Antiklopfmittel
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Antiklopfmittel, teilweise auch "Oktanbooster" genannt, sind Zusätze zu Ottokraftstoffen die die Klopfneigung des Ottomotors durch Erhöhung der Oktanzahl herabsetzen. Sie werden zur Verhinderung von unkontrollierten Selbstentzündungen (Klopfen) von Benzin im Zylinder verwendet. Früher war Tetraethylblei ein gängiges Klopfschutzmittel (verbleites Benzin). Dieses wurde im Zuge der Einführung von bleifreiem Benzin durch Methyl-tert-butylether (MTBE) bzw. Ethyl-tert-butylether (ETBE) ersetzt, da Blei den Katalysator vergiftet und zudem stark giftig und umweltgefährlich ist.
Als Unterschied ist hierbei jedoch anzumerken, daß die Organobleiverbindungen in geringen Konzentrationen wirken(~<=1 g/Liter), und MTBE in Prozent-Mengen zugemischt wird. Energiewirtschaftlich betrachtet, ist damit das "alternative Antiklopfmittel" selbst zu relevanten Teilen Energieträger. Im historischen Kontext bedeutet dies, daß früher auch minderwertige Erdöl-Destillate (aus Motoren-Sicht) mit den Blei-Additiven aufgebessert, und als Kraftstoff verwendet werden konnten. Später verbesserten sich die Verfahren der petrolchemischen Benzin-Reformierung, womit die erwünschten Oktan-Zahlen auch ohne Blei erreicht wurden. Dies bedeutet aber, daß der komplette Kohlenwasserstoff-Energieträger in seiner chemischen Struktur mehr oder minder stark verändert wird. Dies ist mit Aufwand verbunden, auch auf der energetischen Ebene. Ein Zielprodukt ist hierbei, wie erwähnt, das MTBE. Eine weitere "klopffeste" Stoffklasse sind die Aromaten. Ein wenig bedenklicher Vertreter ist hier das Toluol. Das Benzol ist stark giftig, deshalb ist dessen Gehalt limitiert (was auch auf dem Zertifikat an der Tanksäule ausgewiesen ist).
Die Klopffestigkeit wird mit der Oktanzahl (ROZ = Research Oktan Zahl) bemessen.
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[Bearbeiten] Wie das Klopfen zustande kommt
Das unkontrollierte Verbrennen des Kraftstoffgemisches findet deswegen statt, weil beim Einspritzen des Kraftstoffes in dem Zylinder bereits Temperaturen herrschen, die groß genug sind, um die Moleküle in Radikale zu spalten.
Dies geschieht vor allem bei den n-Alkanen, in deren Moleküle alle C-Atome in einer Kette angeordnet sind. Die dabei entstehenden Radikale verbinden sich nun mit den Sauerstoffmolekülen und weil sie so reaktiv sind, ist dazu nicht einmal die Hitze des Motors nötig.
[Bearbeiten] Wie man das Klopfen verhindern kann
Durch diese unkontrollierte Verbrennung wird der Motor zerstört. Allerdings kann man solche Reaktionen verhindern, indem man dem Kraftstoff einen weiteren Stoff beimischt, mit dem der Stoff reagiert an stelle vom Sauerstoff. Diese Stoffe sind die Antiklopfmittel. Das könnte zum Beispiel ein Alkohol wie Ethanol sein. Dabei würde dann eine Reaktion stattfinden, die nicht so stark exotherm ist, dadurch wird der Motor nicht so stark geschädigt und das dabei entstehende Ethan verbrennt ganz normal mit dem Kraftstoff.
