FAQ – Pingelen/ detonatie

 Heb dit verhaal eigelijk gemaakt voor het brommerforum.nl maar omdat het wel interesant is heb ik het ook maar op mijn site gezet

Om 1kg benzine volledig te laten verbranden moet er 14,7kg lucht aangevoerd en gemengd worden.
Als aan deze voorwaarde wordt voldaan, zal alle benzine kunnen verbranden en dan zal de grootst mogelijke
hoeveelheid warmte ontwikkeld worden. Men noemt dit ook wel het: chemisch juiste mengsel of de stochiometrische mengverhouding.

Bij een normale verbranding bedraagt de vlamsnelheid ongeveer 30m/s. Hoe armer het mengsel wordt
gemaakt, hoe verder de vlamsnelheid afneemt. Ook extreem rijke mengsels zorgen voor een verlaging
van deze snelheid. Extreem hoge verbrandingssnelheden van zo’n 500m/s doen zich voor tijdens zeer
explosieve verbrandingen. Men noemt dit ook wel Detonatie. Deze ongewilde explosie ontstaat als
de temperatuur in de cilinder te hoog oploopt en vind plaats na de ontsteking in tegenstelling
tot zelfontbranding (pre ignition) t.g.v. gloeiende kooldeeltjes. Detonatie en pre ignition zijn
zeer ongewenst omdat dit leidt tot overbelasting (thermisch en mechanisch) en zelfs breuk van
zuiger, drijfstang of cilinderkop. Detonatie is te herkennen aan een
metaalachtig geluid uit de cilinder, alsof iemand met een hamertje tegen de binnenkant van de
cilinder tikt.

flame
Het detoneren ontstaat ook meestal aan de rand van de zuiger(oa door een verkeerde squish)

crank

ZO ziet het er kwa druk in de cilinder uit (rechter grafiek dus detonatie)

Octaangetal en klopvastheid

De bekende getallen 95/98 staat voor het octaan gehalte.
Het octaangetal kenmerkt de klopvastheid van een brandstof voor een motor.
Hoe hoger het octaangetal hoe hoger de klopvastheid.
klopvastheid wordt uitgedrukt in het octaangetal tot 100 geeft aan de hoeveelheid volume procenten iso-octaan C8H18 en n-heptaan C17H16
Ron methode geeft weerstand tegen low-speed knock d.w.z. kloppen bij lagere toeretallen (tijdens acceleren)

MON methode geeft weerstand tegen high-speed knock d.w.z. kloppen bij hogere toeretallen (detoneren bij hogere snelheden)
De motor methode onderscheidt zich van de reasearch methode door mengsel voorverwarming,een hoger toerental en een veranderelijke instelling van het ontsteektijdstip,waardoor een hogere themische belasting van de te onderzoeken brandstof onstaat.

Hoe komt men nou aan een RON of MON getal? Nou er wordt met een speciaal ontwikkelde motor een brandstof getest.
Bij deze motor kan de compresie tijdens het draaien van de motor worden verandert en kan worden gekeken bij welke compressie verhouding de brandstof vanzelf gaat ontbranden en dus gaat detoneren. Brandstof die pas gaat detoneren bij een hoge compressie verhouding krijgt dan een hoog octaan getal en brandstof dat al bij een laag octaan getal gaat detoneren krijgt een laag octaan getal. Bijvoorbeeld Euroloodvrije benzine heeft een octaan van 95 en super
een octaan van 98, dit betekent dat een motor sneller kan gaan detoneren met Euroloodvrij dan met super benzine.
RON dat komt heel bekend voor want bij de benzinestations staat dat getal bij de soort benzine die getankt kan worden. Dit getal heeft natuurlijk een betekenis en wordt er niet zomaar bijgezet. Super met of zonder loodvervanger heeft een octaangetal van 98, Euroloodvrij heeft een getal van 95 en normaal loodvrij heeft een getal van 91.
Het MON getal is bij snellopende motoren eigenlijk net zo belangrijk of zelfs belangrijker dan het RON getal, het MON getal bedraagd bij pomp benzine over het algemeen 10 tot 8 punten lager dan het RON getal. Wat is er nou zo belangrijk aan deze getallen en wat is dan het verschil tussen RON en MON? Nou bij het testen van het MON getal
wordt de test van de brandstof uitgevoerd onder zwaardere omstandigheden zoals bijvoorbeeld een hogere luchtinlaattemperatuur en geeft dus een andere waarde. Dit kan in de racerij er voor zorgen dat met een brandstof met een hoger MON getal de turbo druk hoger kan worden opgevoerd of dat de compressie hogere kan worden gemaakt van een motor.

