Letecký benzín: vlastnosti

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Letecký benzín je hořlavá kapalina, která vstupuje do motoru letadla, mísí se se vzduchem a získává tepelnou energii jako výsledek procesu kyslíkové oxidace vzduchu vstupujícího do spalovací komory. Na toto palivo běží pístové motory.

U leteckého benzínu jsou ceněny následující ukazatele:

• Odolnost proti klepání.
• Chemická stabilita.
• Složení frakce.

Měření parametru odolnosti leteckého benzinu proti klepání je nezbytné pro rozhodnutí o vhodnosti použití takového paliva v jednotkách, kde je vysoký stupeň komprese směsi vycházející z plynové nádrže. Pro normální provoz leteckého motoru je důležité zabránit detonačnímu vznícení.

K určení těkavosti benzinu musí být známé frakční složení. Při měření se zjišťuje, zda tvoří směs paliva se vzduchem.

Chemická stabilita je odolnost vůči změnám složení hořlavé kapaliny během přepravy, skladování a provozu.

Druhy benzínu používané v letectví

Existují 2 typy základního benzinu – přímý a aktylový benzin. První typ paliva si získal oblibu v polovině 20. století, těžilo se přímou destilací. Destilací a následnou selekcí olejových frakcí, které se při určitém zahřátí odpaří, se získá přímo hořlavá směs. Pokud se frakce odpařují při teplotách do 100 stupňů Celsia, je benzín klasifikován jako první třída, pokud je teplota ohřevu pro odpařování do 110 stupňů, pak se benzín nazývá speciální. Pokud se ropné frakce vypařují v benzínu při teplotách do 130 stupňů, pak má palivo 2. jakost.

Různé jakosti destilovaného benzínu mají jediný faktor, který je spojuje – nízké oktanové číslo. Pomocí přímého postupu je možné získat benzínovou směs s OC nad 65 pouze z ropy vyrobené v Ázerbájdžánu, na Krasnodarském území, na Sachalinu a ve střední Asii. Na jiných místech, kde se těží „černé zlato“, se hořlavá směs získává s nízkým SP díky přítomnosti parafinických uhlovodíků.

Důstojnost přímého benzínu

Pozitivní vlastnosti přímých benzínů jsou:

• stability;
• antikorozní vlastnosti;
• výborné odpařování;
• vysoká tepelná vodivost (asi 10 500 bcal/kg);
• odolnost vůči nízkým teplotám (až 100 stupňů Celsia);
• nízká hygroskopicita.

Protože toto palivo má příliš vysokou odolnost proti klepání, používá se pouze společně s nečistotami, vcož vede ke zvýšení oktanu.

Co je oktan?

Oktanové číslo charakterizuje odolnost hořlavého materiálu proti detonaci, tj. schopnost kapaliny samovolně se vznítit při kompresi ve spalovacím motoru. Oktanové číslo se rovná obsahu isooktanu v hořlavé směsi spolu s látkou n-heptan. Směs musí být co do odolnosti a detonace ekvivalentní vzorku zkušebního paliva za normálních podmínek. Látka isooktan se špatně oxiduje, proto byla její odolnost vůči výbuchu brána 100 jednotek a látka n-heptan detonuje i při sebemenším stlačení, proto její odolnost vůči výbuchu je brána jako nulová. Pro stanovení odolnosti proti detonaci benzínu, jehož oktanové číslo přesahuje 100 jednotek, byla vytvořena speciální stupnice. Používá isooktan s přídavkem tetraethylolova v různém množství.

Odrůdy SP

Oktanová čísla se dělí na dva typy: OCHM a OCHI. ROI (výzkumné oktanové číslo) ukazuje, jak benzín reaguje při lehkém až středním zatížení motoru. K určení ROI se používá nastavení, které simuluje jednoválcový motor. Konstrukce je schopna stlačovat tekutinu různou silou. Otáčky klikového hřídele jsou 600 ot./min při teplotě 50 stupňů Celsia.

MOND (oktanové číslo motoru) demonstruje chování hořlavé kapaliny při velkém zatížení. Metoda stanovení je podobná jako u předchozí, avšak otáčky klikového hřídele u instalace simulující motor jsou 900 ot./min a teplota vzduchu během zkoušek dosahuje150 stupňů Celsia.

Zvýšené SP s přísadami

Moderní motory používané v letectví vyžadují palivo s minimálním oktanovým číslem alespoň 95 jednotek. Rafinované benziny po přímé destilaci se získávají s nízkým oktanovým číslem, nejsou vhodné pro použití v moderních leteckých motorech. Zvýšení antidetonačních vlastností lze dosáhnout pomocí přísad. Dříve se pro tyto účely používala pouze ethylová kapalina. V dnešní době byly pro zvýšení RP vyvinuty celé komplexy, které obsahují složky obsahující kyslík, estery, stabilizátory, barviva, antikorozní činidla a mnoho dalšího.

