Aviacinis benzinas: charakteristikos

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

Aviacinis benzinas yra degus skystis, kuris patenka į orlaivio variklį, maišydamasis su oru, kad gautų šiluminę energiją, vykstant į degimo kamerą patenkančio oro deguonies oksidacijos procesui. Stūmokliniai varikliai veikia su šiais degalais.

Aviaciniame benzine vertinami šie rodikliai:

• Atsparumas smūgiams.
• Cheminis stabilumas.
• Frakcijų sudėtis.

Reikia išmatuoti aviacinio benzino atsparumo smūgiams parametrą, kad būtų nuspręsta, ar tokius degalus tinka naudoti įrenginiuose, kuriuose yra didelis iš dujų bako gaunamo mišinio suspaudimo laipsnis. Kad orlaivio variklis veiktų normaliai, svarbu vengti detonacinio užsidegimo.

Norint nustatyti benzino lakumą, reikia žinoti trupmeninę sudėtį. Matavimo metu išsiaiškinama, ar susidaro kuro ir oro mišinys.

Cheminis stabilumas – tai atsparumas degiojo skysčio sudėties pokyčiams transportavimo, sandėliavimo ir naudojimo metu.

Aviacijoje naudojamo benzino rūšys

Yra 2 bazinio benzino tipai – tiesioginio ir actilinio benzino. Pirmoji kuro rūšis išpopuliarėjo XX amžiaus viduryje, ji buvo išgaunama tiesioginio distiliavimo būdu. Tiesioginis degus mišinys gaunamas distiliuojant ir vėliau atrenkant aliejaus frakcijas, kurios išgaruoja esant tam tikram kaitinimui. Jei frakcijos išgaruoja iki 100 laipsnių Celsijaus temperatūroje, benzinas priskiriamas pirmajai rūšiai, jei garinimo kaitinimo temperatūra yra iki 110 laipsnių, tai benzinas vadinamas specialiu. Jei benzine alyvos frakcijos išgaruoja iki 130 laipsnių temperatūroje, degalai turi 2 kokybės klasę.

Įvairių rūšių distiliuotas benzinas turi vieną juos vienijantį veiksnį – žemą oktaninį skaičių. Taikant tiesioginio distiliavimo metodą, benzino mišinį, kurio OC viršija 65, galima gauti tik iš naftos, pagamintos Azerbaidžane, Krasnodaro teritorijoje, Sachaline ir Centrinėje Azijoje. Kitose vietose, kur kasamas „juodasis auksas“, degus mišinys gaunamas su mažu SP dėl parafininių angliavandenilių.

Tiesioginio benzino orumas

Teigiamos tiesioginio deginimo benzino savybės yra šios:

• stabilumas;
• antikorozinės savybės;
• puikus garavimas;
• didelis šilumos laidumas (apie 10 500 bcal/kg);
• atsparumas žemai temperatūrai (iki 100 laipsnių Celsijaus);
• mažas higroskopiškumas.

Kadangi šis kuras turi per didelį atsparumą smūgiams, jis naudojamas tik kartu su priemaišomis,dėl to padidėja oktaninis skaičius.

Kas yra oktaninis skaičius?

Oktaninis skaičius apibūdina degiosios medžiagos atsparumą detonacijai, t. y. skysčio gebėjimą savaime užsidegti suspaudimo metu vidaus degimo variklyje. Oktaninis skaičius yra lygus izooktano kiekiui degiajame mišinyje kartu su medžiaga n-heptanu. Įprastomis sąlygomis mišinio atsparumas ir detonacija turi būti lygiaverčiai bandomojo kuro mėginiui. Medžiaga izooktanas yra silpnai oksiduotas, todėl jos atsparumas detonacijai buvo imtas 100 vienetų, o medžiaga n-heptanas detonuoja net ir esant menkiausiam suspaudimui, todėl jos atsparumas detonacijai laikomas nuliu. Benzino, kurio oktaninis skaičius viršija 100 vienetų, atsparumui detonacijai nustatyti buvo sukurta speciali skalė. Jame naudojamas izooktanas su įvairiais kiekiais tetraetilšvino.

SP veislės

Oktaniniai skaičiai skirstomi į du tipus: OCHM ir OCHI. ROI (tyrimo oktaninis skaičius) rodo, kaip benzinas reaguoja esant mažoms ir vidutinėms variklio apkrovoms. Norint nustatyti IG, naudojama sąranka, kuri imituoja vieno cilindro variklį. Konstrukcija gali suspausti skystį su įvairia jėga. Alkūninio veleno greitis yra 600 aps./min. esant 50 laipsnių Celsijaus temperatūrai.

MOND (variklio oktaninis skaičius) parodo degaus skysčio elgseną esant didelėms apkrovoms. Nustatymo metodas panašus į ankstesnį, tačiau variklį imituojančios instaliacijos alkūninio veleno apsisukimų dažnis yra 900 aps./min., o oro temperatūra bandymų metu siekia150 laipsnių Celsijaus.

Padidintas SP su priedais

Šiuolaikiniams aviacijoje naudojamiems varikliams reikia degalų, kurių minimalus oktaninis skaičius yra bent 95 vienetai. Rafinuoti benzinai po tiesioginio distiliavimo gaunami su mažu oktaniniu skaičiumi, jie netinka naudoti šiuolaikiniuose orlaivių varikliuose. Antidetonacines savybes galima padidinti naudojant priedus. Anksčiau šiems tikslams buvo naudojamas tik etilo skystis. Šiais laikais RP padidinti buvo sukurti ištisi kompleksai, kuriuose yra deguonies turinčių komponentų, esterių, stabilizatorių, dažiklių, antikorozinių medžiagų ir daug daugiau.

