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Researched-Oktanzahl (ROZ)

Glossar

Bezug zum Kraftfahrzeug

Einzylinder-CFR-Prüfverfahren, Motor-Oktanzahl
Maschine, Motor
Klopffestigkeit, Unkontrollierte Verbrennung, Motorgeometrie, Zündung

 

Beschreibung

In den EU-Ländern wird die Klopffestigkeit eines Kraftstoffs mit der Researched-Oktanzahl (Ermittelte-Oktanzahl), abgekürzt „ROZ“ angegeben. Dieses Maß gibt das Verhältnis zweier Bezugskraftstoffe an, die festgelegte Eigenschaften besitzen. Beiden gleich sind Siede- und Schmelzpunkte sowie Dichte und Verdampfungseigenschaften. Der entscheidende Unterschied ist die Zündtemperatur. Die nach Norm hierfür verwendeten Kraftstoffe sind Normalheptan mit ROZ=0 und Isooktan mit ROZ=100. Diese Kraftstoffe lassen sich in beliebigen Verhältnissen mischen.

Die Klopffestigkeit wird mit dem Einzylinder-CFR-Prüfverfahren ermittelt. Dieses Prüfverfahren ist ein praktisch Experimentielles, wobei die zu untersuchende Kraftstoffprobe in einem definierten Motor mit konstanter Drehzahl und Luftvorwärmung gefahren wird, dessen Verdichtung sich stufenlos verstellen lässt. Gesucht wird die Verdichtung, an der die Kraftstoffprobe zu klopfen beginnt. Ist diese gefunden, wird die Normalheptan-Isooktan-Mischung gesucht, die bei dieser Verdichtung ebenfalls beginnt zu klopfen. Ist das Verhältnis gefunden, ist auch die Oktanzahl der Kraftstoffprobe gefunden. Heutige Otto-Kraftstoffe weisen folgende Oktanzahlen auf:

 

 

Sorte ROZ MOZ
Normal-Benzin bleifrei 91 82,5
Super-Benzin bleifrei 95 85
SuperPlus-Benzin bleifrei 98 88
E10 95 85
Autogas (LPG) 103-111  
Erdgas (CNG) 120-130  
E85 104  
Flugzeugbenzin   100
Formel 1 102  

 

Das Aufkommen der Notwendigkeit einer Maßzahl für die Klopffestigkeiten von Kraftstoffen geht zurück in die 1910'er Jahre, in denen die Ingenieure begannen die Verdichtungen der Motoren zu steigern, um mehr Leistung und Drehmoment zu erreichen. Die Folge waren unkontrollierte Verbrennungen, weil der damalig zur Verfügung stehende Kraftstoff den neuen Bedingungen nicht mehr Stand hielt. 1927 wurde die bis heute gültige und in Normen festgelegte Prüfmethode begründet.

Je mehr ein Kraftstoffluftgemisch verdichtet wird, desto heißer wird es. Entscheidend für die Klopffestigkeit ist also die Zündtemperatur. Je höher diese liegt, desto stärker kann ein Kraftstoff komprimiert werden, ohne dass er selbst zündet. Diese unkontrollierten Verbrennungen führen mittelfristig zu Motorschäden, da der Kurbeltrieb innerhalb der beabsichtigten Bewegung Druck von der unkontrollierten Verbrennung erfährt, wenn er sich noch zu lange im Verdichtungstakt befindet und der Druckanstieg einen Gegendruck darstellt, der entgegen der Laufrichtung des Motors wirkt.

Geschichtlich gesehen ist es daher immer absolut notwendig gewesen, den richtigen Kraftstoff zu tanken. Modernere Motoren ließen sich mit einem Codierstecker auf eine bestimmte Kraftstoffsorte einstellen. Die nächste Generation waren Motoren mit Klopfsensor; hier konnte, sobald eine klopfende Verbrennung registriert wurde, die Zündung elektronisch so verstellt werden, dass für den Motor keine Gefahr des Schadens mehr bestand. Heutige Motoren führen permanent eine sogenannte Ionenstrommessung durch, die unter anderem auch klopfende Verbrennungen bereits vor der Tatsächlichen erkennt. Grundsätzlich kann in einem Motor, der für eine bestimmte Kraftstoffsorte zugelassen ist, auch immer eine Bessere verwendet werden. Der Nutzen hingegen existiert jedoch entgegen der Meinung Vieler nicht.

 
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