Авиационен бензин: характеристики

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

Авиационният бензин е запалима течност, която влиза в двигателя на самолет, смесвайки се с въздуха, за да получи топлинна енергия в резултат на процеса на кислородно окисление на входящия въздух в горивната камера. Буталните двигатели работят с това гориво.

В авиационния бензин се оценяват следните показатели:

• Устойчивост на удар.
• Химична стабилност.
• Състав на фракция.

Измерването на параметъра на устойчивост на детонация на авиационния бензин е необходимо, за да се вземе решение за пригодността да се използва такова гориво в агрегати, където има висока степен на компресия на сместа, идваща от резервоара за газ. За нормалната работа на двигателя на самолета е важно да се избягва детонационно запалване.

Фракционният състав трябва да бъде известен, за да се определи летливостта на бензина. По време на измерването се установява дали образува смес гориво-въздух.

Химичната стабилност е устойчивост на промени в състава на горима течност по време на транспортиране, съхранение и работа.

Видове бензин, използван в авиацията

Има 2 вида базов бензин - правоходен и активен бензин. Първият вид гориво придоби популярност в средата на 20-ти век, добива се чрез директна дестилация. Чрез дестилация и последваща селекция на маслени фракции, които се изпаряват при определено нагряване, се получава директно горима смес. Ако фракциите се изпаряват при температури до 100 градуса по Целзий, бензинът се класифицира като първи клас, ако температурата на нагряване за изпаряване е до 110 градуса, тогава бензинът се нарича специален. Ако маслените фракции се изпаряват в бензин при температури до 130 градуса, тогава горивото има 2-ро качество.

Различните марки дестилиран бензин имат един фактор, който ги обединява - ниско октаново число. Използвайки метода с право движение, е възможно да се получи бензинова смес с OC над 65 само от петрол, произведен в Азербайджан, Краснодарския край, Сахалин и Централна Азия. На други места, където се добива „черно злато“, горимата смес се получава с нисък SP поради наличието на парафинови въглеводороди.

Достойнство на бензина за право движение

Положителните качества на бензините за право движение са:

• стабилност;
• антикорозионни свойства;
• отлично изпаряване;
• висока топлопроводимост (около 10 500 bcal/kg);
• устойчивост на ниски температури (до 100 градуса по Целзий);
• ниска хигроскопичност.

Тъй като това гориво има твърде висока устойчивост на удар, то се използва само заедно с примеси, вкоето води до повишаване на октана.

Какво е октан?

Октановото число характеризира устойчивостта на детонация на горим материал, т.е. способността на течността да се запали спонтанно по време на компресия в двигател с вътрешно горене. Октановото число е равно на съдържанието на изооктан в горимата смес заедно с веществото n-хептан. Сместа трябва да е еквивалентна по устойчивост и детонация на изпитваната горивна проба при нормални условия. Веществото изооктан е слабо окислено, поради което устойчивостта му на детонация се приема за 100 единици, а веществото n-хептан детонира дори при най-малкото компресиране, поради което устойчивостта му на детонация се приема за нула. За определяне на устойчивостта на детонация на бензин, чийто октан надвишава 100 единици, е създадена специална скала. Използва изооктан с добавка на тетраетил олово в различни количества.

Разновидности на SP

Октановите числа са разделени на два типа: OCHM и OCHI. ROI (октаново число на изследването) показва как реагира бензинът при леки до средни натоварвания на двигателя. За определяне на ROI се използва настройка, която симулира едноцилиндров двигател. Конструкцията е в състояние да компресира течност с различна сила. Скоростта на коляновия вал е 600 об/мин при температура от 50 градуса по Целзий.

MOND (октаново число на двигателя) демонстрира поведението на запалима течност при тежки натоварвания. Методът за определяне е подобен на предишния, но скоростта на коляновия вал на инсталацията, симулираща двигателя, е 900 об / мин, а температурата на въздуха по време на тестовете достига150 градуса по Целзий.

Повишена SP с добавки

Модерните двигатели, използвани в авиацията, изискват гориво с минимално октаново число от най-малко 95 единици. Рафинираните бензини след директна дестилация се получават с ниско октаново число, не са подходящи за използване в съвременни самолетни двигатели. Увеличаване на антидетонационните свойства може да се постигне с помощта на добавки. Преди това за тези цели се използва само етилова течност. В днешно време са разработени цели комплекси за повишаване на RP, които съдържат кислород-съдържащи компоненти, естери, стабилизатори, багрила, антикорозионни агенти и много други.

