Cetanzahl
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Die Cetanzahl beschreibt die Zündwilligkeit von Dieselkraftstoff. Je mehr unverzweigt aufgebaute Kohlenwasserstoffmoleküle vorhanden sind, desto leichter entzündet sich der Kraftstoff von selbst.
Die Cetanzahl (CZ) eines Kraftstoffs gibt an, dass sich dieser genauso verhält wie ein Gemisch von n-Hexadecan (Cetan) und 1-Methylnaphtalin mit dem angegebenen Volumenanteil Cetan. Ein Gemisch mit 30 Prozent Cetan hat zum Beispiel die Cetanzahl 30. Statt 1-Methylnaphthalin wird auch das synthetisch zugängliche 2,2,4,4,6,8,8-Heptamethylnonan mit einer Cetanzahl von 15 als zündträger Treibstoff verwendet.
Durch eine niedrige Cetanzahl kann der Zündverzug zu hoch werden, sodass durch schlagartige, explosionsartige Kraftstoffverbrennung ein lautes Verbrennungsgeräusch entsteht („Nageln“).
Dem Dieselkraftstoff können Tetranitromethan, Amylnitrat oder Acetonperoxid zugegeben werden, um die Cetanzahl zu erhöhen und somit die Zündwilligkeit zu verbessern, allerdings sind damit Nachteile wie erhöhte Toxizität, schlechtere Lagerstabilität und Mehrkosten verbunden.
Die Bestimmung der Cetanzahl erfolgt in Deutschland gemäß der DIN-51773. Dazu wird ein spezieller Motor, der BASF-Motor, verwendet. Vereinfacht gesagt, wird die Zündwilligkeit durch Veränderung der Ansaugluftmenge bei gleich bleibendem Zündverzug bestimmt. Der Zündverzug ist dabei die Zeit zwischen dem Einspritzen und der Selbstentzündung des Kraftstoffes. Als Kontrollkraftstoffe kommen Dieselkraftstoffe bekannter Cetanzahl zum Einsatz. Deren Cetanzahl wiederum ist über Vergleichsmessungen mit anderen Motoren vorher ermittelt worden. Der Kontrollkraftstoff wird nur eingesetzt zur Überprüfung des motorischen Zustands des Prüfmotors.
Der Prüfmotor besitzt folgende Besonderheiten zur Bestimmung der Cetanzahl:
- Verstelleinrichtung für Kraftstoffeinspritzbeginn und Menge
- Anzeigeeinrichtung zur Bestimmung des Einspritzbeginns
- Einrichtung zur Bestimmung der angesaugten Luftmenge bei konstanter Drehzahl. Durch Drosselung der Luftmenge wird der Verdichtungsenddruck verändert.
- Messeinrichtung für Kraftstoffmenge
- Messeinrichtung für den Zündverzug
Nach kompletter Durchführung bekommt der Kraftstoff eine Bezeichnung:
- DIN51773-CZ-50,3 BASF wobei die Zahl 50,3 in diesem Beispiel die Cetanzahl darstellt.
Alte Dieselmotoren können mit Cetanzahlen ab 40 betrieben werden. Moderne schnelllaufende Dieselmotoren benötigen jedoch Cetanzahlen ab 50.
