、炭素と水素の化合物であり、酸素と反応し、燃焼することで二酸化炭素と水が生成されます。
そして、ガソリンに混合されている炭化水素には主に4種類があり、
- パラフィン系炭化水素
- オレフィン系炭化水素
- ナフテン系炭化水素
- 芳香族炭化水素
に分類されています。
この中でも、特に芳香族炭化水素はアンチノック性が高い、つまりオクタン価が高い物質になります。
芳香族炭化水素とは、ベンゼン環を持つ炭化水素であり、環状構造を基本としている物質のことです。
例えば、パラフィン系炭化水素に分類されるノルマルヘキサンの分子構造は以下のものです。
対して、ガソリンに含まれている芳香族炭化水素の例として、トルエンの分子構造を紹介しておきます。
トルエンの場合には、特徴的な六角形の輪があります。
石油の炭化水素の種類は多く、成分の特定は困難です。
そこで、分子構造をベースにした4種類に分類が行われ、上記のパラフィン系、オレフィン系、ナフテン系、芳香族に分類が行われています。
芳香族炭化水素はすすが発生しやすい
一般的に、炭化水素の燃焼については、炭素/水素の比率が高いもの、つまり、炭素の比率が高いものについては、燃焼時にすすを生じやすい性質があります。
そのため、アンチノック性の高い芳香族炭化水素は炭素/水素の比率が高いので、すすが発生しやすいです。
よって、ガソリンの組成だけでみると、ハイオクはエンジンを汚す燃料ということができます。
ハイオクとレギュラーの主成分の比較
主成分の比較
では、ハイオクとレギュラーの主成分の違いを見ていきましょう。
安全データシートを見ると、ガソリンに含まれ得ている危険物の濃度が公開されています。
| ハイオク | レギュラー | 分類 | |
| ベンゼン | 0.60% | 0.67% | 芳香族炭化水素 |
| エチルベンゼン | 1.2% | 1.0% | 芳香族炭化水素 |
| キシレン | 5.2% | 4.4% | 芳香族炭化水素 |
| 1,2,4-トリメチルベンゼン | 4.3% | 2.8% | 芳香族炭化水素 |
| 1,3,5-トリメチルベンゼン | 1.2% | — | 芳香族炭化水素 |
| トルエン | 24% | 8.5% | 芳香族炭化水素 |
| ノルマルヘキサン | 1.0% | 3.8% | パラフィン系炭化水素 |
ハイオクにはトルエンが多い
ハイオクとレギュラーの成分の比較を行うと、トルエンをはじめとした芳香族炭化水素が多いです。
これは、芳香族炭化水素のオクタン価が高いことと一致しています。
特にトルエンはオクタン価が120.1あり、芳香族炭化水素の中でもアンチノック性の高さが魅力です。
そのため、ハイオクのようにオクタン価を高くしないといけないガソリンには、トルエンが多く含まれています。
レギュラーはパラフィン系が多め
一方で、レギュラーの成分を見ると、ハイオクに比べバランスが良く、極端に多い成分はないです。
ただ、全体的に見てレギュラーはハイオクに対し芳香族炭化水素は少なめ。
一方、パラフィン系炭化水素（アルカン）に分類されるノルマルヘキサンの成分が、ハイオクよりも4倍程度含まれており、主成分となる炭化水素の傾向が違うことが分かります。
レギュラー車にハイオクを給油する意味はない
ここまでの説明をもとに、レギュラー車にハイオクを給油する意味があるのかについて考えていきましょう。
若干のパワーアップにはなる
レギュラー車にハイオクを給油すると、若干のパワーアップにはなるでしょう。
これは単純な理由で、ハイオクの方が発熱量が高いからです。
同じ量の燃料を燃やしても、発熱量はハイオクの方が優れているのですから、若干のパワーアップが見込めることになります。
しかし、体感できるほどの効果があるのかと言われると、相当微妙なものとなります。
ガソリンの発熱量は、33～35MJ/Lです。
