Motorklopfen: Was ist das und wie kann man es verhindern?
Motorklopfen ist ein negatives Phänomen, das bei der Verbrennung in Ottomotoren auftritt und sich akustisch durch ein Klopfgeräusch bemerkbar macht.
Kurz gesagt ist das Klopfen des Motors eine falsche Verbrennung des Kraftstoffgemisches im falschen Moment. In diesem Artikel zeigen wir, wie sich Motorklopfen äußert und wie man es verhindert.
Inhalt
Was klopft der Motor?
Wenn das Kraftstoffgemisch in den Zylinder gelangt, wird es durch Kompression erhitzt. Im richtigen Moment, wenn die Temperatur fast so hoch ist, dass es zu einer Selbstentzündung kommt, wird das Kraftstoffgemisch durch den Funken der Zündkerze gezündet.
Wenn sich das Gemisch selbst entzündet, ist sein Ausbrand inhomogen und von schlechter Qualität. In diesem Fall beginnen sich Stoßwellen im Zylinderraum auszubreiten, die von den Innenwänden des Brennraums reflektiert werden, was sich akustisch durch das bereits erwähnte Klopfgeräusch bemerkbar macht.
Aufgrund des Klopfgeräuschs, das der Motor erzeugt, wird dieses Phänomen daher allgemein als Motorklopfen bezeichnet.
Was verursacht Motorklopfen?
- Leistungsverlust
- Überhitzung des Motors
- Erhöhter Kraftstoffverbrauch
Wenn Sie dieses Problem lange genug ignorieren, treten alle möglichen Probleme auf, wie zum Beispiel das Verbrennen von Kolben, Kolbenringen, Ventilen oder Dichtungen unter dem Zylinderkopf. Darüber hinaus verkürzt sich die Lebensdauer des Katalysators rapide.
Wie verhindert man ein Klopfen des Motors?
- Durch die Verwendung von Kraftstoff mit einer höheren Oktanzahl – je höher diese ist, desto höher ist die Temperatur und damit auch der für die Selbstentzündung des Kraftstoffs erforderliche Druck, wodurch eine Selbstentzündung verhindert wird.
- Durch Verringerung der Belastung des Motors – z B. in einen niedrigeren Gang schalten (bei einem Schaltgetriebe) oder das Gaspedal loslassen
- Durch Reduzierung der Zündzeitpunktverstellung – moderne Motoren verfügen über Klopfsensoren und passen den Zündzeitpunkt automatisch an
Wie hängt das Verdichtungsverhältnis mit dem Klopfen des Motors zusammen?
Ein weiterer wichtiger Parameter ist das Verdichtungsverhältnis des Motors. Es ist das Verhältnis des Zylindervolumens zwischen dem Kolben im unteren und dem Kolben im oberen Totpunkt bzw. das Verhältnis des gesamten Arbeitsvolumens des Zylinders zum Volumen des Kompressionsraums.
Mit anderen Worten ist es das Verhältnis zwischen dem Volumen des in den Zylinder angesaugten Kraftstoffgemisches und dem Volumen des komprimierten Gemisches. Je größer das Verdichtungsverhältnis, desto stärker ist die Verdichtung des Kraftstoffgemisches vor der Zündung.
Verdichtungsverhältnis: Welchen Einfluss hat es auf den Motor?
Um ein Klopfen des Motors zu verhindern, beträgt das Verdichtungsverhältnis bei Ottomotoren nicht mehr als 10:1. Allerdings können Motoren, die mit einem Motorklopfsensor, einem Motorsteuergerät und anderen Geräten ausgestattet sind, ein Verdichtungsverhältnis von bis zu 14:1 erreichen.
Bei aufgeladenen Ottomotoren beträgt das Verdichtungsverhältnis etwa 8,5:1, da ein Teil der Verdichtung des Arbeitsstoffes im Turbolader erfolgt.
Turbolader: Welche Vorteile hat er und was ist ein Turboloch?
Dieselmotoren haben ein Verdichtungsverhältnis von 20:1 oder sogar höher, da sie auf dem Prinzip basieren, dass sich der eingespritzte Kraftstoff durch die Verdichtungswärme entzündet. Aus diesem Grund muss das Verdichtungsverhältnis bei Dieselmotoren höher sein als bei Benzinmotoren. Die Belastung durch die Drücke im Motorzylinder begrenzt das Verdichtungsverhältnis des Dieselmotors.
Warum besteht bei Dieselmotoren keine Klopfgefahr?
Bei Dieselmotoren besteht keine Klopfgefahr, da der Kraftstoff erst dann in den Zylinder eingespritzt wird, wenn die Luft vollständig komprimiert ist. Somit erfolgt die Zündung im optimalen Zustand; Daher kann es nicht zu einer Selbstentzündung aufgrund steigenden Drucks kommen.