بنزین هواپیمایی: ویژگی ها

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

بنزین هوانوردی یک مایع قابل اشتعال است که وارد موتور هواپیما می شود و در نتیجه فرآیند اکسیداسیون اکسیژن هوای ورودی به محفظه احتراق با هوا مخلوط می شود و انرژی حرارتی به دست می آورد. موتورهای رفت و برگشتی با این سوخت کار می کنند.

شاخص های زیر در بنزین حمل و نقل هوایی ارزش گذاری شده اند:

• مقاومت در برابر ضربه.
• پایداری شیمیایی.
• ترکیب فراکسیون.

اندازه گیری پارامتر مقاومت در برابر ضربه بنزین هوانوردی برای تصمیم گیری در مورد مناسب بودن استفاده از چنین سوختی در واحدهایی که در آن تراکم مخلوط حاصل از مخزن گاز درجه بالایی وجود دارد، ضروری است. برای عملکرد عادی موتور هواپیما، اجتناب از اشتعال انفجاری مهم است.

ترکیب کسری باید برای تعیین فراریت بنزین شناخته شود. در طول اندازه گیری، مشخص می شود که آیا مخلوط سوخت و هوا را تشکیل می دهد یا خیر.

پایداری شیمیایی مقاومت در برابر تغییرات در ترکیب مایع قابل احتراق در طول حمل و نقل، ذخیره سازی و بهره برداری است.

انواع بنزین مورد استفاده در هوانوردی

2 نوع بنزین پایه وجود دارد - بنزین مستقیم و اکتیل بنزین.اولین نوع سوخت در اواسط قرن بیستم محبوبیت یافت و با تقطیر مستقیم استخراج شد. یک مخلوط قابل احتراق مستقیم با تقطیر و انتخاب بعدی بخش‌های روغن بدست می‌آید که در حرارت مشخصی تبخیر می‌شوند. اگر کسری در دمای تا 100 درجه سانتیگراد تبخیر شود، بنزین به عنوان درجه یک طبقه بندی می شود، اگر دمای حرارت برای تبخیر تا 110 درجه باشد، بنزین خاص نامیده می شود. اگر بخش‌های نفت در بنزین تا دمای 130 درجه تبخیر شوند، سوخت درجه کیفی 2 دارد.

گریدهای مختلف بنزین مقطر دارای یک عامل واحد هستند که آنها را متحد می کند - اکتان کم. با استفاده از روش مستقیم، می توان مخلوط بنزینی با OC بالای 65 را تنها از نفت تولید شده در آذربایجان، قلمرو کراسنودار، ساخالین و آسیای مرکزی به دست آورد. در جاهایی که «طلای سیاه» استخراج می‌شود، به دلیل وجود هیدروکربن‌های پارافینی، مخلوط قابل احتراق با SP کم به دست می‌آید.

شأن بنزین مستقیم

ویژگی های مثبت بنزین های مستقیم عبارتند از:

• ثبات؛
• خواص ضد خوردگی؛
• تبخیر عالی؛
• رسانایی حرارتی بالا (حدود 10500 bcal/kg)؛
• مقاومت در برابر دماهای پایین (تا 100 درجه سانتیگراد)؛
• هیگروسکوپی کم.

از آنجایی که این سوخت مقاومت بسیار بالایی در برابر ضربه دارد، فقط همراه با ناخالصی ها استفاده می شود.منجر به افزایش اکتان می شود.

اکتان چیست؟

عدد اکتان مقاومت در برابر انفجار یک ماده قابل احتراق را مشخص می کند، یعنی توانایی یک مایع برای اشتعال خود به خود در حین تراکم در یک موتور احتراق داخلی. عدد اکتان برابر با مقدار ایزواکتان در مخلوط قابل احتراق همراه با ماده n-هپتان است. مخلوط باید از نظر مقاومت و انفجار معادل نمونه سوخت آزمایشی در شرایط عادی باشد. ماده ایزواکتان ضعیف اکسید می شود، بنابراین مقاومت آن در برابر انفجار 100 واحد در نظر گرفته شد و ماده n-هپتان حتی در کوچکترین فشرده سازی منفجر می شود، بنابراین مقاومت آن در برابر انفجار صفر در نظر گرفته می شود. برای تعیین مقاومت در برابر انفجار بنزین، که اکتان آن بیش از 100 واحد است، مقیاس ویژه ای ایجاد شد. از ایزواکتان با افزودن تترااتیل سرب در مقادیر مختلف استفاده می کند.

