Lennukibensiin: omadused

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 10:25

Lennukibensiin on tuleohtlik vedelik, mis siseneb õhusõiduki mootorisse, segunedes õhuga, et saada soojusenergiat põlemiskambrisse siseneva õhu hapnikuga oksüdeerimise protsessi tulemusena. Selle kütusega töötavad kolbmootorid.

Lennukibensiini puhul hinnatakse järgmisi näitajaid:

• Koputakistus.
• Keemiline stabiilsus.
• Fraktsiooni koosseis.

Lennukibensiini löögikindluse parameetri mõõtmine on vajalik selleks, et otsustada sellise kütuse sobivuse üle seadmetes, kus gaasipaagist tuleva segu kokkusurumine on kõrge. Lennuki mootori normaalseks tööks on oluline vältida detonatsioonist süttimist.

Bensiini lenduvuse määramiseks peab olema teada fraktsionaalne koostis. Mõõtmise käigus selgitatakse välja, kas see moodustab kütuse-õhu segu.

Keemiline stabiilsus on vastupidavus põlevvedeliku koostise muutustele transportimise, ladustamise ja kasutamise ajal.

Lennunduses kasutatavad bensiinitüübid

Baasbensiini on kahte tüüpi – otse- ja aktüülbensiin. Esimene kütuseliik saavutas populaarsuse 20. sajandi keskel, seda kaevandati otsedestilleerimise teel. Otsedestillatsiooniga põlev segu saadakse destilleerimisel ja sellele järgneval õlifraktsioonide valikul, mis teatud kuumutamisel aurustuvad. Kui fraktsioonid aurustuvad temperatuuril kuni 100 kraadi Celsiuse järgi, klassifitseeritakse bensiin esimese klassi bensiin, kui aurustumistemperatuur on kuni 110 kraadi, siis nimetatakse bensiini spetsiaalseks. Kui õlifraktsioonid aurustuvad bensiinis temperatuuril kuni 130 kraadi, siis on kütusel 2. kvaliteediklass.

Erinevatel destilleeritud bensiini klassidel on üks tegur, mis neid ühendab – madal oktaanarv. Otsejooksumeetodil on üle 65 OC-ga bensiinisegu võimalik saada ainult Aserbaidžaanis, Krasnodari territooriumil, Sahhalinis ja Kesk-Aasias toodetud naftast. Teistes kohtades, kus "musta kulda" kaevandatakse, saadakse põlev segu madala SP-ga parafiinsete süsivesinike olemasolu tõttu.

Otsejooksubensiini väärikus

Otsejooksuga bensiini positiivsed omadused on järgmised:

• stabiilsus;
• korrosioonivastased omadused;
• suurepärane aurustumine;
• kõrge soojusjuhtivus (umbes 10 500 bcal/kg);
• vastupidavus madalatele temperatuuridele (kuni 100 kraadi Celsiuse järgi);
• madal hügroskoopsus.

Kuna sellel kütusel on liiga kõrge löögikindlus, kasutatakse seda ainult koos lisanditega,mille tulemuseks on oktaanarvu tõus.

Mis on oktaanarv?

Oktaanarv iseloomustab põlevmaterjali vastupanuvõimet detonatsioonile, st vedeliku võimet iseeneslikult süttida kokkusurumisel sisepõlemismootoris. Oktaaniarv on võrdne isooktaani sisaldusega põlevas segus koos aine n-heptaaniga. Segu peab norma altingimustes olema samaväärse takistuse ja detonatsiooni poolest uuritava kütuseprooviga. Aine isooktaan on halvasti oksüdeerunud, seetõttu võeti selle detonatsioonikindluseks 100 ühikut ja aine n-heptaan plahvatab ka kõige väiksemal kokkusurumisel, mistõttu tema detonatsioonikindlus võetakse nulliks. Bensiini, mille oktaanarv ületab 100 ühikut, detonatsioonikindluse määramiseks loodi spetsiaalne skaala. See kasutab isooktaani, millele on lisatud erinevas koguses tetraetüülpliid.

SP-sordid

Oktaanarvud jagunevad kahte tüüpi: OCHM ja OCHI. ROI (uuringute oktaanarv) näitab, kuidas bensiin reageerib mootori kergel kuni keskmisel koormusel. ROI määramiseks kasutatakse seadistust, mis simuleerib ühesilindrilist mootorit. Disain on võimeline erineva jõuga vedelikku kokku suruma. Väntvõlli kiirus on 600 p/min temperatuuril 50 kraadi Celsiuse järgi.

MOND (mootori oktaanarv) näitab tuleohtliku vedeliku käitumist raskete koormuste korral. Määramismeetod on sarnane eelmisele, kuid mootorit simuleeriva paigaldise väntvõlli pöörlemissagedus on 900 p/min ning õhutemperatuur katsete ajal ulatub150 kraadi Celsiuse järgi.

Suurenenud SP lisanditega

Lennunduses kasutatavad kaasaegsed mootorid nõuavad kütust, mille minimaalne oktaanarv on vähem alt 95 ühikut. Rafineeritud bensiinid pärast otsedestilleerimist saadakse madala oktaanarvuga, need ei sobi kasutamiseks tänapäevastes lennukimootorites. Lisaainete abil saab saavutada koputusvastaseid omadusi. Varem kasutati nendel eesmärkidel ainult etüülvedelikku. Tänapäeval on RP suurendamiseks välja töötatud terved kompleksid, mis sisaldavad hapnikku sisaldavaid komponente, estreid, stabilisaatoreid, värvaineid, korrosioonivastaseid aineid ja palju muud.