Verhogen van de klopvastheid:

Normale destilaat benzine heeft een lage klovastheid.Pas door vermengen van meerdere klopvaste geraffineerde componenten onstaat een brandstof met een voldoende octaangetal. Daarbij moet sprake zijn van een over zo hoog mogelijk octaan nivo over het gehele kooktraject.
Koolwaterstoffen met een ringvormige molecuulstructuur (aromaten)en kettingen met aftakkingen (iso parafine) zijn klopvaster dan moleculen met rechte ketingen (n-parafine)
Toevoegingen van zuurstofhoudende componenten (methanol,ethanol,methylteraarlbuthylether) heeft ook een positief effect op het octaangetal.
Dit kan wel problemen geven b.v. alcoholen zijn vluchtiger en kunnen materiaal aantasten.

nadeel:98 heeft een langere aansteektijd dan 95

ontstekingstijdstip kan je proberen te vervroegen cilinderwand wordt namelijk warmer bij een te late ontsteking en krijg je dus nog meer
last van detornatie!
je kunt een koudere bougie proberen die worden iets minder warm en zul je wat minder last hebben van detornatie.

Maar in de praktijk valt het mee.
Een 125cc crosser zoals een Honda CR125 met std cilinderkop heeft een compressie verhouding van 8,8:1 (japanse manier) en dan heb je helemaal geen last van detonatie.
En aangezien 98 niks beter brand als 95 is het gewoon onzin.
Eerder tankte ik ook altijd 98 maar sinds dat ik aan een motocross tranings week mee heb gedaan en o.a. Toine van Dijk (meervoudig Nederlands enduro en motocross en werkte bij hz-motors)
vertelde dat het gewoon onzin is, gooi ik het er niet meer in.
Als je een andere cilinderkop erop heb (vhm kop ofzo) dan moet je er trouwens wel 98 of hoger ingooien.

Meeste motoren hebben dus duidelijk geen problemen om met normale brandstof(95/98) te rijden.
Meeste dutjes enz die mensen in zuigers zien staan zijn van lager,zuigerveerdeeltjes enz

Alternatieve brandstoffen
brandstofk

Methanol geeft bij verbranding minder energie af dan bij verbranding van dezelfde hoeveelheid benzine en
dus moet er ook meer brandstof worden gegeven om goede prestaties te kunnen leveren. Methanol heeft als
eigenschap dat bij verdamping er veel warmte wordt onttrokken aan de omgeving en dat is heel ideaal bij
gebruik van een turbo. Ook is methanol beter bestand tegen detonatie en kan er dus worden gereden met
een hogere compressie of een hogere turbodruk dan bij gebruik van benzine. Het enige dat wel heel
gevaarlijk is dat bij het branden van methanol geen vlammen zichtbaar zijn en dat het vrij agressief
is voor een heleboel rubbersoorten en zelfs voor magnesium delen dus de carburateur en motor delen
moeten bestand zijn tegen het gebruik van methanol.

bronvermelding: mijn broer en: E tabel komt uit een bosch boekje

Alle teksten, foto’s, tekeningen, grafieken mogen op geen enkele wijze worden verspreid overgenomen, tenzij de auteur hiervoor de toestemming voor gegeven heeft.