انواع SP

اعداد اکتانی به دو نوع OCHM و OCHI تقسیم می شوند. ROI (عدد اکتان تحقیق) نشان می دهد که چگونه بنزین در بارهای سبک تا متوسط موتور واکنش نشان می دهد. برای تعیین ROI، از تنظیماتی استفاده می شود که موتور تک سیلندر را شبیه سازی می کند. این طرح قادر است سیال را با نیروی متفاوت فشرده کند. سرعت میل لنگ 600 دور در دقیقه در دمای 50 درجه سانتیگراد است.

MOND (عدد اکتان موتور) رفتار یک مایع قابل اشتعال را در هنگام بارهای سنگین نشان می دهد. روش تعیین شبیه به روش قبلی است، با این حال، سرعت میل لنگ نصب شبیه سازی موتور 900 دور در دقیقه است و دمای هوا در طول آزمایشات به آن می رسد.150 درجه سانتیگراد.

افزایش SP با مواد افزودنی

موتورهای مدرن مورد استفاده در هوانوردی به سوختی با حداقل رتبه اکتان حداقل 95 واحد نیاز دارند. بنزین های تصفیه شده پس از تقطیر مستقیم با عدد اکتان کم به دست می آیند، آنها برای استفاده در موتورهای هواپیماهای مدرن مناسب نیستند. افزایش خاصیت ضد ضربه را می توان با کمک مواد افزودنی به دست آورد. قبلاً فقط مایع اتیل برای این اهداف استفاده می شد. امروزه کمپلکس های کاملی برای افزایش RP ساخته شده است که حاوی اجزای حاوی اکسیژن، استرها، تثبیت کننده ها، رنگ ها، عوامل ضد خوردگی و موارد دیگر است.

تفاوت بنزین B 91 115 و Avgas 100 ll

بنزین هوانوردی B 91 115 مخلوطی از سوخت است که از تقطیر مستقیم با استفاده از اصلاح کاتالیزوری به دست می آید. ترکیب چنین سوخت هایی شامل آلکیل بنزن، تولوئن و افزودنی های مختلف (اتیل، آنتی اکسیدان، رنگ) است. بنزین هواپیمایی Avgas 100 ll از مخلوطی از اجزای مشابه با اکتان بالا و پایه تشکیل شده است. برای به دست آوردن این مارک از سوخت، اتیل، رنگ و مواد افزودنی برای جلوگیری از ایجاد خوردگی و الکتریسیته ساکن اضافه می شود.

تفاوت بین دو برند مواد احتراق در درجه، مواد افزودنی مورد استفاده، اجزاء و محتوای متفاوت سرب تترا اتیل است. در درجه اول سوخت، مقدار تترااتیل سرب نباید از 2.5 گرم در کیلوگرم بیشتر شود، در دوم - 0.56 گرم در لیتر. حرف کد ll در نام به معنای محتوای کم سرب در سوخت است. چگونهسرب کمتر در بنزین هواپیما، عملکرد زیست محیطی آن بهتر است. بنزین تمیزتر نه تنها از طبیعت در برابر تخریب محافظت می کند، بلکه اثر سمی سوخت را بر کارگرانی که دائماً مجبور به تماس با آن هستند کاهش می دهد. لازم به ذکر است که قوانین فدراسیون روسیه اضافه کردن مواد افزودنی در برابر خوردگی، کریستالیزاسیون و استاتیک به سوخت هواپیما را تنظیم نمی کند.

