일단 휘발유에 대해 설명하기에 앞서 노킹(knocking)현상에 대해서 먼저 설명 하겠습니다.

노킹현상이란 자동차 엔진에서 점화온도 이상으로 올라가면서, 일어나는 비정상적인 폭발을 노킹현상이라고 합니다.

이러한 노킹현상을 억제하는 것을 안티노킹(anti-knocking)이라 하는데, 안티 노킹은 엔진의 구조에 의해 좌우되기도 하지만 대체로 휘발유의 성질에 따라 좌우가 됩니다. (휘발유는 순 물질이 아니라 혼합물입니다}

그래서 안티노킹의 정도에 따라 안티노깅 정도가 높은 iso-옥탄의 값을 100으로, 안티노킹정도가 낮은 n-헵탄을 0으로 하여 휘발유의 레벨을 결정짓는데, 이러한 휘발유의 품질을 상대적인 값으로 표현한 것을 옥탄가 라고 합니다.

이때 주의할 점은 옥탄가가 95 라는 것은 iso-옥탄이 95%, n-헵탄이 5%가 들어있는 휘발유가 아니라, iso-옥탄이 95%, n-헵탄이 5%가 섞인 혼합물과 동일한 성능을 가지는 휘발유를 의미합니다.

그러니까 사슬이 많은 탄화수소가 많을 수록 옥탄가가 높은 것입니다. 그러니까 옥탄은 휘발유의 성능을 옥탄과 비교한 것이라고 할 수 있습니다. 다시 말해 옥탄과 헵탄의 상대적인 양과 휘발유의 성능을 비교한 것입니다.

그리고 C8H18은 옥탄의 화학식입니다. 그리고 위에서도 예기 했듯이 휘발유는 혼합물입니다. 옥탄가에 대한 이해를 제대로 하려면 여러 가지 엔진구동의 기계적인 면을 이해하셔야 합니다.

엔진의 점화는 상식적으로 생각했을 때 피스톤이 가장 위로 올라와 있고 이제 내려 갈라고 할 바로 그 순간에 일어나는 것이 가장 높은 폭발력과 능률을 낼 수 있습니다.  그러나 이러한 순간에 점화하는 것은 기계적 오차를 생각해 볼 때 상당한 위험을 떠안을 수 있는 확률이 있습니다.

즉, 기계가 설계한 데로의 시기에 점화가 일어나지 않고 연료의 압축에 의한 자연발화라든가 하는 점화가 일어나 피스톤이 올라오자마자 점화시키려고 했던 설계의도와는 다르게 피스톤이 다 올라오지도 않았는데 터져서, 원운동을 하는 크랭크축에 반대되는 힘을 가하기 때문에 엔진에 엄청난 무리가 되어 버릴 수도 있습니다. 이게 노킹이죠.

보통 옥탄가가 높으면 그 기름은 기계적 설계의도에 연료가 낼 수 있는 오차가 적어진다는 것을 말합니다. 자 여기서 출력이 높은 엔진에 옥탄가가 적은 연료를 넣으면 왜 안되느냐?

이것은 다르게 말하자면 좋은 엔진이란. 좋은 연료가 없이는 성립이 되지 않는다는 것을 먼저 이해하시는 게 좋겠습니다. 여기서 우리가 말하는 좋은 엔진이란, 소음이 적고 내구성이 좋고 출력이 높은 엔진을 보통 좋은 엔진이라 말하는데. 보통 출력을 높일 때는 연료의 압축 비 조정이라든지 점화시기가 세밀하게 앞당겨진(피스톤이 올라오자마자 점화가 일어나도록) 세팅을 하게 됩니다. 

따라서 비슷한 구조와 비슷한 배기량을 가진 엔진들인데 한쪽은 출력이 높고 한쪽은 상대적으로 낮은 출력을 가지고 있다면 연료의 옥탄가 차이에 의한 기계적 세팅을 다르게(더 능률적으로)할 수 있기 때문에 날 수 있는 차이입니다.

이에 의해 생각해볼 때 점화시기가 앞당겨진 외국의 하이스팩 차량들의 경우 자연발화 식의 설계의도와는 다른 반응을 보여줄 수 있는 연료의 주입은 피하는 것이 좋습니다. 따라서 흔히 말하는 고급휘발 류를 넣는 것을 권장하고 있습니다. 그러나 폭발력에서는 별 차이가 없으므로 고급휘발유라 하더라도 출력증가는 미미합니다.

출처:

http://cafe.naver.com/texasdallas.cafe?iframe_url=/ArticleRead.nhn%3Farticleid=1160