Почти все современные автомобили имеют 4-тактные двигатели, то есть цикл работы состоит процессов впрыска, сжатия, рабочего хода, затем выпуска. Во время сжатия (2 такт) происходит компрессия поршнем воздушно-топливной смеси внутри камеры сгорания до ее поджигания от искры. Другое название степени компрессии 0 коэффициент сжатия двигателя. Возможный коэффициент сжатия бензинового двигателя – 8:1.
Октановое число обозначает, насколько топливо подвергается сжатию до самопроизвольного возгорания. Детонация (воспламенение бензиновой смеси не от искры, а от сжатия самопроизвольно) – опасна для двигателя, является причиной его повреждения. Октановое число количественно характеризует, насколько топливо устойчиво к детонации. Октановая шкала условно делится от О (полная стойкость к детонации н-гептана) до 100 (полная стойкость к детонации изооктана). С увеличением октанового числа топлива увеличивается его детонационная стойкость, тем больше его стоимость. С использованием топлива с большим октановым числом возможно увеличение коэффициента сжатия двигателя, а следовательно – повышение мощности без увеличения объема.
В начале XX века было открыта возможность повышения октанового числа топлива с помощью добавления тетраэтилсвинца. Появилась возможность использования дешевых сортов бензина. Однако, было выяснено, что это соединение очень ядовито, оно делает автомобильные выхлопы токсичными для человека. Кроме того за несколько минут использования свинец приводит в негодность катализатор. Вскоре применение тетраэтилсвинца было запрещено. На сегодняшний день его использование разрешено только в авиации.