Oktanzahl: Zauberer von OZ

Wichtig zur Bestimmung des Verbrennungscharakters von Ottokraftstoffen sind zwei Stoffe: Isooktan (Oktanzahl 100) und Normalheptan (Oktanzahl 0). Eine Oktanzahl von 100 und darunter gibt an, wieviel Volumenprozent Isooktan sich in einem Gemisch mit Normalheptan befinden, das in einem Prüfmotor dieselbe Klopffestigkeit aufweist wie der zu untersuchende Kraftstoff.

Ein Zahlenwert über 100 zeigt an, dass der zu untersuchende Kraftstoff dieselbe Klopffestigkeit besitzt, wie ein bestimmtes Gemisch aus Isooktan und Bleitetraäthyl. Der Bleigehalt ist anhand einer DIN-Tabelle in mg/l abzulesen. Mit dieser Festlegung ließen sich Kraftstoffe nun nach ihrer Klopffreudigkeit/Klopffestigkeit einteilen - je höher die Zahl, desto klopffester.

Was ist nun Klopfen? Klopfen ist ein Geräusch von Klingeln bis Hämmern (je nach Motorbauart und Kraftstoff). Das Klopfen entsteht durch das praktisch zeitlose Abreagieren eines Gemischraumteils, der sich unter Temperatur- und Druckverhältnissen befindet, bei denen er chemisch nicht beständig ist. Ein Ottokraftstoff ist also dann klopffest, wenn die Verbrennung des Treibstoff-Luft-Gemischs normal abläuft, das heißt, durch einen Zündfunken eingeleitet wird und gleichmäßig durch den Verbrennungsraum fortschreitet, ohne dass es zu spontanen Selbstentzündungen des Endgases kommt. Ausgelöst wird diese Erscheinung vereinfacht gesagt von überschüssigem Wasserstoff.
Da die Klopffestigkeit eines Kraftstoffs unter Arbeitsbedingungen verschieden ausfällt, gibt es auch unterschiedliche Oktanzahlen (ROZ, MOZ, SOZ). Mit der Research- und Motor-Methode (früher nur bei Flugkraftstoffen) wird die Oktanzahl sozusagen unter Laborbedingungen mit Hilfe eines genormten Motors mit variabler Verdichtung während des Betriebs gemessen. Die Straßen-Oktanzahl, die etwa bei der ROZ liegt, wird ermittelt bei Vollgasbeschleunigung im größten Gang aus dem Rollen und Volllastfahrten bei hohen Drehzahlen.