Klopvastheid
is een term waarmee een eigenschap van de
brandstof
(meestal
benzine
) voor
mengselmotoren
(ottomotoren) wordt aangeduid. Het slaat op de mate waarin die brandstof in een brandstof-luchtmengsel kan worden samengeperst (met de daarbij behorende temperatuurverhoging) zonder tot zelfontbranding te komen. Door het onvoorspelbare tijdstip van spontane ontbranding ontstaat een onregelmatige loop van de motor, kloppen of pingelen genoemd, waardoor op den duur schade aan de motor ontstaat. Benzine met een hoge klopvastheid heeft een hoog octaangetal doordat het veel vertakte
koolwaterstoffen
bevat.
Bij
dieselmotoren
is spontane ontbranding juist gewenst voor de goede werking.
De klopvastheid wordt meestal aangegeven door het
octaangetal
,
[1]
vaak ten onrechte octaan
gehalte
genoemd. Hoe hoger het octaangetal, hoe klopvaster de benzine. Het octaangetal van benzine wordt gemeten door de klopvastheid te vergelijken met een mengsel van het makkelijk ontbrandbare
n
-heptaan
en het moeilijk ontbrandbare
iso-octaan
(2,2,4-trimethylpentaan). Hierbij geldt per definitie dat de klopvastheid van
n
-heptaan 0 en die van iso-octaan 100 is. Naarmate het octaangetal hoger is, ontbrandt het gecomprimeerde benzine-luchtmengsel minder gemakkelijk spontaan. Klopvaste benzine laat daardoor een hogere
compressieverhouding
toe zonder spontaan te ontbranden en kan daarmee hogere motorvermogens leveren. Dit is speciaal van belang voor motoren met een
turbocompressor
.
Er bestaan brandstoffen die klopvaster zijn dan iso-octaan en dus een hoger octaangetal hebben dan 100.
Lpg
bijvoorbeeld heeft een klopvastheid van 108-110.
Om de klopvastheid van benzine te vergroten werd vroeger
tetra-ethyllood
(TEL) toegevoegd. Deze zeer giftige
verbinding
verhoogt het octaangetal zeer sterk en daarvoor waren slechts zeer kleine hoeveelheden nodig. Door het immens grote verbruik van benzine vormde TEL echter toch de grootste bron van
loodvervuiling
van het milieu.
Een tijdje was het moeilijk om een goed alternatief voor TEL te vinden.
Benzeen
, dat een natuurlijk onderdeel van benzine vormt, heeft een zeer grote klopvastheid en kwam in de periode nadat TEL werd verboden in grotere hoeveelheid in superbenzine voor. Men was echter bang voor de gezondheidsrisico's. Tegenwoordig voegt men
methyl-tert-butylether
(MTBE) toe aan benzine. Ook deze stof is niet onomstreden, maar wel duidelijk minder gevaarlijk dan benzeen.
In de loop der laatste jaren zijn er steeds meer auto's gekomen die genoegen nemen met
normale
benzine, die een lagere klopvastheid heeft en minder toevoegingen behoeft.
Bij steeds meer
tankstations
kan men nog alleen benzine in twee soorten tanken, namelijk euro 95 en super 98. Deze laatste is benzine met een hogere klopvastheid. Men tankt liever geen euro 95 in auto's die super 98 nodig hebben, omdat de verbranding in de cilinders onbeheerst zal plaatsvinden en de auto kan gaan pingelen, waardoor er beschadiging kan optreden. Omgekeerd mag wel, maar is duurder en niet nuttig.
De meeste moderne
injectiemotoren
zijn uitgevoerd met klop- of pingelherkenning. Zodra er gebruik wordt gemaakt van een brandstof met een lager octaangetal zal het
motormanagement
bij
pingelen
ingrijpen. Dit gaat echter gepaard met een vermindering van het rendement.
Bronnen, noten en/of referenties
|