Oktanzahlbestimmung von Kraftstoffen nach dem BASF-Prüfverfahren und vergleichende Analyse der Ergebnisse nach dem CFR-Prüfverfahren

Abstract

Für die Beschreibung des Verhaltens von Ottokraftstoffen bei klopfender Verbrennung wird das genormte Verfahren der Bewertung nach einer Oktanzahlskala angewendet. In DIN Normen sind die Vorschriften zum Bestimmen der beiden Oktanzahl-Werte MOZ und ROZ eines Kraftstoffes und der dafür zu verwendende CFR-Prüfmotor definiert. Der vom Konzept her ähnliche BASF-Prüfmotor, dessen Norm mittlerweile zurückgezogen wurde, nahm zuletzt vor etwa 20 Jahren an Ringversuchen teil, in welchen ihm eine etwas höhere Präzision bei der Oktanzahlbestimmung bescheinigt wurde. Durch Analyse der unterschiedlichen Konstruktionsmerkmale und anhand von Vergleichsmessungen an verschiedenen Otto-Kraftstoffen sollten Unterschiede in der Klopfbewertung und im Verbrennungsverlauf der beiden Motoren festgestellt werden. Zusätzlich wurden Messreihen mit verschiedenen Parametervariationen durchgeführt, um das Verhalten des BASF-Klopfmessers zu untersuchen. Aufgrund der aus den Messungen gewonnenen Erkenntnisse, dass mit dem untersuchten BASF-Motor in weiten Bereichen keine gültigen Oktanzahlen von Ottokraftstoffen bestimmt werden konnten, werden Maßnahmen vorgeschlagen, deren Umsetzung am BASF-Motor zur Erlangung der vorgeschriebenen Messgenauigkeit führen soll.

For the description of the behavior of a petrol engine fuel when knocking combustion occurs, the standardized procedure uses octane rating scales for categorization. DIN standards stipulate the rules for determining both RON and MON ratings of a fuel and the definitions for the CFR engine which has to be used for it. The conceptually similar BASF engine, whose standards have been withdrawn in the meantime, was also used in round robin tests until about 20 years ago, in which it could slightly gain advantages regarding precision. By analyzing the differing design features and by comparative measurements of different fuels, the objective was to identify differences in the manner of determining knocking combustion and the combustion process between the two engines. Additionally, series of measurements were taken with several different parameter variations in order to examine the behavior of the BASF knock-detection unit. Measurements revealed that the examined BASF engine mainly could not produce valid octane rating results. Therefore, recommendations are made how to improve the BASF engines precision up to the standardized level.