Cetanzahl

Alte Dieselmotoren können mit Cetanzahlen ab 40 betrieben werden. Heutige moderne, schnelllaufende Dieselmotoren benoetigen jedoch Cetanzahlen ab 50.

Die Cetanzahl beschreibt die Zündwilligkeit von Dieselkraftstoff. Je mehr kettenfoermig aufgebaute Kohlenwasserstoffe vorhanden sind, desto leichter entzuendet sich der Kraftstoff von selbst.
Die Cetanzahl eines Kraftstoffs gibt an, dass sich dieser genauso verhält wie ein Gemisch von Cetan und Alpha-Methylnaphtalin mit dem angegebenen Volumenanteil Cetan. Ein Gemisch mit 30 % Cetan hat z.B. die Cetanzahl 30.

Durch eine niedrige Cetanzahl kann der Zündverzug zu hoch werden, sodass durch schlagartige, explosionsartige Kraftstoffverbrennung ein lautes Verbrennungsgeraeusch entsteht („Nageln“). Dies ist vergleichbar mit dem Klopfen beim Otto-Motor, wo wiederum die Oktanzahl die Klopffestigkeit des Kraftstoffs wiedergibt.
Dieselkraftstoff wird Tetranitromethan zugegeben, um die die Cetanzahl zu erhoehen und somit die Zündwilligkeit zu verbessern.

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 Veraenderung der Ansaugluftmenge bei gleichbleibendem Zündverzug bestimmt. Der Zündverzug ist dabei die Zeit zwischen dem Einspritzen und der Selbstentzuendung 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 Überpruefung des motorischen Zustands des Pruefmotors.
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 veraendert
• 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.

Cetanzahl bei Rapsöl

Ein wichtiger Faktor für die Verwendbarkeit von Diesel ist ihre Zündwilligkeit, für deren quantitativen Angabe die Cetan - Zahl ( CZ ) eingeführt wurde. Als Zündwilligkeit wird die Eigenschaft eines Motorkraftstoffs bezeichnet, in einem nach dem Dieselprinzip arbeitenden Motor leichter oder schwerer zu zuenden. Hierzu ist bei jedem Kraftstoff ausser Zerstaeubung, Druck und Temperatur eine Aufbereitungszeitspanne (Zündverzug) bis zur feststellbaren Verbrennung erforderlich. Gute Zündwilligkeit eines Kraftstoffs bedeutet guenstiges Startverhalten und ruhigen Lauf des Dieselmotors infolge kurzer Aufbereitungszeitspanne bzw. kleinen Zuendverzugs, bei grossem Zündverzug tritt das bekannte „Nageln“ ohrenfaellig in Erscheinung. Die Anforderungen an Diesel sind bei langsamlaufenden Motoren CZ 20 – 40, bei kleinen und schnelllaufenden CZ > 45 ( PKW ). Zu den Qualitaetsmerkmalen von Diesel gehört auch das Kaelteverhalten, das durch den Cloudpoint oder – heute bevorzugt – durch den Grenzwert der Filtrierbarkeit, die jenige Temperatur, bei der durchgesaugter Diesel ein Filter blockiert, beschrieben werden kann. Erwuenscht sind ferner ein niedriger Stockpunkt, geringer Gehalt an nicht verbrennbaren und russenden Substanzen und ein niedriger Schwefel-Gehalt. Nach DIN (Febr. 1986) sind von einem Diesel zu fordern: D. 0,820 – 0,860 kg/dm3; FP. > 55°C, Dem Diesel werden Cetan - Zahlverbesserer ( Salpeter- oder Salpetrigsaeureester ), Korrosionsinhibitoren, Fliessverbesserer, Tenside (halten die Einspritzdüsen sauber), Entschaeumer, manchmal auch Qualmverminderer als Additive zugesetzt. Autoabgase aus Diesel enthalten mehr Stickoxide ( NOx ) und 30 bis 100 mal mehr Staubeilchen ( „Russ“; krebserregend ) als diejenigen aus Otto-Kraftstoffen, die Emission von Russpartikel wird mit Rapsöl und Biodiesel um bis zu 50 % gesenkt.

Biodiesel braucht sich, was die Zündwilligkeit angeht, nicht hinter Diesel zu verstecken. Seine Hauptbestandteile ähneln dem Cetan und so besitzt dieser Kraftstoff bereits von Natur aus eine Cetanzahl von 56 - 58, erfüllt also mühelos, auch ohne Zusatz von Additiven, die Forderung der Motorenhersteller nach qualitativ hochwertigen Treibstoffen mit guter Zündwilligkeit.

Weitere Vorteile von Rapsöl gegenüber Diesel

Das Rapsöl-Molekuel enthaelt etwa 11% Sauerstoff. Dieser Sauerstoffanteil führt zu einem besseren Verbrennungsablauf und damit deutlich weniger Russ. Die kraftstoffbedingten Rückstände im Motorinneren werden deutlich reduziert (CCD-Reduktion).