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Antiklopfmittel Ein ist ein Zusatzstoff in einem Brennstoff für Ottomotoren gegen Klopfen Inhaltsverzeichnis 1 Allgemein

Antiklopfmittel

Ein Antiklopfmittel ist ein Zusatzstoff in einem Brennstoff für Ottomotoren gegen Klopfen.

Allgemeines Bearbeiten

Ein Antiklopfmittel verkleinert die Klopfneigung eines Brennstoff-Luft-Gemisches in einem Ottomotor. Das Gegenteil der Klopfneigung wird (lexikalisch nicht korrekt) als Klopffestigkeit bezeichnet. Diese sogenannte Klopffestigkeit wird nach Oktanzahlen, meistens nach der einfacher zu messenden ROZ (Research-Oktan-Zahl) und seltener nach der praxisrelevanteren MOZ (Motor-Oktan-Zahl), angegeben.

Hintergrund Bearbeiten

Bei einem Ottomotor mit einer Zündkerzenzündung ist es (anders als bei einem Dieselmotor) erwünscht, dass das Brennstoff-Luft-Gemisch erst durch den Lichtbogen an der Zündkerze gezündet wird. Wenn sich das Brennstoff-Luft-Gemisch selbstständig und damit zu früh zündet, funktioniert der Ottomotor ungünstig.

In diesem Betriebszustand ist der Wirkungsgrad verkleinert und die relative thermische Belastung sowie die relative mechanische Belastung vergrößert. Die zu frühen Zündungen machen sich akustisch bemerkbar und werden als Klopfen bezeichnet. Wenn dieser ungünstige Betriebszustand intensiv ist (bei großer Drosselklappenöffnung und großer Drehzahl) und lange Zeit dauert (länger als etwa 100 Sekunden), kann der Ottomotor überhitzt und zerstört werden.

Wirkung Bearbeiten

Ein Antiklopfmittel vergrößert das Produkt aus dem Druck und der Temperatur, das notwendig ist, um ein Brennstoff-Luft-Gemisch zu zünden.

Geschichte Bearbeiten

In Deutschland gab es seit 1928 das aus Kohle hergestellte synthetische Benzin Motalin, das mit dem Antiklopfmittel Eisenpentacarbonyl veredelt war. Sein wichtigster Nachteil war, dass sich Eisen(III)-oxid an den Zylindern anlagerte, was den Abrieb an ihnen wesentlich vergrößerte.

Tetraethylblei (TEL) wird als Antiklopfmittel seit 1921 in den USA und seit 1936 in Deutschland eingesetzt. Seine große Giftigkeit ist seit 1924 bekannt. Dennoch war es wegen seines Preis-Wirkungs-Verhältnisses jahrzehntelang konkurrenzlos. In Flugbenzinen für stark verdichtende Ottomotoren (wie dem historisch wichtigen "Av Gas 100" mit der MOZ 100) wird es noch heute eingesetzt. Eine denkbare Alternative ist die Kombination von Kerosin und (aufgeladenen) Dieselmotoren. Der wichtigste Nachteil (außer gegebenenfalls dem Umrüstungspreis) ist das schlechtere Masse-Leistungs-Verhältnis der Dieselmotoren. Dieser Nachteil ist jedoch nur bei kleinen Entfernungen relevant.

Weil das bei der Verbrennung des Tetraethylbleis entstehende Blei den Fahrzeugkatalysator zerstören würde, ist in den für Katalysatoren geeigneten bleifreien Motorenbenzinen das Tetraethylblei durch Methyl-tert-butylether (MTBE), Ethyl-tert-butylether (ETBE) und tert-Amylmethylether (TAME) ersetzt worden.

Eine weitere Stoffklasse für Antiklopfmittel sind die Aromaten. Ein grundsätzlich wenig bedenklicher Vertreter davon ist das Toluol. Das bisher genutzte aromatische Benzol hingegen kann Fehlbildungen bewirken, ist karzinogen und sonstig giftig. Deshalb ist dessen Anteil an Motorenbenzinen in dem europäischen Wirtschaftsraum gesetzlich auf 1 Vol.-% begrenzt worden. Dieser Benzolanteil ist jedoch nicht mehr notwendig.

Früher wurden geringwertige Erdöldestillate, mit relativ viel Tetraethylblei veredelt, lohnend als Brennstoff für Ottomotoren verkauft. Später wurden die Verfahren der chemischen Benzinreformierung so weit verbessert, dass die geforderten Oktanzahlen mit weniger (oder sogar ohne) Tetraethylblei erreicht werden konnten.

Literatur Bearbeiten

  • Karl-Heinz Dietsche, Thomas Jäger, Robert Bosch GmbH: Kraftfahrttechnisches Taschenbuch. Friedr. Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden 2003, ISBN 3-528-23876-3.
  • Jan Trommelmans: Das Auto und seine Technik. Motorbuchverlag, Stuttgart 1992, ISBN 3-613-01288-X.
  • Peter Gerigk, Detlev Bruhn, Dietmar Danner: Kraftfahrzeugtechnik. Westermann Schulbuchverlag GmbH, Braunschweig 1997, ISBN 3-14-221500-X.

