Un octanaje es una designación que se refiere a la resistencia a la detonación de una mezcla de combustible en particular. Hay dos sistemas principales de clasificación de octanaje, y un tercero es un promedio de los dos primeros. Las clasificaciones se determinan en motores de prueba comprobando primero las características de detonación de una mezcla de combustible y luego comparándolas con varias proporciones de isooctano y heptano. Una mezcla de combustible con un octanaje de 80 tendría características de detonación similares a una mezcla de 80% de iso-octano y 20% de heptano. En algunas circunstancias, un combustible puede tener una clasificación superior a 100, ya que algunas sustancias tienen mejor resistencia a la detonación que el isooctano puro.
En un motor de combustión interna típico, la mezcla de aire / combustible está destinada a encenderse y quemarse en un proceso controlado conocido como deflagración. La detonación ocurre cuando la mezcla de aire / combustible se enciende de manera incontrolada fuera del frente de la llama que comienza en la bujía. El proceso de detonación a veces se denomina golpeteo o ping y puede causar un aumento de la presión del cilindro y daños graves al motor. Los motores de compresión más alta son más eficientes y tienen más probabilidades de causar detonación, por lo que puede ser necesario que el combustible tenga características antidetonantes.
Para crear un punto de referencia con el que se pudieran medir los combustibles, se eligió el isooctano debido a su resistencia a la detonación. Dado que el heptano aumenta la probabilidad de detonación, esta sustancia generalmente se mezcla durante la prueba. Los dos métodos de prueba principales para determinar el índice de octano están representados por el índice de octano de investigación (RON) y el índice de octano del motor (MON). El RON de un combustible se determina quemando un combustible en condiciones controladas en un motor que tiene una compresión variable a 600 revoluciones por minuto (RPM). Se utilizan velocidades de más de 900 RPM para obtener el MON, que también utiliza una mezcla de aire / combustible precalentada y sincronización de encendido variable.
El tercer tipo de octanaje es el índice antidetonante (AKI), que es el promedio de RON y MON de un combustible en particular. Cada uno de estos números indica cómo se compara un combustible en resistencia a la detonación con una mezcla de isooctano y heptano, y puede ser útil para predecir cómo reaccionará en motores modernos de alta compresión. Muchos motores tienen un octanaje mínimo sugerido para el combustible, y cualquier valor inferior puede provocar la detonación y daños al motor.
Los índices de octanaje se refieren únicamente a las cualidades antidetonantes y no necesariamente indican la capacidad de energía ni nada más. A pesar de sus excelentes propiedades antidetonantes, el isooctano tiene un contenido energético más bajo que muchos otros combustibles. La potencia que a menudo se asocia con índices de octanaje altos generalmente se relaciona con una alta compresión. Los motores modernos con relaciones de compresión altas tienden a ser más potentes y requieren combustible de alto octanaje para evitar la detonación. Incluso si el combustible en sí tiene un contenido de energía relativamente bajo en relación con su volumen, como la gasolina mezclada con etanol, un motor de alta relación de compresión puede producir una potencia excepcional.