Разликата между бензин B 91 115 и Avgas 100 ll

Авиационният бензин B 91 115 е смес от гориво, получено чрез директна дестилация с помощта на каталитичен реформинг. Съставът на такива горива включва алкилбензоли, толуен и различни добавки (етил, антиоксидант, багрило). Авиационният бензин Avgas 100 ll се състои от смес от подобни високооктанови и базови компоненти. За да се получи тази марка гориво, се добавят етил, багрило и добавки за предотвратяване образуването на корозия и статично електричество.

Разликите между двете марки горими вещества се крият в степента, използваните добавки, компонентите и различното съдържание на тетраетил олово. При първия клас гориво количеството тетраетил олово не трябва да надвишава 2,5 g/kg, във втория - 0,56 g/l. Буквеният код ll в името означава ниско съдържание на олово в горивото. Какпо-малко олово в авиационния бензин, толкова по-добри са неговите екологични характеристики. По-чистият бензин не само ще предпази природата от унищожение, но и ще намали токсичния ефект на горивото върху работниците, които постоянно са принудени да контактуват с него. Трябва да се отбележи, че законодателството на Руската федерация не регламентира добавянето на добавки срещу корозия, кристализация и статика към авиационното гориво.

Качество на гориво

Сортът на сместа влияе върху нейната устойчивост на експлозия по време на работа на двигателя с вътрешно горене при максимална възможна мощност. Например, при клас гориво под № 115, увеличението на мощността по време на работа на двигателя с вътрешно горене е с 15 процента повече, отколкото при изооктан. Класът на авиационния бензин Avgas 100 ll, според документацията, трябва да бъде най-малко 130 единици. Авиационният бензин 91 115 има най-малко 115 единици, базирани на GOST 1012 за авиационен бензин. Горивото Avgas 100 ll дава увеличение на мощността, но само ако двигателят с вътрешно горене работи с обогатена смес. Мощността в този случай е увеличена с 15 процента в сравнение с гориво от клас B 91 115.

Производство на авиационен бензин

Производството на авиационен бензин е сложен процес, който се състои от следните технологични операции:

• Производство на различни компоненти (стабилен катализатор, толуен и др.).
• Процес на филтриране на добавки и други компоненти.
• Смесване на добавки и компоненти.

У нас не се произвежда авиационен бензин. Причината се крие в забраната за производство на етил в Руската федерация. Дори ако липсващият компонент е закупен в чужбина, производството на горим материал е икономически неизгодно поради малките обеми на неговото потребление. Готовото гориво за самолети се закупува в чужбина. Сегашната ситуация поставя авиационната индустрия в Русия в неизгодно положение, тъй като производството на местни самолети зависи от изкупните цени на гориво от чужбина, както и от обема на покупките.

Защо е необходимо тетраетил олово в авиационния бензин?

Вещество, наречено тетраетил олово (TEP), се добавя към авиационния бензин непременно. Това е от полза от гледна точка на икономичността, тъй като, ако присъства в състава, горивото има по-голяма детонационна устойчивост по време на горене в двигателя. Освен това TPP предотвратява износването на подвижните части на двигателя на самолета. Трябва да се добави, че TES в чиста форма не се използва, той се превръща в етилова течност. Съдържанието на тетраетил олово в такава течност достига 50 процента.

Изисквания за бензин за авиацията

В сравнение с автомобилното гориво, изискванията на GOST за авиационния бензин са много по-строги. Производството му се регулира от броя на технологичните процеси. Разработва се горивна течност за самолети, като се вземат предвид всички конструктивни характеристики на горивните системи и двигатели в самолетите.

Специални изисквания за авиационни бензини, използвани в авиацията:

• Повишено изпаряване. Този параметър улеснява стартирането на двигателя, подобрява качеството на сместа.
• Устойчивост на експлозия при големи натоварвания.
• Леко хигроскопичен (поглъщане на влага).
• Устойчив на ниски температури.

Бензин B-70

B-70 авиационният бензин е запалимо гориво с остра миризма. Ако попадне върху кожата, очите или вътрешните органи, това може да доведе до необратими процеси, тъй като това вещество е много токсично. Цялата необходима работа с такова гориво се извършва с работеща вентилация, а за защита на хората се използват гумени ръкавици.

Технически характеристики на авиационния бензин B-70:

• безцветно и прозрачно вещество;
• плътността при стайна температура е не повече от 0,7g/cm3;
• начало на дестилацията - не по-висока от 80 градуса по Целзий;
• процесът на дестилация се извършва при температура не по-висока от 100 градуса по Целзий;
• ароматните въглехидрати в състава заемат не повече от 1,5 процента;
• дял на сярата - не повече от 1,5%.