Bensiini B 91 115 ja Avgas 100 ll erinevus

Lennukibensiin B 91 115 on kütusesegu, mis on saadud katalüütilise reformimise teel otsedestilleerimisel. Selliste kütuste koostis sisaldab alküülbenseene, tolueeni ja erinevaid lisandeid (etüül, antioksüdant, värvaine). Lennukibensiin Avgas 100 ll koosneb sarnaste kõrge oktaanarvuga ja baaskomponentide segust. Seda marki kütuse saamiseks lisatakse etüüli, värvaineid ja lisandeid, et vältida korrosiooni ja staatilise elektri teket.

Erinevus kahe põlevmaterjali kaubamärgi vahel seisneb tetraetüülplii kvaliteedis, kasutatud lisandites, komponentides ja erinevas sisalduses. Esimeses kütuseklassis ei tohiks tetraetüülplii kogus ületada 2,5 g/kg, teises - 0,56 g/l. Nimes olev tähtkood ll tähendab madalat pliisisaldust kütuses. Kuidasvähem pliid lennukibensiinis, seda parem on selle keskkonnamõju. Puhtam bensiin mitte ainult ei kaitse loodust hävingu eest, vaid vähendab ka kütuse toksilist mõju töötajatele, kes on sellega pidev alt sunnitud kokku puutuma. Tuleb märkida, et Vene Föderatsiooni õigusaktid ei reguleeri korrosiooni-, kristalliseerumis- ja staatikavastaste lisandite lisamist lennukikütusele.

Kütuseklass

Segu klass mõjutab selle plahvatuskindlust sisepõlemismootori töötamise ajal maksimaalse võimaliku võimsusega. Näiteks kütuseklassil nr 115 on võimsuse kasv sisepõlemismootori töö ajal 15 protsenti suurem kui isooktaanil. Lennundusbensiini mark Avgas 100 ll peab dokumentatsiooni järgi olema vähem alt 130 ühikut. Lennukibensiinil 91 115 on vähem alt 115 ühikut, mis põhineb GOST 1012 lennukibensiini jaoks. Kütus Avgas 100 ll suurendab võimsust, kuid ainult siis, kui sisepõlemismootor töötab rikastatud seguga. Sel juhul suureneb võimsus 15 protsenti võrreldes B-klassi kütusega 91 115.

Lennukibensiini tootmine

Lennukibensiini tootmine on keeruline protsess, mis koosneb järgmistest tehnoloogilistest toimingutest:

• Erinevate komponentide tootmine (stabiilne katalüsaator, tolueen jne).
• Lisandite ja muude komponentide filtreerimisprotsess.
• Lisandite ja komponentide segamine.

Meie riigis ei toodeta lennukibensiini. Põhjus peitub etüüli tootmise keelustuses Vene Föderatsioonis. Isegi kui puuduv komponent ostetakse välisma alt, on põlevmaterjali tootmine selle väikeste tarbimismahtude tõttu majanduslikult kahjumlik. Valmiskütust lennukitele ostetakse välisma alt. Praegune olukord seab Venemaa lennutööstuse ebasoodsasse olukorda, sest kodumaiste lennukite tootmine sõltub nii kütuse sisseostu hindadest välisma alt kui ka ostude mahust.

Miks on lennukibensiinis vaja tetraetüülpliid?

Lennukibensiinile lisatakse tõrgeteta ainet nimega tetraetüülplii (TEP). See on ökonoomsuse seisukohast kasulik, kuna kui see on koostises, on kütusel mootoris põlemisel suurem detonatsioonitakistus. Lisaks takistab TPP lennukimootori liikuvate osade kulumist. Olgu lisatud, et TES-i puhtal kujul ei kasutata, see muudetakse etüülvedelikuks. Tetraetüülplii sisaldus sellises vedelikus ulatub 50 protsendini.

Bensiininõuded lennunduses

Autokütusega võrreldes on GOST-i nõuded lennukibensiinile palju karmimad. Selle tootmist reguleerib tehnoloogiliste protsesside arv. Õhusõidukite jaoks mõeldud põlevvedelikku töötatakse välja, võttes arvesse kõiki lennukite kütusesüsteemide ja mootorite konstruktsiooni iseärasusi.

Erinõuded lennunduses kasutatavatele lennukibensiinidele:

• Suurem aurustumine. See parameeter muudab mootori käivitamise lihtsamaks, parandab segu kvaliteeti.
• Plahvatuskindlus suurel koormusel.
• Veidi hügroskoopne (niiskuse imav).
• Madalatele temperatuuridele vastupidav.

Bensiin B-70

B-70 lennukibensiin on terava lõhnaga süttiv kütus. Kui see satub nahale, silmadele või siseorganitele, võib see põhjustada pöördumatuid protsesse, kuna see aine on väga mürgine. Kõik vajalikud tööd sellise kütusega tehakse toimiva ventilatsiooniga ning inimeste kaitsmiseks kasutatakse kummikindaid.

Lennukibensiini B-70 tehnilised omadused:

• värvitu ja läbipaistev aine;
• tihedus toatemperatuuril ei ületa 0,7g/cm3;
• destilleerimise algus – mitte kõrgem kui 80 kraadi Celsiuse järgi;
• destilleerimisprotsess viiakse läbi temperatuuril, mis ei ületa 100 kraadi Celsiuse järgi;
• aromaatsed süsivesikud koostises ei võta rohkem kui 1,5 protsenti;
• väävliosa – mitte rohkem kui 1,5%.