Letecký benzín: vlastnosti

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Letecký benzín je horľavá kvapalina, ktorá vstupuje do motora lietadla, miešaním so vzduchom získava tepelnú energiu ako výsledok procesu kyslíkovej oxidácie vzduchu vstupujúceho do spaľovacej komory. Na toto palivo bežia piestové motory.

Nasledovné ukazovatele sú cenené v leteckom benzíne:

• Odolnosť proti klepaniu.
• Chemická stabilita.
• Zloženie frakcie.

Meranie parametra odolnosti leteckého benzínu proti klepaniu je potrebné pre rozhodnutie o vhodnosti použitia takéhoto paliva v agregátoch, kde je vysoký stupeň kompresie zmesi prichádzajúcej z plynovej nádrže. Pre normálnu prevádzku leteckého motora je dôležité vyhnúť sa detonačnému vznieteniu.

Na určenie prchavosti benzínu musí byť známe zlomkové zloženie. Počas merania sa zisťuje, či tvorí zmes paliva a vzduchu.

Chemická stabilita je odolnosť voči zmenám v zložení horľavej kvapaliny počas prepravy, skladovania a prevádzky.

Druhy benzínu používaného v letectve

Existujú 2 typy základného benzínu – priamy a aktylový benzín. Prvý typ paliva si získal obľubu v polovici 20. storočia, ťažil sa priamou destiláciou. Destiláciou a následnou selekciou olejových frakcií, ktoré sa pri určitom zahriatí odparia, sa získa jednorazová horľavá zmes. Ak sa frakcie odparujú pri teplotách do 100 stupňov Celzia, benzín je klasifikovaný ako prvý stupeň, ak je teplota ohrevu na odparovanie do 110 stupňov, potom sa benzín nazýva špeciálny. Ak sa ropné frakcie odparujú v benzíne pri teplotách do 130 stupňov, potom má palivo 2. stupeň kvality.

Rôzne kvality destilovaného benzínu majú jediný faktor, ktorý ich spája – nízke oktánové číslo. Pomocou priamej metódy je možné získať benzínovú zmes s OC nad 65 iba z ropy vyrobenej v Azerbajdžane, na území Krasnodar, na Sachaline a v Strednej Ázii. Na iných miestach, kde sa ťaží „čierne zlato“, sa horľavá zmes získava s nízkym SP v dôsledku prítomnosti parafínových uhľovodíkov.

Dôstojnosť priameho benzínu

Pozitívne vlastnosti radových benzínov sú:

• stability;
• antikorózne vlastnosti;
• vynikajúce odparovanie;
• vysoká tepelná vodivosť (asi 10 500 bcal/kg);
• odolnosť voči nízkym teplotám (do 100 stupňov Celzia);
• nízka hygroskopickosť.

Pretože toto palivo má príliš vysokú odolnosť proti klepaniu, používa sa len spolu s nečistotami, včo vedie k zvýšeniu oktánového čísla.

Čo je oktán?

Oktánové číslo charakterizuje odolnosť horľavého materiálu proti výbuchu, t. j. schopnosť kvapaliny samovoľne sa vznietiť počas kompresie v spaľovacom motore. Oktánové číslo sa rovná obsahu izooktánu v horľavej zmesi spolu s látkou n-heptán. Odolnosť a detonácia zmesi musí byť za normálnych podmienok ekvivalentná vzorke skúšobného paliva. Látka izooktán je slabo oxidovaná, preto jej odolnosť voči výbuchu bola braná ako 100 jednotiek a látka n-heptán vybuchne aj pri najmenšom stlačení, preto jej odolnosť voči výbuchu je braná ako nulová. Na určenie odolnosti voči detonácii benzínu, ktorého oktánové číslo presahuje 100 jednotiek, bola vytvorená špeciálna stupnica. Používa izooktán s prídavkom tetraetylolova v rôznych množstvách.

Odrody SP

Oktánové čísla sa delia na dva typy: OCHM a OCHI. ROI (výskumné oktánové číslo) ukazuje, ako benzín reaguje pri miernom až strednom zaťažení motora. Na určenie ROI sa používa nastavenie, ktoré simuluje jednovalcový motor. Konštrukcia je schopná stláčať tekutinu rôznou silou. Otáčky kľukového hriadeľa sú 600 ot./min pri teplote 50 stupňov Celzia.

MOND (oktánové číslo motora) demonštruje správanie sa horľavej kvapaliny pri veľkom zaťažení. Metóda stanovenia je podobná predchádzajúcej, avšak otáčky kľukového hriadeľa zariadenia simulujúceho motor sú 900 ot./min a teplota vzduchu počas testov dosahuje150 stupňov Celzia.

Zvýšené SP s prísadami

Moderné motory používané v letectve vyžadujú palivo s minimálnym oktánovým číslom aspoň 95 jednotiek. Rafinované benzíny po priamej destilácii sa získavajú s nízkym oktánovým číslom, nie sú vhodné na použitie v moderných leteckých motoroch. Zvýšenie antidetonačných vlastností je možné dosiahnuť pomocou prísad. Predtým sa na tieto účely používala iba etylová kvapalina. V súčasnosti sú na zvýšenie RP vyvinuté celé komplexy, ktoré obsahujú zložky obsahujúce kyslík, estery, stabilizátory, farbivá, antikorózne činidlá a mnoho ďalšieho.

