На абсолютном большинстве автомобилей стоят 4-тактные (впуск-сжатие-рабочий ход-выпуск) двигатели. На втором такте (сжатие) поршень сжимает смесь воздуха и топлива в камере сгорания до поджигания искрой свечи. Степень компрессии смеси называют коэффициентом сжатия двигателя. Бензиновый двигатель может иметь коэффициент сжатия 8:1.
Октановое число топлива говорит, насколько его можно сжать до того момента самопроизвольного воспламенения. Когда бензиновая смесь воспламеняется не при помощи искры, а самопроизвольно по причине сжатия, происходит детонация, которая ведет к серьезным повреждениям двигателя, поэтому с ней надо бороться. Октановое чисто — это условная количественная характеристика устойчивости к детонации моторного топлива. Значения на шкале октановых чисел от 0 (детонационная стойкость н-гептана) до 100 (детонационная стойкость изооктана). Устойчивость к детонации данного топлива характеризуется составом эквивалентной смеси изооктана с н-гептаном. Чем выше октановое число топлива, тем более оно стойко к детонации. Один из путей увеличения мощности двигателя без изменения его объема — увеличение коэффициента сжатия, что требует топлива с большим октановым числом. Однако чем выше октановое число, тем дороже топливо.
Во время первой мировой войны было обнаружено, что можно значительно увеличивать октановое число бензина добавлением тетраэтилсвинца (TEL). Это дало возможность использовать более дешевые сорта топлива с добавлением TEL. Появилось понятие «этиловый», или «свинцовый» бензин. Однако такое топливо имеет недостатки. Главное — тетраэтилсвинец ядовит, выхлопы двигателя становятся очень токсичными. Свинец забивает катализатор и делает его непригодным для использования в течение минут. Когда свинец запретили к использованию в автомобильном топливе, бензин сразу подорожал, потому что нефтепереработка не могла больше наращивать октановое число дешевого топлива. Сегодня только самолетам разрешается использовать тетраэтилсвинец, так как авиадвигатели используют топливо (керосин) с октановым числом свыше 100. Ведутся работы по созданию авиационного топлива без свинцовой добавки.
