解決策
1910年代から20年代にかけてエンジンの圧縮比が上がるにつれ、ガソリンはシリンダー内でますますデトネーションを起こすようになった。それは激しい「ちらつき」であり、出力を損ない、エンジンを過熱させ、ピストンを摩耗させた。しかしノック抵抗を数値化することは不可能だった。燃料がノックするかどうかを知るには、車に給油して走らせるしかなかった。精製業者は無数の非標準的なプロセスで燃料を生産しており、あるガソリンが良質かどうかを知る唯一の方法は、実際に稼働中のエンジンで試験することだった。
その結果、業界は測定できない品質について論争するようになった。石油精製業者、自動車メーカー、買い手は「滑らかに走る」「プレミアム」といった曖昧な主張を交わしたが、供給者間で燃料を比較する共通の単位はなかった。ガソリンの化学組成を目録化するという古典的な解決策は、ノックを扱う有用な手がかりを与えることに失敗していた。なぜならノック抵抗は組成から読み取れるものではないからだ。
エチル・ガソリン社(ゼネラルモーターズとスタンダード・オイルの合弁事業)の化学者グレアム・エドガーは、2つの純粋な化合物に尺度を固定した。どのエンジンでも決してノックしないイソオクタンを100に、常にノックするn-ヘプタンを0に設定した。この2つを異なる比率でブレンドすることで参照燃料のはしごを構築し、すべてのガソリンに、そのノック挙動と一致するイソオクタン/n-ヘプタンブレンドの数値を割り当てた。これがオクタン価である。
達成したこと
組成ではなく挙動によってガソリンを格付けした。各燃料を同一のノック挙動を示すイソオクタン/n-ヘプタンブレンドと照合し、安定した再現可能な数値を与えた。
挙動は組成よりも再現性が高いため、その数値は供給者やエンジンを超えて通用する。
純粋で入手しやすい基準物質により、どの研究室でもはしごを再構築できるため、数値は再現可能で信頼できるものとなる。
単一の強制力のある数値が、品質をめぐる議論を曖昧な言葉から取引可能な単位へと移行させた。
応用できること
品質を直接測定できない場合、2つの極端な参照点に尺度を固定し、どの段階に一致するかによってすべてを格付けする。
その後
オクタン価は燃料品質の世界的標準となり、1世紀後の今もすべての給油ポンプに表示されている。エドガーの2つの参照燃料によるはしごは、その創始者と会社よりも長く存続した。オクタン価は燃料品質の普遍的な通貨であり続けており、伝達不能な主張ではなく数値において争われる。そして尺度を参照極値に固定するその方法は、セタン価(ディーゼル)や、それ以来の無数の他の品質指標に対して再び用いられるテンプレートとなっている。
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出典
- Octane Number Engineering and Technology History Wiki (IEEE) · ethw.org
- The Octane Scale Polymer Science Learning Center, University of Southern Mississippi · pslc.ws
- September 19, 1887 — The developer of the octane rating system is born Automotive History · automotivehistory.org