Repülőbenzin: jellemzők

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 10:30

A repülésbenzin egy gyúlékony folyadék, amely a repülőgép hajtóművébe kerül, és levegővel keveredve hőenergiát nyer, az égéstérbe beáramló levegő oxigénoxidációja eredményeként. A dugattyús motorok ezzel az üzemanyaggal működnek.

A következő mutatókat értjük a repülőgépbenzinben:

• Kopogásállóság.
• Kémiai stabilitás.
• Frakcióösszetétel.

A repülőgépbenzin kopogásállósági paraméterének mérése szükséges annak eldöntéséhez, hogy alkalmas-e ilyen üzemanyag olyan egységekre, ahol a gáztartályból érkező keverék nagymértékben összenyomódik. A repülőgép hajtóművének normál működéséhez fontos elkerülni a detonációs gyulladást.

A benzin illékonyságának meghatározásához ismerni kell a frakcionált összetételt. A mérés során kiderül, hogy üzemanyag-levegő keveréket képez-e.

A kémiai stabilitás az éghető folyadék összetételének változásaival szembeni ellenállás a szállítás, tárolás és üzemeltetés során.

A repülésben használt benzintípusok

Kétféle alapbenzin létezik – közvetlen kifutású és actilbenzin. Az első típusú üzemanyag a 20. század közepén vált népszerűvé, közvetlen desztillációval bányászták. Egyenes lepárlású éghető keveréket állítanak elő desztillációval, majd az olajfrakciók kiválasztásával, amelyek bizonyos melegítés hatására elpárolognak. Ha a frakciók 100 Celsius-fokig elpárolognak, a benzin első osztályú, ha a párolgás melegítési hőmérséklete legfeljebb 110 fok, akkor a benzint speciálisnak nevezik. Ha az olajfrakciók elpárolognak a benzinben 130 fokos hőmérsékleten, akkor az üzemanyag 2. minőségi fokozattal rendelkezik.

A különböző minőségű desztillált benzineket egyetlen tényező egyesíti – az alacsony oktánszám. Az egyenes lefutású módszerrel csak Azerbajdzsánban, a Krasznodar Területen, Szahalinban és Közép-Ázsiában termelt olajból lehet 65 feletti OC-t tartalmazó benzinkeveréket előállítani. Más helyeken, ahol „fekete aranyat” bányásznak, az éghető keveréket alacsony SP-vel nyerik a paraffinos szénhidrogének jelenléte miatt.

Az egyenes kifutású benzin méltósága

Az egyenes lefutású benzinek pozitív tulajdonságai:

• stabilitás;
• korróziógátló tulajdonságok;
• kiváló párolgás;
• magas hővezető képesség (körülbelül 10 500 bcal/kg);
• állóság az alacsony hőmérséklettel szemben (100 Celsius-fokig);
• alacsony higroszkóposság.

Mivel ennek az üzemanyagnak túl nagy az ütésállósága, ezért csak szennyeződésekkel együtt használják,ami az oktánszám növekedését eredményezi.

Mi az oktánszám?

Az oktánszám egy éghető anyag detonációval szembeni ellenállását jellemzi, vagyis a folyadék spontán meggyulladását a belső égésű motorban lévő kompresszió során. Az oktánszám megegyezik az éghető keverék izooktántartalmával az n-heptán anyaggal együtt. A keverék ellenállásában és robbanásában egyenértékűnek kell lennie a vizsgált tüzelőanyag-mintával normál körülmények között. Az izooktán anyag gyengén oxidált, ezért robbanásállóságát 100 egységnek vettük, az n-heptán anyag pedig a legkisebb összenyomódásnál is felrobban, ezért a detonációval szembeni ellenállását nullának vesszük. A 100 egységet meghaladó oktánszámú benzin detonációval szembeni ellenállásának meghatározására egy speciális skálát hoztak létre. Izooktánt használ tetraetil-ólom hozzáadásával változó mennyiségben.

Az SP fajtái

Az oktánszámok két típusra oszthatók: OCHM és OCHI. A ROI (kutatási oktánszám) megmutatja, hogyan reagál a benzin kis és közepes motorterhelés mellett. A ROI meghatározásához egy egyhengeres motort szimuláló beállítást használnak. A kialakítás képes a folyadék változó erővel történő összenyomására. A főtengely fordulatszáma 600 ford./perc 50 Celsius fokos hőmérsékleten.

A MOND (motoroktánszám) a gyúlékony folyadékok viselkedését mutatja nagy terhelések során. A meghatározási módszer hasonló az előzőhöz, azonban a motort szimuláló beépítés főtengely-fordulatszáma 900 ford./perc, a levegő hőmérséklete a vizsgálatok során eléri a150 Celsius fok.

Megnövelt SP adalékanyagokkal

A repülésben használt modern motorokhoz legalább 95 egység minimális oktánszámú üzemanyag szükséges. A közvetlen desztilláció után finomított benzineket alacsony oktánszámmal nyerik, modern repülőgép-hajtóművekben való felhasználásra nem alkalmasak. A kopogásgátló tulajdonságok növelése adalékok segítségével érhető el. Korábban csak etil-folyadékot használtak erre a célra. Napjainkban egész komplexeket fejlesztettek ki az RP növelésére, amelyek oxigéntartalmú komponenseket, észtereket, stabilizátorokat, színezékeket, korróziógátló szereket és még sok mást tartalmaznak.