Rozdíl mezi benzínem B 91 115 a Avgasem 100 ll

Letecký benzin B 91 115 je směs paliva získaná přímou destilací pomocí katalytického reformování. Složení takových paliv zahrnuje alkylbenzeny, toluen a různé přísady (ethyl, antioxidant, barvivo). Letecký benzín Avgas 100 ll se skládá ze směsi podobných vysokooktanových a základních složek. K získání této značky paliva se přidávají etyl, barvivo a aditiva, aby se zabránilo tvorbě koroze a statické elektřiny.

Rozdíly mezi těmito dvěma značkami hořlavin spočívají v kvalitě, použitých přísadách, složkách a různém obsahu tetraetylolova. V prvním stupni paliva by množství tetraetylolova nemělo překročit 2,5 g / kg, ve druhém - 0,56 g / l. Písmenný kód ll v názvu znamená nízký obsah olova v palivu. Jakméně olova v leteckém benzinu, tím lepší jeho ekologické vlastnosti. Čistší benzín nejen ochrání přírodu před zničením, ale také sníží toxický účinek paliva na pracovníky, kteří jsou s ním neustále nuceni přijít do styku. Je třeba poznamenat, že legislativa Ruské federace neupravuje přidávání přísad proti korozi, krystalizaci a statice do leteckého paliva.

Kvalita paliva

Stupeň směsi ovlivňuje její odolnost proti výbuchu při provozu spalovacího motoru při maximálním možném výkonu. Například u paliva pod číslem 115 je nárůst výkonu při provozu spalovacího motoru o 15 procent vyšší než u isooktanu. Jakost leteckého benzinu Avgas 100 ll musí být podle dokumentace minimálně 130 kusů. Letecký benzin 91 115 má nejméně 115 jednotek na základě GOST 1012 pro letecký benzin. Palivo Avgas 100 ll poskytuje zvýšení výkonu, ale pouze v případě, že spalovací motor běží na obohacenou směs. Výkon je v tomto případě zvýšen o 15 procent ve srovnání s palivem třídy B 91 115.

Výroba leteckého benzínu

Výroba leteckého benzínu je složitý proces, který se skládá z následujících technologických operací:

• Výroba různých komponent (stabilní katalyzátor, toluen atd.).
• Filtrační proces přísad a dalších složek.
• Míchání přísad a komponent.

U nás se letecký benzín nevyrábí. Důvod spočívá v zákazu výroby etylu v Ruské federaci. I v případě nákupu chybějícího komponentu v zahraničí je výroba hořlavého materiálu ekonomicky nerentabilní vzhledem k malým objemům jeho spotřeby. Hotové palivo pro letadla se nakupuje v zahraničí. Současná situace znevýhodňuje letecký průmysl v Rusku, protože výroba domácích letadel závisí na nákupních cenách paliva ze zahraničí a také na objemu nákupů.

Proč je v leteckém benzínu potřeba tetraethylolovo?

Látka zvaná tetraethylolovo (TEP) se bezpodmínečně přidává do leteckého benzínu. To je výhodné z hlediska hospodárnosti, protože je-li ve směsi přítomno, má palivo při spalování v motoru větší detonační odolnost. TPP navíc zabraňuje opotřebení pohyblivých částí leteckého motoru. Je třeba dodat, že TES v čisté formě se nepoužívá, převádí se na ethylovou kapalinu. Obsah tetraethylolova v takové kapalině dosahuje 50 procent.

Požadavky na benzín pro letectví

Ve srovnání s automobilovým palivem jsou požadavky GOST na letecký benzín mnohem přísnější. Jeho výroba je regulována počtem technologických procesů. Vyvíjí se hořlavá kapalina pro letadla s ohledem na všechny konstrukční vlastnosti palivových systémů a motorů v letadlech.

Speciální požadavky na letecké benziny používané v letectví:

• Zvýšené odpařování. Tento parametr usnadňuje startování motoru, zlepšuje kvalitu směsi.
• Odolnost proti výbuchu při vysokém zatížení.
• Mírně hygroskopický (absorpce vlhkosti).
• Odolné vůči nízkým teplotám.

Benzín B-70

Letecký benzín B-70 je hořlavé palivo se štiplavým zápachem. Pokud se dostane na kůži, oči nebo vnitřní orgány, může to vést k nevratným procesům, protože tato látka je velmi toxická. Všechny potřebné práce s takovým palivem se provádějí s pracovní ventilací a k ochraně osob se používají gumové rukavice.

Technické vlastnosti leteckého benzínu B-70:

• bezbarvá a průhledná látka;
• hustota při pokojové teplotě není větší než 0,7 g/cm3;
• začátek destilace – ne vyšší než 80 stupňů Celsia;
• proces destilace se provádí při teplotě nepřesahující 100 stupňů Celsia;
• aromatické sacharidy ve složení nezabírají více než 1,5 procenta;
• podíl síry – ne více než 1,5 %.