ガソリンの相対的な組成として、
- レギュラー：パラフィン系炭化水素（オクタン価が低い）
- ハイオク：芳香族炭化水素（オクタン価が高い）
となるのですが、実際のところ、重量当たりの発熱量はレギュラーガソリンの主成分であるパラフィン系炭化水素の方が高いです。
しかし、芳香族炭化水素は密度が大きいため、単位体積当たりの発熱量は、ハイオクの方が勝るということになります。
つまり、
- 同じ重量：レギュラーの方が発熱量が高い
- 同じ体積：ハイオクの方が発熱量鵜が高い
となります。
これより、エンジン内部で同じ量（体積）の燃料を噴射した場合、ハイオクの方が発熱量が高くなります。
ただ、発熱量の差を考慮しても、データによれば最低で33MJ/L、最高で35MJ/Lであり、10%も差がありません。
この差を体感で得るのは極めて難しいでしょう。
若干燃費が良くなる可能性がある
ハイオクの方が発熱量が多いのですから、同じ消費量でより大きな駆動力を得られます。
その結果、若干燃費が良くなる可能性があります。
しかし、ハイオクは10円/Lほど高額であり、経済性を考慮すると、差は縮まるか、むしろランニングコストが高くなるかもしれません。
ハイオクでエンジンが綺麗になる可能性は十分あるが限定的
ハイオクを給油することによってエンジンが綺麗になる可能性は十分あります。
しかし、効果は限定的と回答するのが適切でしょう。
そもそもハイオクはレギュラーよりもオクタン価の高いガソリンです。
これは、オクタン価を高めるために、芳香族炭化水素を添加し、ガソリン成分の調整を行っているためです。
今までの説明である程度ご理解いただけていると思いますが、オクタン価を上げるための芳香族炭化水素が、そもそもエンジンを汚しやすいものになっています。
そして、燃焼によってエンジンが汚れないように洗浄剤を添加しています。
よって、
- ハイオクによるエンジンの汚れ
- 洗浄剤の洗浄効果
の力関係によって、クリーンアップであるか、キープクリーンであるが決まります。
ハイオクに含まれる洗浄剤の効果としては、以下のように分類されています。
クリーンアップ効果：使用するほどエンジンが綺麗になる効果。燃焼時に生じる汚れに加え、既存の汚れも洗浄することが期待できるもの。
キープクリーン効果：燃焼時に生じる汚れを除去し新たな汚れが増えないようにする効果。すでに封着した汚れには効果は期待できない。
そのため、ハイオクを給油することによって、100%エンジンが綺麗になることはありません。
ハイオクによる汚れを洗浄した後、まだ余力があればエンジン内の洗浄が行われます。
まとめ
ここまで、ハイオクとレギュラーの違いについて説明をしてきました。
まとめると、ハイオクとは、
- アンチノック性が高い
- そのためにオクタン価が高い
- そのために芳香族炭化水素（主としてトルエン）が多い
- 芳香族炭化水素は煤が発生しやすい
- 洗浄剤を添加した
となります。
よって、ハイオクそのものはエンジンが汚れます。
その対策で洗浄剤が添加されています。
このエンジンの汚れやすさと洗浄剤の効果、この差分で洗浄剤が勝れば、エンジンのクリーンアップ効果が期待できます。
したがって、エンジン洗浄を狙ってハイオクを給油することは間違っていないのですが、思っているほど大きな効果もないでしょう。
最終的なまとめとしては、以下になります。
必ずハイオクを給油しましょう。
レギュラーを給油すると燃費の悪化や性能の低下、長期的に見た故障につながります。
ハイオクを給油する意味が無いです。
エンジンをきれいにしたいのであれば、レギュラーを給油しながらガソリン添加剤を使用しているほうが効果が高いでしょう。
もしも燃料添加剤を使用するのであれば、ポリエーテルアミンに代表される燃料添加剤を利用した方が効果は高いでしょう。
以上、ハイオクとレギュラーの違いについて、参考になれば幸いです。