Siehe auch Bearbeiten

Weblinks Bearbeiten

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Ein Antiklopfmittel ist ein Zusatzstoff in einem Brennstoff fur Ottomotoren gegen Klopfen Inhaltsverzeichnis 1 Allgemeines 2 Hintergrund 3 Wirkung 4 Geschichte 5 Literatur 6 Siehe auch 7 WeblinksAllgemeines BearbeitenEin Antiklopfmittel verkleinert die Klopfneigung eines Brennstoff Luft Gemisches in einem Ottomotor Das Gegenteil der Klopfneigung wird lexikalisch nicht korrekt als Klopffestigkeit bezeichnet Diese sogenannte Klopffestigkeit wird nach Oktanzahlen meistens nach der einfacher zu messenden ROZ Research Oktan Zahl und seltener nach der praxisrelevanteren MOZ Motor Oktan Zahl angegeben Hintergrund BearbeitenBei einem Ottomotor mit einer Zundkerzenzundung ist es anders als bei einem Dieselmotor erwunscht dass das Brennstoff Luft Gemisch erst durch den Lichtbogen an der Zundkerze gezundet wird Wenn sich das Brennstoff Luft Gemisch selbststandig und damit zu fruh zundet funktioniert der Ottomotor ungunstig In diesem Betriebszustand ist der Wirkungsgrad verkleinert und die relative thermische Belastung sowie die relative mechanische Belastung vergrossert Die zu fruhen Zundungen machen sich akustisch bemerkbar und werden als Klopfen bezeichnet Wenn dieser ungunstige Betriebszustand intensiv ist bei grosser Drosselklappenoffnung und grosser Drehzahl und lange Zeit dauert langer als etwa 100 Sekunden kann der Ottomotor uberhitzt und zerstort werden Wirkung BearbeitenEin Antiklopfmittel vergrossert das Produkt aus dem Druck und der Temperatur das notwendig ist um ein Brennstoff Luft Gemisch zu zunden Geschichte BearbeitenIn Deutschland gab es seit 1928 das aus Kohle hergestellte synthetische Benzin Motalin das mit dem Antiklopfmittel Eisenpentacarbonyl veredelt war Sein wichtigster Nachteil war dass sich Eisen III oxid an den Zylindern anlagerte was den Abrieb an ihnen wesentlich vergrosserte Tetraethylblei TEL wird als Antiklopfmittel seit 1921 in den USA und seit 1936 in Deutschland eingesetzt Seine grosse Giftigkeit ist seit 1924 bekannt Dennoch war es wegen seines Preis Wirkungs Verhaltnisses jahrzehntelang konkurrenzlos In Flugbenzinen fur stark verdichtende Ottomotoren wie dem historisch wichtigen Av Gas 100 mit der MOZ 100 wird es noch heute eingesetzt Eine denkbare Alternative ist die Kombination von Kerosin und aufgeladenen Dieselmotoren Der wichtigste Nachteil ausser gegebenenfalls dem Umrustungspreis ist das schlechtere Masse Leistungs Verhaltnis der Dieselmotoren Dieser Nachteil ist jedoch nur bei kleinen Entfernungen relevant Weil das bei der Verbrennung des Tetraethylbleis entstehende Blei den Fahrzeugkatalysator zerstoren wurde ist in den fur Katalysatoren geeigneten bleifreien Motorenbenzinen das Tetraethylblei durch Methyl tert butylether MTBE Ethyl tert butylether ETBE und tert Amylmethylether TAME ersetzt worden Eine weitere Stoffklasse fur Antiklopfmittel sind die Aromaten Ein grundsatzlich wenig bedenklicher Vertreter davon ist das Toluol Das bisher genutzte aromatische Benzol hingegen kann Fehlbildungen bewirken ist karzinogen und sonstig giftig Deshalb ist dessen Anteil an Motorenbenzinen in dem europaischen Wirtschaftsraum gesetzlich auf 1 Vol begrenzt worden Dieser Benzolanteil ist jedoch nicht mehr notwendig Fruher wurden geringwertige Erdoldestillate mit relativ viel Tetraethylblei veredelt lohnend als Brennstoff fur Ottomotoren verkauft Spater wurden die Verfahren der chemischen Benzinreformierung so weit verbessert dass die geforderten Oktanzahlen mit weniger oder sogar ohne Tetraethylblei erreicht werden konnten Literatur BearbeitenKarl Heinz Dietsche Thomas Jager Robert Bosch GmbH Kraftfahrttechnisches Taschenbuch Friedr Vieweg amp Sohn Verlag Wiesbaden 2003 ISBN 3 528 23876 3 Jan Trommelmans Das Auto und seine Technik Motorbuchverlag Stuttgart 1992 ISBN 3 613 01288 X Peter Gerigk Detlev Bruhn Dietmar Danner Kraftfahrzeugtechnik Westermann Schulbuchverlag GmbH Braunschweig 1997 ISBN 3 14 221500 X Siehe auch BearbeitenEntwicklung der Ottokraftstoffe Otto KreisprozessWeblinks BearbeitenKurven zu Zusammenhangen zwischen Metallkonzentration und erzielbarer ROZ In motorlexikon de Mosimann Breu Vysusil Gerber Vom Tiger im Tank Die Geschichte des Bleibenzins mosiman blei Gaia pdf PDF 179 kB Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Antiklopfmittel amp oldid 222488831