Detonation: wenn die Verbrennung im Motor aus dem Ruder läuft

Im gewöhnlichen Englischen ist detonation eine Explosion, meist eine heftige, die absichtlich oder durch Zufall ausgelöst wird. Dynamit detoniert. Landminen detonieren. Das Wort verbindet man mit Kraft, Lärm und Zerstörung.

In Benzin-Hubkolbenmotoren ist Detonation eine fehlerhafte Verbrennung, bei der sich das Kraft-Luft-Gemisch spontan und unkontrolliert selbst entzündet, statt in einer gleichmäßigen, kontrollierten Flammenfront zu brennen. Die Zündkerze zündet normal, aber die Hitze und der Druck der anfänglichen Verbrennung lassen ungespannte Kraftstoff vor der Flamme auf einmal zünden und erzeugen eine Stoßwelle, die gegen Zylinderwände, Kolbenboden und Brennraum prallt. Das metallische Klopfen oder Klingeln, das man hört, ist die Druckwelle, die gegen den Motorblock hämmert. Hohe Verdichtung, niedriges Oktangas, Kohlenstoffablagerungen, unzureichende Kühlung und schlechtes Zündtiming erhöhen das Detonationsrisiko.

Der Begriff engine knock beschreibt genau diese Erscheinung; knock und Detonation sind in diesem Zusammenhang gleichbedeutend. Das Geräusch ähnelt Murmeln, die im Motor klappern, weshalb manche Techniker es noch immer Ping oder Spark Knock nennen. Die Schwere reicht von leichtem gelegentlichem Klopfen bis zu heftigem Hämmern, das Kolben in Minuten reißen und Lager zerstören kann.

Die Bezeichnung stammt aus der frühen Automobilgeschichte, als Ingenieure die gewaltsame Nachverbrennung hörten und sie nach dem vertrautesten gewaltsamen Ereignis benannten, das sie kannten: einer Explosion. Die Stoßwelle ähnelt tatsächlich einer Detonation, allerdings ist der Mechanismus hier Verbrennungschemie und nicht ein chemischer Sprengstoff. Moderne Motoren vermeiden Detonation durch elektronische Klopfsensoren, präzise abgestimmte Benzeinspritzung, variables Ventiltiming und hochoktanige Kraftstoffformulierungen, die Selbstzündung widerstehen.