Klopfende Verbrennung

Wie minderwertiger Kraftstoff den Motor schädigen.

Kraftstoffe mit niedrigen Octanwerten neigen im Motor zum sogenannten «Klopfen». Man spricht vom Klopfen, wenn es unter hohen Temperaturen und hohem Druck neben der durch die Zündkerze verursachten Hauptverbrennung noch zu einer unkontrollierten «Spontanverpuffung» kommt.

Problematisch an der unkontrollierten Verbrennung ist die dadurch verursachte thermische und mechanische überbeanspruchung des Motors.

Die Selbstentzündung erzeugt eine Stosswelle mit extremen Drücken und hohen Temperaturen, wodurch Motorteile in Schwingungen geraten können. Dies erzeugt das typische "klopfende" oder "klingelnde" Geräusch.

Die Folgen reichen von einem merkbaren Leistungsverlust bis hin zu gravierenden Motorschäden wie etwa durchgebrannte Kolben. Klopffeste Kraftstoffe vermeiden solche Spontanverbrennungen. Erkennbar ist dieses Benzin an entsprechend hohen Octanzahlen.
Früher standen den Raffineuren zur Verbesserung der Klopffestigkeit – neben dem Einsatz der geeigneten Kraftstoffkomponenten – hauptsächlich Bleialkyle zur Verfügung. Die Herausnahme des Bleis und die zunehmende Auslegung moderner Motoren auf Superbedarf erfordern heute andere Verfahren zur Bereitstellung hochklopffester Kraftstoffe. Ihre Herstellung erfolgt am besten mit dem Raffinerieverfahren – dem „Reformieren“. Die Entwicklung und steigende Verfügbarkeit neuer sauerstoffhaltiger Kraftstoffkomponenten erlaubt zusätzlich seit 1989 einen unverbleiten Superkraftstoff (SuperPlus) anzubieten, der mit den gleichen Octanzahlen (ROZ 98/MOZ 88) aufwarten kann wie verbleiter Superkraftstoff.

Die sauerstoffhaltigen Verbindungen bieten sich auch als Ersatz von Erdöl an. Diese „Oxygenates“ z. B. Ethanol und Methanol oder Ether – etwa Methyltertiärbutylether (MTBE) – können z. T. unabhängig vom Erdöl hergestellt werden und haben relativ hohe Labor-Octanzahlen. Auch bei den Abgasemissionen macht sich der Sauerstoffanteil positiv bemerkbar, da er zu einer Gemischabmagerung und damit zur Emissionssenkung beiträgt. Einige US-Bundesstaaten mit hoher Kohlenmonoxid-Belastung schreiben daher Kraftstoffe mit mindestens 2,5 Gewichtsprozent Sauerstoff vor.

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