Oktanzahl

Vor einiger Zeit fragte ein User hier an, ob der Einsatz von Flugbenzin (AVGAS) für den Rennsport von Vorteil wäre.
AVGAS hat zumindest hier in Deutschland eine ROZ von 100 LL (steht für light leaded, leicht gebleit) wobei ROZ für "Research Oktan Zahl" steht, darüber später mehr.
Doch entscheidend für die optimale Leistung eines Motors ist die "MOZ", die Motoren Oktan Zahl.
Ein Kraftstoff mit einer hohen ROZ ist nicht unbedingt der passende Treibstoff für rennmäßige Höchstleistung.

Wie werden Oktanzahlen ermittelt?
Benzin ist ein Mix aus flüssigen Kohlenwasserstoffen, also einem Mix aus Wasserstoff- und Kohlenstoffatomen. Die einfachsten, also leichtesten dieser Moleküle, Methan und Ethan, haben ein bzw. zwei Kohlenstoffatome und sind gasförmig. Die zwei für Benzin wichtigsten Kohlenwasserstoffe sind Heptan, das 7 Kohlenwasserstoffe hat, und Oktan, das 8 hat. Bei Raumtemperatur sind beide flüssig. Einfaches Benzin, so wie es aus der Raffenerie kommt, besteht zu 62-64% aus Oktan, der Rest ist Heptan. Daher hat so ein Benzin eine ROZ von 62-64.
Eine hohe Oktanzahl ist wichtig, weil Oktan eine höhere Kompressionszahl verträgt als Heptan, und somit weniger zu Frühzündung neigt, und eine hohe Kompression bedeutet mehr PS.
In den USA hatte Flugbenzin (AVGAS) bis vor kurzem eine Oktanzahl von 80, denn Flugmotoren drehen mit geringer RPM, weil der Propeller bei 2800 Umdrehungen seinen besten Wirkungsgrad hat. Für höher drehende Motoren ist diese Oktanzahl nicht zu gebrauchen.
Die Oktanzahl des Standardmixes von 62-64% kann durch Zusätze erhöht werden, indem Anti-Klopf-Zusätze dem Sprit beigemischt werden, um Frühzündungen zu vermeiden.
Der bisher benutzte Zusatz war Tetra-Ethyl-Blei.
Hier eine Tabelle, die zeigt, welche Mengen bei AVGAS zugesetzt wurden:

80/87 Oktansprit Farbe rot 0,5mL/Gallone
100LL Oktansprit Farbe blau 1,2-2,0 mL/Gallone
100/130 Oktansprit Farbe grün 3,0-4,0 mL/Gallone
115/145 Oktansprit Farbe violett 4,6 mL/Gallone

In den USA gibt es fast nur noch 80/87 und 100LL Sprit, aber 100/130 Oktan sind weltweit noch im Gebrauch.
TEL (Blei) als Zusatz hat ausgedient, dafür wird jetzt ein Mangan basiertes Anti-Klopf-Mittel benutzt, und der Herstellungsprozess in den Raffenerien wurde verfeinert, um von Grund auf an eine höhere Oktanzahl des Basisproduktes zu kommen.
Die Oktanzahlen an USA Tanksäulen sind immer niedriger als die Angaben an den deutschen Tankstellen, dort wird die Oktanzahl folgendermaßen ermittelt: ROZ + MOZ/2. Und da die MOZ immer niedriger ist als die ROZ, kommt also ein niedriger Wert heraus.
Laßt Euch nicht von hohen Oktanzahlen an den Zapfsäulen täuschen, Shell V-Power ist ein Marketing Gag, um Euch das Geld aus der Tasche zu ziehen.


Jetzt zur MOZ
Die Oktan Zahl sagt nur etwas darüber aus, wieweit sich der Kraftstoff Frühzündungen/unkontrollierten Verbrennungen widersetzt, und das bezogen auf die normale Kundschaft an der Zapfsäule.
Für den Rennsport ist dieser Kraftstoff nicht vorgesehen.
Bei einem langsam drehenden Motor hat der Treibstoff genügend Zeit, zu verbrennen.
Bei einem hochdrehendem Motor aus der Rennsportscene hat der Treibstoff viel weniger Zeit zur Verfügung, optimal zu verbrennen.
Es kommt also auf eine hohe Verbrennungsgeschwindigkeit an, in welcher der Kraftstoff seine Energie freisetzen kann, und dafür hat der Treibstoff dann sehr wenig Zeit übrig.
Der maximale Zylinderinnendruck sollte sich bei etwa 20 Grad vor dem OT (oberen Totpunkt des Kolbens) einstellen, brennt danach immer noch Treibstoff, trägt dies nicht zur Leistung des Motors bei, also Verlust.

Energiewert
Dieser Wert drückt die im Kraftstoff enthaltende Energie aus, dieser Wert wird in BTU (britische Kalorien) pro Pfund (engl. 456 Gramm ?) gemessen. Auch wird das Benzin-Luftgemisch nach Gewicht und nicht nach Volumen gemessen. Und dieser Unterschied macht sich bei einem veränderten Verdichtungsverhältnis und bei einer höheren Drehzahl bemerkbar.

Kühlwirkung
Die Kühlwirkung eines Treibstoffes hängt ab von seiner Verdampfungstemperatur.
Je höher diese ist, desto besser ist die Kühlwirkung des angesaugten Gemisches.
Ein kühleres Ansauggemisch hat auch eine höhere Dichte und bringt somit mehr Energie in den Brennraum.

EU Norm
Mir ist nicht bekannt, ob es schon EU Normen gibt, die in allen EU Ländern angewendet werden. Ich kann mir vorstellen, das der Sprit in Spanien oder Griechenland nicht den deutschen Normen entspricht und dort mit anderen Maßstäben gearbeitet wird, ganz zu schweigen von Osteuropa.
Sucht Euch einen seriösen Rennsprit Lieferanten, sprecht mit Ihm ab, was Euer Motor wirklich braucht, und macht Eure Erfahrungen. Wichtig ist, eine Dokumentation über gekaufte Spritsorte mitzubekommen, also so etwas wie eine Garantieerklärung als Qualitätsnachweis.
Gruß
Klaus Grabow

Ein wichtiger Kennwert ist die Brenngeschwindigkeit der Kraftstoffgemischs. AVGAS ist für sehr großvolumige Motoren mit sehr niedrigen Drehzahlen gemacht (max. 3000) und deshalb nur bedingt für hochdrehende Motoren geignet.

Gruß Udo

hii bin neu hier.
@ klaus and all :v power ist ein marketing gag, bedeutet das ich kann getrost super plus tanken und habe das gleiche ergebnis?

Hallo,
unsere Tests haben jedenfalls ergeben, daß 100 Oktan-Benzin dem Super plus nicht überlegen ist. Unsere Street-Harley-bzw.Twin-Rekordfahrten (2003- Martin "Donnerarsch" Hüning, S&S Motor, 13:1 verdichtet, 10,08@213- und 2005- ich, M-Tek-Motor, 12:1 verdichtet, 9,71@224)
haben jeweils mit wahllos an der Billigtanke eingekauftem Super plus stattgefunden....Veepower schadet aber nix.
Man sollte wissen, daß generell hochoktaniges Benzin weniger Brennwert hat (durch die "Klopfbremsen") und man darum keinen höheren Oktanwert benutzen sollte, als der Motor "fordert"!
Gruß
Stefan (streetpro dragrace team)