น้ำมันเบนซินสำหรับการบิน: ลักษณะเฉพาะ

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42

น้ำมันสำหรับการบินเป็นของเหลวไวไฟที่เข้าสู่เครื่องยนต์ของเครื่องบิน ผสมกับอากาศเพื่อให้ได้พลังงานความร้อนจากกระบวนการออกซิเดชันของออกซิเจนของอากาศที่เข้ามาในห้องเผาไหม้ เครื่องยนต์ลูกสูบทำงานด้วยเชื้อเพลิงนี้

ตัวชี้วัดต่อไปนี้มีมูลค่าในน้ำมันเบนซินการบิน:

• ต้านทานการน็อก
• ความเสถียรทางเคมี
• องค์ประกอบฝ่าย

การวัดค่าความต้านทานการน็อกของน้ำมันเบนซินในการบินเป็นสิ่งจำเป็นในการตัดสินใจเกี่ยวกับความเหมาะสมของการใช้เชื้อเพลิงดังกล่าวในหน่วยที่มีการบีบอัดส่วนผสมในระดับสูงที่มาจากถังแก๊ส สำหรับการทำงานปกติของเครื่องยนต์เครื่องบิน สิ่งสำคัญคือต้องหลีกเลี่ยงการจุดระเบิดจากการระเบิด

ต้องทราบองค์ประกอบเศษส่วนเพื่อกำหนดความผันผวนของน้ำมันเบนซิน ระหว่างการวัด จะพบว่าเกิดส่วนผสมระหว่างเชื้อเพลิงกับอากาศ

ความคงตัวทางเคมีคือการต้านทานการเปลี่ยนแปลงในองค์ประกอบของของเหลวที่ติดไฟได้ระหว่างการขนส่ง การจัดเก็บ และการใช้งาน

น้ำมันเบนซินที่ใช้ในการบิน

น้ำมันเบนซินพื้นฐานมี 2 ประเภท - น้ำมันเบนซินตรงและน้ำมันเบนซินเชื้อเพลิงประเภทแรกได้รับความนิยมในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 มันถูกขุดโดยการกลั่นโดยตรง ส่วนผสมที่ติดไฟได้แบบวิ่งตรงได้มาจากการกลั่นและการเลือกเศษส่วนของน้ำมันในภายหลัง ซึ่งจะระเหยด้วยความร้อนระดับหนึ่ง หากเศษส่วนระเหยที่อุณหภูมิสูงถึง 100 องศาเซลเซียสน้ำมันเบนซินจะถูกจัดเป็นเกรดแรกหากอุณหภูมิความร้อนสำหรับการระเหยสูงถึง 110 องศาจะเรียกว่าน้ำมันเบนซินพิเศษ หากเศษส่วนของน้ำมันระเหยในน้ำมันเบนซินที่อุณหภูมิสูงถึง 130 องศา แสดงว่าน้ำมันเชื้อเพลิงนั้นได้เกรดคุณภาพที่ 2

น้ำมันเบนซินกลั่นหลายเกรดมีปัจจัยเดียวที่รวมมันเข้าด้วยกัน - ค่าออกเทนต่ำ ด้วยวิธีการวิ่งตรง เป็นไปได้ที่จะได้ส่วนผสมของน้ำมันเบนซินที่มี OC ที่สูงกว่า 65 จากน้ำมันที่ผลิตในอาเซอร์ไบจาน ดินแดนครัสโนดาร์ ซาคาลิน และเอเชียกลางเท่านั้น ในสถานที่อื่นๆ ที่มีการขุด “ทองคำดำ” ส่วนผสมที่ติดไฟได้จะได้รับ SP ต่ำเนื่องจากมีพาราฟินไฮโดรคาร์บอนอยู่ด้วย

ศักดิ์ศรีของน้ำมันเบนซินตรง

คุณสมบัติด้านบวกของน้ำมันเบนซินแบบตรงคือ:

• ความเสถียร;
• คุณสมบัติต้านการกัดกร่อน
• ระเหยได้ดีเยี่ยม;
• การนำความร้อนสูง (ประมาณ 10,500 bcal/กก.);
• ทนต่ออุณหภูมิต่ำ (สูงถึง 100 องศาเซลเซียส);
• ดูดความชื้นต่ำ

เพราะเชื้อเพลิงนี้มีความต้านทานการน็อคสูงเกินไป จึงใช้ร่วมกับสิ่งเจือปนเท่านั้นในส่งผลให้ค่าออกเทนเพิ่มขึ้น

ออกเทนคืออะไร

ค่าออกเทนแสดงถึงความต้านทานต่อการระเบิดของวัสดุที่ติดไฟได้ เช่น ความสามารถของของเหลวในการจุดไฟได้เองตามธรรมชาติระหว่างการบีบอัดในเครื่องยนต์สันดาปภายใน ค่าออกเทนเท่ากับเนื้อหาของไอโซออกเทนในส่วนผสมที่ติดไฟได้ร่วมกับสารเอ็น-เฮปเทน ส่วนผสมต้องมีความต้านทานและการระเบิดเท่ากันกับตัวอย่างเชื้อเพลิงทดสอบภายใต้สภาวะปกติ สาร isooctane ออกซิไดซ์ได้ไม่ดี ดังนั้นจึงมีความทนทานต่อการระเบิด 100 หน่วย และสาร n-heptane จะระเบิดแม้ในการอัดที่น้อยที่สุด ดังนั้น ความทนทานต่อการระเบิดจึงเป็นศูนย์ เพื่อตรวจสอบความต้านทานการระเบิดของน้ำมันเบนซินที่มีค่าออกเทนเกิน 100 หน่วย มาตราส่วนพิเศษได้ถูกสร้างขึ้น มันใช้ไอโซออกเทนโดยเติมเตตระเอทิลลีดในปริมาณที่แตกต่างกัน