A különbség a B 91 115 benzin és az Avgas 100 ll között

A B 91 115 repülőgépbenzin közvetlen desztillációval, katalitikus reformálással nyert üzemanyag keverék. Az ilyen tüzelőanyagok összetétele alkilbenzolokat, toluolt és különféle adalékanyagokat (etil, antioxidáns, festék) tartalmaz. Az Avgas 100 ll repülőgépbenzin hasonló, magas oktánszámú és alapkomponensek keverékéből áll. Az ilyen márkájú tüzelőanyag előállításához etil-, festék- és adalékanyagokat adnak hozzá, hogy megakadályozzák a korrózió és a statikus elektromosság kialakulását.

A két éghető anyag márka közötti különbség a minőségben, a felhasznált adalékanyagokban, az összetevőkben és a tetraetil-ólom eltérő tartalmában rejlik. Az első osztályú üzemanyagban a tetraetil-ólom mennyisége nem haladhatja meg a 2,5 g/kg-ot, a másodikban - 0,56 g/l-t. A névben szereplő ll betűkód az üzemanyag alacsony ólomtartalmát jelenti. Hogyankevesebb ólom van a repülőgépbenzinben, annál jobb a környezeti teljesítménye. A tisztább benzin nemcsak megóvja a természetet a pusztulástól, hanem csökkenti az üzemanyag mérgező hatását is azokra a dolgozókra, akik állandóan érintkezésre kényszerülnek vele. Meg kell jegyezni, hogy az Orosz Föderáció jogszabályai nem szabályozzák a korrózió-, kristályosodás- és statikus adalékanyagoknak a repülőgép-üzemanyaghoz való hozzáadását.

Üzemanyag-minőség

A keverék minősége befolyásolja a robbanásállóságát a belső égésű motornak a lehető legnagyobb teljesítmény melletti működése során. Például a 115. osztályú üzemanyag esetében a belső égésű motor működése során a teljesítménynövekedés 15 százalékkal nagyobb, mint az izooktánnál. Az Avgas 100 ll repülőgépbenzin minősége a dokumentáció szerint legalább 130 egység kell, hogy legyen. A 91 115 repülőgépbenzin legalább 115 darabot tartalmaz, a GOST 1012 alapján a repülőgépbenzinre. Az Avgas 100 ll üzemanyag növeli a teljesítményt, de csak akkor, ha a belső égésű motor dúsított keverékkel működik. A teljesítmény ebben az esetben 15 százalékkal nő a B fokozatú üzemanyaghoz képest 91 115.

Repülőbenzingyártás

A repülőgépbenzin előállítása összetett folyamat, amely a következő technológiai műveletekből áll:

• Különféle alkatrészek gyártása (stabil katalizátor, toluol stb.).
• Adalékanyagok és egyéb összetevők szűrési folyamata.
• Adalékanyagok és összetevők keverése.

Hazánkban nem gyártanak repülőgépbenzint. Ennek oka az etil-gyártás tilalma az Orosz Föderációban. Még ha a hiányzó alkatrészt külföldön vásárolják is, az éghető anyag előállítása gazdaságilag veszteséges a kis mennyiségű felhasználás miatt. A repülőgépek kész üzemanyagát külföldről vásárolják. A jelenlegi helyzet az oroszországi légiközlekedési ipart hátrányos helyzetbe hozza, mivel a hazai repülőgépek gyártása a külföldi üzemanyag beszerzési árától, valamint a beszerzések mennyiségétől függ.

Miért van szükség tetraetil-ólomra a repülőgépbenzinben?

A tetraetil-ólom (TEP) nevű anyagot hiba nélkül adják a repülőgépbenzinhez. Ez gazdaságossági szempontból előnyös, mivel ha jelen van az összetételben, az üzemanyag nagyobb robbanási ellenállással rendelkezik a motorban történő égés során. Ezenkívül a TPP megakadályozza a repülőgép hajtóművének mozgó alkatrészeinek kopását. Hozzá kell tenni, hogy a TES-t tiszta formájában nem használják, hanem etil-folyadékká alakítják. A tetraetil-ólomtartalom egy ilyen folyadékban eléri az 50 százalékot.

Benzinigény a repüléshez

Az autóüzemanyaghoz képest a repülőgépbenzinre vonatkozó GOST-követelmények sokkal szigorúbbak. Gyártását a technológiai folyamatok száma szabályozza. A repülőgépek számára éghető folyadékok fejlesztése folyamatban van, figyelembe véve a repülőgépek üzemanyagrendszereinek és hajtóműveinek összes tervezési jellemzőjét.

A repülésben használt repülőgépbenzinekre vonatkozó különleges követelmények:

• Fokozott párolgás. Ez a paraméter megkönnyíti a motor beindítását, javítja a keverék minőségét.
• Robbanásállóság nagy terhelés mellett.
• Kissé higroszkópos (nedvességelnyelés).
• Alacsony hőmérsékletnek ellenáll.

Benzin B-70

A B-70 repülőgépbenzin szúrós szagú gyúlékony üzemanyag. Ha bőrre, szembe vagy belső szervekre kerül, visszafordíthatatlan folyamatokhoz vezethet, mivel ez az anyag nagyon mérgező. Az ilyen tüzelőanyaggal minden szükséges munkát működő szellőztetés mellett végeznek, és gumikesztyűt használnak az emberek védelme érdekében.

A B-70 repülőgépbenzin műszaki jellemzői:

• színtelen és átlátszó anyag;
• sűrűség szobahőmérsékleten nem több, mint 0,7 g/cm3;
• lepárlás kezdete - legfeljebb 80 Celsius-fok;
• a lepárlási folyamat 100 Celsius-fokot meg nem haladó hőmérsékleten történik;
• a összetételben lévő aromás szénhidrátok legfeljebb 1,5 százalékot tartalmaznak;
• kénrészesedés – legfeljebb 1,5%.