درجه سوخت

عیار مخلوط بر مقاومت آن در برابر انفجار در حین کارکرد موتور احتراق داخلی با حداکثر توان ممکن تأثیر می گذارد. به عنوان مثال، در درجه سوخت زیر شماره 115، افزایش قدرت در حین کارکرد موتور احتراق داخلی 15 درصد بیشتر از ایزواکتان است. عیار بنزین حمل و نقل هوایی Avgas 100 ll طبق مستندات باید حداقل 130 دستگاه باشد. بنزین حمل و نقل هوایی 91115 دارای حداقل 115 واحد بر اساس GOST 1012 برای بنزین حمل و نقل هوایی است. سوخت Avgas 100 ll قدرت را افزایش می دهد، اما تنها در صورتی که موتور احتراق داخلی روی مخلوط غنی شده کار کند. قدرت در این حالت 15 درصد نسبت به سوخت درجه B 91 115 افزایش یافته است.

تولید بنزین هواپیمایی

تولید بنزین حمل و نقل هوایی فرآیند پیچیده ای است که از عملیات فن آوری زیر تشکیل شده است:

• تولید اجزای مختلف (کاتالیست پایدار، تولوئن و غیره).
• فرایند فیلتر کردن مواد افزودنی و سایر اجزاء.
• اختلاط مواد افزودنی و اجزاء.

در کشور ما بنزین هوانوردی تولید نمی شود. دلیل آن ممنوعیت تولید اتیل در فدراسیون روسیه است.حتی اگر جزء مفقود شده در خارج از کشور خریداری شود، تولید مواد قابل احتراق به دلیل حجم کم مصرف آن از نظر اقتصادی زیان آور است. سوخت تمام شده برای هواپیما در خارج از کشور خریداری می شود. وضعیت فعلی صنعت هوانوردی در روسیه را در وضعیت نامناسبی قرار می دهد، زیرا تولید هواپیماهای داخلی به قیمت خرید سوخت از خارج و همچنین حجم خرید بستگی دارد.

چرا سرب تترااتیل در بنزین هوانوردی مورد نیاز است؟

ماده ای به نام تترااتیل سرب (TEP) بدون نقص به بنزین هواپیما اضافه می شود. این از نقطه نظر اقتصادی مفید است، زیرا، اگر در ترکیب وجود داشته باشد، سوخت در هنگام احتراق در موتور مقاومت بیشتری در انفجار دارد. علاوه بر این، TPP از سایش قطعات متحرک موتور هواپیما جلوگیری می کند. باید اضافه کرد که TES به شکل خالص آن استفاده نمی شود، به مایع اتیل تبدیل می شود. محتوای تترااتیل سرب در چنین مایعی به 50 درصد می رسد.

مورد نیاز بنزین برای هوانوردی

در مقایسه با سوخت خودرو، الزامات GOST برای بنزین هواپیما بسیار سخت تر است. تولید آن با تعداد فرآیندهای تکنولوژیکی تنظیم می شود. مایع قابل احتراق برای هواپیما با در نظر گرفتن تمام ویژگی‌های طراحی سیستم‌های سوخت و موتورهای هواپیما در حال توسعه است.

شرایط ویژه برای بنزین های هوانوردی مورد استفاده در حمل و نقل هوایی:

• افزایش تبخیر. این پارامتر راه اندازی موتور را آسان تر می کند و کیفیت مخلوط را بهبود می بخشد.
• مقاومت در برابر انفجار تحت بارهای زیاد.
• کمی جاذب رطوبت (جذب رطوبت).
• مقاوم در برابر دماهای پایین.

بنزین B-70

بنزین هواپیمایی B-70 یک سوخت قابل اشتعال با بوی تند است. اگر روی پوست، چشم یا اندام های داخلی قرار گیرد، می تواند منجر به فرآیندهای برگشت ناپذیر شود، زیرا این ماده بسیار سمی است. تمام کارهای لازم با چنین سوختی با تهویه کار انجام می شود و برای محافظت از مردم از دستکش های لاستیکی استفاده می شود.

ویژگی های فنی بنزین هواپیمایی B-70:

• ماده بی رنگ و شفاف؛
• چگالی در دمای اتاق بیشتر از 0.7 گرم در سانتی متر نیست3;
• شروع تقطیر - حداکثر از 80 درجه سانتیگراد؛
• فرایند تقطیر در دمای بیش از 100 درجه سانتیگراد انجام می شود؛
• کربوهیدرات های معطر در ترکیب بیش از 1.5 درصد مصرف نمی کند؛
• سهم گوگرد - نه بیشتر از 1.5%.