オクタン価とノッキングの関係

質問

wikipediaにて、オクタン価が高い、つまり枝分かれ構造が多いガソリンは
ノッキングを起こしにくいという記載を読みました。
ではなぜ枝分かれ構造が多いとノッキングを起こしにくいのでしょうか？
ガソリンを構成する分子の構造とノッキングの関係が結びつきません。

回答No.3

htms42 · ベストアンサー

＃２です。
改めてｗｉｋｉを読んでみました。
着火の時間的なずれが起こるか起こらないかではないようですね。
自己着火が起こりやすいかどうかでオクタン価、セタン価を考えているようです。
ガソリンでは自己着火が起こりにくい方が都合がいい
ディーゼルでは自己着火が起こりやすい方が都合がいい
自己着火の起こりやすいのは直鎖型・・・ちぎれやすい、ラジカルを生じやすい

早期着火は内燃機関工学ではノッキングに含めないと書いてありますので＃２に書いたことには「？」が付くことになります。
ガソリンエンジンではスパークノックというのがノッキングの主流のようです。火花点火による火炎伝播以外のところに発火源が生じては困るということのようです。

お礼

ご回答いただきありがとうございました。

回答No.2

htms42

＃１
＞、エンジン内で遅れて燃焼（爆発）する、すなわちノッキングを起こす可能性が高まります。

逆ではないでしょうか。
「ノッキング」はガソリンの発火時期が速すぎることによって生じるエンジンへの衝撃のことだと思います。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%8E%E3%83%83%E3%82%AD%E3%83%B3%E3%82%B0

ガソリンエンジンは電気スパークで点火します。
枝別れの少ない構造だと電気スパークを飛ばす前に圧縮だけで発火することが起こります。
ピストンの動きを押し戻すような働きをしますから振動が起こるのです。
細長い分子だと、ちぎれやすい、ラジカルを生じやすいということになります。
生じたラジカルが安定であるかどうかではないのです。

ディーゼルエンジンでは圧縮だけで発火させます。電気スパークによる点火は行っていません。
この場合は圧縮だけでの発火（着火）の起こりやすさが問題になります。セタン価という指数が使われています。
枝別れのないセタンＣ１６Ｈ３４がセタン価１００です。枝分かれがある分子（セタン価は低い）が多いと着火の遅れが生じます。

＃１様はガソリンノックとディーゼルノックとを取り違えているのではないでしょうか。

お礼

ご回答いただきありがとうございました。

回答No.1

CQD001

ガソリンの燃焼反応はラジカル機構で進みます。
燃焼反応の過程で炭素-炭素結合がホモリティックに開裂して炭素ラジカル中間体を生成しますが、この時、枝分かれが多いガソリンの方が、生成する炭素ラジカル中間体が比較的多数のアルキル置換基を有します。多数のアルキル置換基を有する炭素ラジカルの方がより安定です。
つまり、枝分かれ構造が多いガソリンの方が、より安定なラジカル中間体を経て燃焼するため、速やかに燃焼するのです。
一方、枝分かれの少ないガソリンは、比較的不安定なラジカル中間体を経て燃焼するため、燃焼が速やかに進まず、エンジン内で遅れて燃焼（爆発）する、すなわちノッキングを起こす可能性が高まります。

お礼

非常に分かりやすい回答ありがとうございました。
おかげで分子構造とノッキングの関係がよく理解できました。