Skirtumas tarp benzino B 91 115 ir Avgas 100 ll

Aviacinis benzinas B 91 115 yra kuro mišinys, gaunamas tiesioginio distiliavimo būdu naudojant katalizinį riformingą. Į tokio kuro sudėtį įeina alkilbenzenai, toluenas ir įvairūs priedai (etilas, antioksidantas, dažiklis). Aviacinis benzinas Avgas 100 ll susideda iš panašių didelio oktaninio skaičiaus ir bazinių komponentų mišinio. Norint gauti šios markės kurą, pridedama etilo, dažų ir priedų, kad būtų išvengta korozijos ir statinės elektros susidarymo.

Dviejų markių degiųjų medžiagų skirtumai yra dėl kokybės, naudojamų priedų, komponentų ir skirtingo tetraetilo švino kiekio. Pirmoje kuro klasėje tetraetilšvino kiekis neturi viršyti 2,5 g/kg, antroje - 0,56 g/l. Raidinis kodas ll pavadinime reiškia mažą švino kiekį degaluose. Kaipmažiau švino aviaciniame benzine, tuo geresnis jo aplinkosauginis veiksmingumas. Švaresnis benzinas ne tik apsaugos gamtą nuo sunaikinimo, bet ir sumažins toksinį kuro poveikį darbuotojams, kurie nuolat priversti su ja kontaktuoti. Reikėtų pažymėti, kad Rusijos Federacijos teisės aktai nereglamentuoja priedų, apsaugančių nuo korozijos, kristalizacijos ir statiškumo, dėjimo į aviacinius degalus.

Degalų klasė

Mišinio klasė turi įtakos jo atsparumui sprogimui, kai vidaus degimo variklis veikia maksimalia galia. Pavyzdžiui, 115 klasės degalų galia, veikiant vidaus degimo varikliui, yra 15 procentų didesnė nei izooktanui. Aviacinio benzino Avgas 100 ll markė pagal dokumentaciją turi būti ne mažesnė kaip 130 vnt. Aviacinis benzinas 91 115 turi ne mažiau kaip 115 vienetų, remiantis GOST 1012 aviaciniam benzinui. Degalų Avgas 100 ll padidina galią, tačiau tik tuo atveju, jei vidaus degimo variklis dirba su praturtintu mišiniu. Galia šiuo atveju padidinama 15 procentų, palyginti su B klasės degalais 91 115.

Aviacinio benzino gamyba

Aviacinio benzino gamyba yra sudėtingas procesas, kurį sudaro šios technologinės operacijos:

• Įvairių komponentų (stabilaus katalizatoriaus, tolueno ir kt.) gamyba.
• Priedų ir kitų komponentų filtravimo procesas.
• Priedų ir komponentų maišymas.

Mūsų šalyje aviacinis benzinas negaminamas. Priežastis yra etilo gamybos draudimas Rusijos Federacijoje. Net jei trūkstamas komponentas perkamas užsienyje, degiųjų medžiagų gamyba yra ekonomiškai nenaudinga dėl mažų jos suvartojimo kiekių. Pagamintas kuras orlaiviams perkamas užsienyje. Dėl dabartinės padėties Rusijos aviacijos pramonė atsiduria nepalankioje padėtyje, nes vietinių orlaivių gamyba priklauso nuo degalų pirkimo iš užsienio kainų, taip pat nuo pirkimo apimties.

Kodėl aviaciniam benzinui reikalingas tetraetilšvinas?

Medžiaga, vadinama tetraetilšvinu (TEP), į aviacinį benziną įpilama be jokių problemų. Tai naudinga ekonomiškumo požiūriu, nes jei jo yra kompozicijoje, degant variklyje degalai turi didesnį atsparumą detonacijai. Be to, TPP apsaugo nuo judančių orlaivio variklio dalių nusidėvėjimo. Reikia pridurti, kad gryna TES nenaudojama, ji paverčiama etilo skysčiu. Tetraetilšvino kiekis tokiame skystyje siekia 50 proc.

Benzino reikalavimai aviacijai

Palyginti su automobilių degalais, GOST reikalavimai aviaciniam benzinui yra daug griežtesni. Jo gamybą reguliuoja technologinių procesų skaičius. Kuriamas orlaiviams skirtas degus skystis, atsižvelgiant į visas orlaivių kuro sistemų ir variklių konstrukcijos ypatybes.

Specialūs reikalavimai aviaciniam benzinui, naudojamiems aviacijoje:

• Padidėjęs garavimas. Šis parametras palengvina variklio užvedimą, pagerina mišinio kokybę.
• Atsparumas sprogimui esant didelėms apkrovoms.
• Šiek tiek higroskopiškas (sugeria drėgmę).
• Atsparus žemai temperatūrai.

Benzinas B-70

B-70 aviacinis benzinas yra degūs, aštraus kvapo degalai. Patekus ant odos, akių ar vidaus organų, tai gali sukelti negrįžtamus procesus, nes ši medžiaga yra labai toksiška. Visi reikalingi darbai su tokiu kuru atliekami su veikiančia ventiliacija, o žmonėms apsaugoti naudojamos guminės pirštinės.

Aviacinio benzino B-70 techninės charakteristikos:

• bespalvė ir skaidri medžiaga;
• tankis kambario temperatūroje yra ne didesnis kaip 0,7g/cm3;
• distiliavimo pradžia – ne aukštesnėje kaip 80 laipsnių Celsijaus temperatūroje;
• distiliavimo procesas atliekamas ne aukštesnėje kaip 100 laipsnių Celsijaus temperatūroje;
• aromatinių angliavandenių sudėtyje yra ne daugiau kaip 1,5 proc.;
• sieros dalis – ne daugiau kaip 1,5%.