Rozdiel medzi benzínom B 91 115 a Avgasom 100 ll

Letecký benzín B 91 115 je zmes paliva získaná priamou destiláciou pomocou katalytického reformovania. Zloženie takýchto palív zahŕňa alkylbenzény, toluén a rôzne prísady (etyl, antioxidant, farbivo). Letecký benzín Avgas 100 ll pozostáva zo zmesi podobných vysokooktánových a základných zložiek. Na získanie paliva tejto značky sa pridáva etyl, farbivo a prísady, aby sa zabránilo tvorbe korózie a statickej elektriny.

Rozdiely medzi týmito dvoma značkami horľavín spočívajú v kvalite, použitých prísadách, komponentoch a rôznom obsahu tetraetylolova. V prvom stupni paliva by množstvo tetraetylolova nemalo prekročiť 2,5 g / kg, v druhom - 0,56 g / l. Písmenný kód ll v názve znamená nízky obsah olova v palive. Akočím menej olova v leteckom benzíne, tým lepšie sú jeho environmentálne vlastnosti. Čistejší benzín nielen ochráni prírodu pred zničením, ale zníži aj toxický účinok paliva na pracovníkov, ktorí sú s ním neustále nútení kontaktovať. Treba si uvedomiť, že legislatíva Ruskej federácie neupravuje pridávanie prísad proti korózii, kryštalizácii a statike do leteckého paliva.

Kvalita paliva

Stupeň kvality zmesi ovplyvňuje jej odolnosť voči výbuchu pri prevádzke spaľovacieho motora pri maximálnom možnom výkone. Napríklad pri palive akosti pod číslom 115 je nárast výkonu pri prevádzke spaľovacieho motora o 15 percent vyšší ako u izooktánu. Druh leteckého benzínu Avgas 100 ll musí byť podľa dokumentácie najmenej 130 kusov. Letecký benzín 91 115 má najmenej 115 jednotiek na základe GOST 1012 pre letecký benzín. Palivo Avgas 100 ll poskytuje zvýšenie výkonu, ale iba ak spaľovací motor beží na obohatenú zmes. Výkon je v tomto prípade zvýšený o 15 percent v porovnaní s palivom triedy B 91 115.

Výroba leteckého benzínu

Výroba leteckého benzínu je zložitý proces, ktorý pozostáva z nasledujúcich technologických operácií:

• Výroba rôznych komponentov (stabilný katalyzátor, toluén atď.).
• Filtračný proces aditív a iných komponentov.
• Miešanie prísad a komponentov.

U nás sa letecký benzín nevyrába. Dôvodom je zákaz výroby etylu v Ruskej federácii. Aj keď sa chýbajúci komponent nakúpi v zahraničí, výroba horľavého materiálu je ekonomicky nerentabilná vzhľadom na malé objemy jeho spotreby. Hotové palivo do lietadiel sa nakupuje v zahraničí. Súčasná situácia znevýhodňuje letecký priemysel v Rusku, pretože výroba domácich lietadiel závisí od nákupných cien paliva zo zahraničia, ako aj od objemu nákupov.

Prečo je potrebné tetraetylolovo v leteckom benzíne?

Látka nazývaná tetraetylolovo (TEP) sa bez problémov pridáva do leteckého benzínu. To je výhodné z hľadiska hospodárnosti, pretože ak je v zložení prítomné, palivo má väčšiu detonačnú odolnosť pri spaľovaní v motore. Okrem toho TPP zabraňuje opotrebovaniu pohyblivých častí motora lietadla. Je potrebné dodať, že TES v čistej forme sa nepoužíva, premieňa sa na etylovú kvapalinu. Obsah tetraetylolova v takejto kvapaline dosahuje 50 percent.

Požiadavky na benzín pre letectvo

V porovnaní s automobilovým palivom sú požiadavky GOST na letecký benzín oveľa prísnejšie. Jeho výroba je regulovaná množstvom technologických procesov. Vyvíja sa horľavá kvapalina pre lietadlá, berúc do úvahy všetky konštrukčné prvky palivových systémov a motorov v lietadlách.

Špeciálne požiadavky na letecké benzíny používané v letectve:

• Zvýšené odparovanie. Tento parameter uľahčuje štartovanie motora, zlepšuje kvalitu zmesi.
• Odolnosť proti výbuchu pri vysokom zaťažení.
• Mierne hygroskopické (absorpcia vlhkosti).
• Odolné voči nízkym teplotám.

Benzín B-70

Letecký benzín B-70 je horľavé palivo so štipľavým zápachom. Ak sa dostane na pokožku, oči alebo vnútorné orgány, môže to viesť k nezvratným procesom, pretože táto látka je veľmi toxická. Všetky potrebné práce s takýmto palivom sa vykonávajú s pracovnou ventiláciou a na ochranu ľudí sa používajú gumené rukavice.

Technické vlastnosti leteckého benzínu B-70:

• bezfarebná a priehľadná látka;
• hustota pri izbovej teplote nie je väčšia ako 0,7 g/cm3;
• začiatok destilácie – nie viac ako 80 stupňov Celzia;
• proces destilácie sa vykonáva pri teplote nepresahujúcej 100 stupňov Celzia;
• aromatické sacharidy v zložení nezaberajú viac ako 1,5 percenta;
• podiel síry – nie viac ako 1,5 %.