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Karteikarten
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Lernmaterialien
Ottokraftstoffe bestehen aus....
Sie bestehen aus einem Gemisch verschiedener Komponenten wie z. B.:
-Destillate
-Butane
-Crack-Benzine
-Hydrocrack-Benzine
-Reformat-Benzine
-Isomerisate
-Alkylate
-Polymerbenzine
-Methanol und MTBE.
Die Anteile mit niedrigen Oktanzahlen müssen mit Anteilen hoher Oktanzahl (z. B. MTBE = Methyl-Tertiär-Butyl-Ether als Klopfbremse mit einer ROZ 110-115) zur vorgeschriebenen Mindestoktanzahl gemischt werden.
Kraftstoffe
Kraftstoffe enthalten die notwendige Energie für den Betrieb des Verbrennungsmotors.
Sie werden überwiegend aus Erdöl hergestellt.
Sie werden aber auch aus Kohle, Pflanzen, Erdgas und Wasser gewonnen.
Kraftstoff-Herstellungsprozesse. Umwandlungsverfahren
Reformieren.
Umwandlung der Moleküle von klopffreudig in klopffest (ROZ 93 … 98)
Definition. Zündtemperatur
Temperatur, bei der Kraftstoffe in Berührung mit Luft sich selbst entzünden und dauernd weiter brennen (bei Atmosphärendruck).
Atmosphärische Destillation
Trennung der im Rohöl enthaltenen Stoffgruppen nach Siedebereichen (Fraktionen) durch Erwärmung bis auf etwa 350 °C und anschließende Kondensation in den einzelnen Glockenböden.
Ergebnis: Leichtkraftstoffe, mittelschwere Kraftstoffe und Schwerkraftstoffe.
Vakuum-Destillation
Bei höherer Erwärmung als 380 °C treten unerwünschte Spaltvorgänge der Molekülgruppen auf.
Schwersiedende Bestandteile, die sich am Boden des Fraktionierturmes gesammelt haben, werden der Vakuum-Destillation unterzogen.
Durch die Verminderung des Luftdrucks erfolgt die Destillation etwa 100 °C bis 150 °C tiefer.
Ergebnis: Schmieröle, Fette und Rückstand (Bitumen)
Definition. Brennpunkt
Temperatur, bei der sich so viel brennbares Gemisch gebildet hat, so dass die Flamme mindestens 5 Sekunden weiter brennt.
(Die Brennpunkttemperatur liegt etwa 30 °C bis 40 °C über der Flammpunkttemperatur.)
Chemischer Aufbau und Kenndaten
Kraftstoffe sind Gemische aus Kohlenwasserstoffverbindungen, die sich durch den Aufbau ihrer Moleküle unterscheiden. Unterschiedliche Größe und Struktur führen zu unterschiedlichen Eigenschaften der Kraftstoffe.
Ein C-Atom kann maximal 4 H-Atome binden.
Bei fast allen Kraftstoffen sind aber mehrere C-Atome zu ketten- oder ringförmigen Molekülen aneinandergereiht, wodurch weniger H-Atome gebunden werden können.
Crackverfahren. Katalytisches Cracken
Es entstehen verzweigte oder ringförmige Moleküle; die Klopffestigkeit wird erhöht (Höhere Ausbeute an Leichtkraftstoffen)
Crackverfahren. Hydrocracken
Ergibt hochwertige, schwefelarme Kraftstoffe durch Anlagern von Wasserstoff an die zerbrochenen Moleküle
Crackverfahren. Thermisches Cracken
Bei Wärme (500°C) und Druck (20 bar) entstehen kleinere Moleküle
Oktanzahl
Die Oktanzahl (OZ) ist ein Maß für die Klopffestigkeit eines Kraftstoffes.
Sie wird in einem Prüfmotor bestimmt durch Vergleich des Kraftstoffes mit einer Mischung aus klopffreudigem n-Heptan (OZ = 0) und klopffestem Isooktan (OZ = 100).
Die Oktanzahl gibt an, wie viel Vol.-% Isooktan sich in einem Bezugskraftstoffgemisch aus Isooktan und n-Heptan befinden, das im Prüfmotor gleiches Klopfverhalten wie der Kraftstoff zeigt.
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