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Definition: ein Maß für Neigung eines Kraftstoffs oder Brennstoffs, sich unkontrolliert selbst zu entzünden
Die Klopffestigkeit ist ein wichtiges Qualitätsmerkmal von Kraftstoffen wie z. B. Benzin. Je höher die Klopffestigkeit, desto geringer die Neigung des Kraftstoffs, sich unkontrolliert selbst zu entzünden. Bei Verwendung von Benzin mit nicht ausreichender Klopffestigkeit in einem Ottomotor kann es (vor allem bei Betrieb mit hoher Leistung) vorkommen, dass sich der Benzindampf im Brennraum bereits in der Kompressionsphase (also während sich der Kolben nach oben bewegt) allein dadurch entzündet, dass die Kompression oder der Kontakt mit heißen Motorenteilen das Benzin-Luft-Gemisch erwärmt. Dadurch bekommt der Kolben einen Schlag nach unten, bevor der Arbeitstakt begonnen hat. Dieses Klopfen führt nicht nur zu einer Verminderung von Leistung und Wirkungsgrad, sondern auch zu stark erhöhtem Verschleiss. Es sollte deswegen unbedingt vermieden werden; das Benzin-Luft-Gemisch soll erst durch den Zündfunken zum gewünschten Zeitpunkt kontrolliert entzündet werden. Das zuverlässigste Mittel ist die Verwendung eines Kraftstoffs mit ausreichend hoher Klopffestigkeit. Es ist allerdings nicht vorteilhaft, für einen Motor eine höhere Klopffestigkeit als nötig zu verwenden.
Ein quantitatives Maß für die Klopffestigkeit eines flüssigen Kraftstoffs ist die Oktanzahl (ROZ). Sie gibt an, welcher Volumenanteil (in Prozenten) von Isooktan in einer Mischung mit n-Heptan enthalten sein muss, um die jeweilige Klopffestigkeit zu erreichen. Bei gasförmigen Kraftstoffen wie Erdgas gibt es auch die Methanzahl.
Die Anforderungen an die Klopffestigkeit des Benzins für einen Ottomotor sind umso höher, je höher das Verdichtungsverhältnis des Motors ist. Motoren mit niedrigem Verdichtungsverhältnis kommen bereits mit Normalbenzin mit einer Oktanzahl von 91 aus, welches allerdings kaum mehr erhältlich ist. Eine höhere Verdichtung, die eine höhere Leistung und einen höheren Wirkungsgrad ermöglicht, also auch den Kraftstoffverbrauch reduziert, erfordert Superbenzin (ROZ 95) oder sogar Super plus (ROZ 98). Manche Motoren sind mit Klopfsensoren ausgestattet, die die Betriebsweise beim ersten Auftreten von Klopfen automatisch entsprechend anpassen und somit Kraftstoffe mit verschiedenen Oktanzahlen optimal ausnutzen können. Motoren für hoch-klopffeste Kraftstoffe wie z. B. Erdgas sollten entsprechend optimiert sein (insbesondere über ein hohes Verdichtungsverhältnis), um die hohe Klopffestigkeit im Interesse eines hohen Wirkungsgrads auszunutzen. Leider wird dies teilweise erschwert durch die Notwendigkeit, im Notfall einen weniger klopffesten Kraftstoff einsetzen zu können.
Höhere Oktanzahlen werden durch eine Optimierung der chemischen Zusammensetzung des Kraftstoffs erreicht. Einerseits werden Prozessschritte wie z. B. das Cracken optimiert, andererseits werden kleinere Mengen zusätzlicher Substanzen (Additive) zum Kraftstoff beigemischt. Früher wurde dem Benzin Bleitetraethyl zugemischt (verbleites Benzin), was jedoch zur Emission giftigen Bleistaubs führte. Die Abkehr vom verbleiten Benzin wurde dann durch die Einführung der Abgaskatalysatoren erzwungen, da diese durch Blei im Abgas rasch unwirksam gemacht würden. (Heute werden Bleiadditive nur noch in Sonderfällen dem Kraftstoff beigemischt, z. B. für bestimmte Oldtimer.) Heute wird häufig Methyl-tertiär-butylether (MTBE) oder das umweltfreundlichere Ethyl-tertiär-butylether (ETBE) verwendet. Benzen (= Benzol) ist ebenfalls für die Erhöhung der Klopffestigkeit geeignet, ist aber krebserregend.
Siehe auch: Kraftstoff, Benzin