พันธุ์ SP

เลขออกเทนแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ OCHM และ OCHI ROI (เลขออกเทนจากการวิจัย) แสดงให้เห็นว่าน้ำมันเบนซินทำปฏิกิริยาอย่างไรเมื่อบรรทุกเครื่องยนต์เบาถึงปานกลาง ในการกำหนด ROI จะใช้การตั้งค่าที่จำลองเครื่องยนต์สูบเดียว การออกแบบสามารถบีบอัดของเหลวด้วยแรงที่แตกต่างกัน ความเร็วเพลาข้อเหวี่ยงคือ 600 รอบต่อนาที ที่อุณหภูมิ 50 องศาเซลเซียส

MOND (เลขออกเทนเครื่องยนต์) แสดงให้เห็นถึงพฤติกรรมของของเหลวไวไฟในระหว่างการบรรทุกหนัก วิธีการกำหนดจะคล้ายกับวิธีก่อนหน้า อย่างไรก็ตาม ความเร็วเพลาข้อเหวี่ยงของการจำลองการติดตั้งเครื่องยนต์คือ 900 รอบต่อนาที และอุณหภูมิของอากาศระหว่างการทดสอบถึง150 องศาเซลเซียส

เพิ่ม SP ด้วยสารเติมแต่ง

เครื่องยนต์สมัยใหม่ที่ใช้ในการบินต้องใช้น้ำมันที่มีค่าออกเทนขั้นต่ำอย่างน้อย 95 หน่วย น้ำมันเบนซินที่ผ่านการกลั่นหลังจากการกลั่นโดยตรงจะได้รับค่าออกเทนต่ำซึ่งไม่เหมาะสำหรับใช้ในเครื่องยนต์อากาศยานสมัยใหม่ การเพิ่มคุณสมบัติป้องกันการกระแทกสามารถทำได้โดยใช้สารเติมแต่ง ก่อนหน้านี้ ใช้เฉพาะของเหลวเอทิลเพื่อจุดประสงค์เหล่านี้ ทุกวันนี้ คอมเพล็กซ์ทั้งหมดได้รับการพัฒนาเพื่อเพิ่ม RP ซึ่งมีส่วนประกอบที่ประกอบด้วยออกซิเจน เอสเทอร์ สารเพิ่มความคงตัว สีย้อม สารป้องกันการกัดกร่อน และอีกมากมาย

ความแตกต่างระหว่างน้ำมันเบนซิน B 91 115 และ Avgas 100 ll

น้ำมันเบนซินสำหรับการบิน B 91 115 เป็นส่วนผสมของเชื้อเพลิงที่ได้จากการกลั่นโดยตรงโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาปฏิรูป องค์ประกอบของเชื้อเพลิงดังกล่าว ได้แก่ อัลคิลเบนซีน โทลูอีน และสารเติมแต่งต่างๆ (เอทิล สารต้านอนุมูลอิสระ สีย้อม) น้ำมันเบนซินสำหรับเครื่องบิน Avgas 100 ll ประกอบด้วยส่วนผสมของค่าออกเทนสูงและส่วนประกอบพื้นฐานที่คล้ายคลึงกัน เพื่อให้ได้เชื้อเพลิงยี่ห้อนี้ จะมีการเติมเอทิล สีย้อม และสารเติมแต่ง เพื่อป้องกันการกัดกร่อนและไฟฟ้าสถิต

ความแตกต่างระหว่างสองยี่ห้อของสารที่ติดไฟได้อยู่ที่เกรด สารเติมแต่งที่ใช้ ส่วนประกอบและเนื้อหาที่แตกต่างกันของตะกั่วเตตระเอทิล ในน้ำมันเชื้อเพลิงระดับแรก ปริมาณของตะกั่วเตตระเอทิลไม่ควรเกิน 2.5 กรัม/กิโลกรัม ในครั้งที่สอง - 0.56 กรัม/ลิตร รหัสตัวอักษร ll ในชื่อหมายถึงปริมาณตะกั่วต่ำในน้ำมันเชื้อเพลิง ยังไงสารตะกั่วในน้ำมันเบนซินสำหรับการบินน้อยกว่าประสิทธิภาพด้านสิ่งแวดล้อมก็ดีขึ้น น้ำมันเบนซินที่สะอาดกว่าจะไม่เพียงปกป้องธรรมชาติจากการถูกทำลาย แต่ยังช่วยลดผลกระทบที่เป็นพิษของเชื้อเพลิงต่อคนงานที่ถูกบังคับให้ติดต่อกับมัน ควรสังเกตว่ากฎหมายของสหพันธรัฐรัสเซียไม่ได้ควบคุมการเติมสารเติมแต่งเพื่อป้องกันการกัดกร่อน การตกผลึก และไฟฟ้าสถิตในเชื้อเพลิงการบิน

เกรดน้ำมัน

เกรดของส่วนผสมมีผลต่อการต้านทานการระเบิดระหว่างการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายในด้วยกำลังสูงสุดที่เป็นไปได้ ตัวอย่างเช่น ในเกรดของเชื้อเพลิงตามหมายเลข 115 กำลังที่เพิ่มขึ้นระหว่างการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายในนั้นมากกว่าไอโซออกเทน 15 เปอร์เซ็นต์ เกรดของน้ำมันเบนซินการบิน Avgas 100 ll ตามเอกสารต้องมีอย่างน้อย 130 หน่วย น้ำมันเบนซินสำหรับการบิน 91,115 มีอย่างน้อย 115 หน่วยตาม GOST 1012 สำหรับน้ำมันเบนซินสำหรับการบิน เชื้อเพลิงเฉลี่ย 100 จะให้กำลังเพิ่มขึ้น แต่ถ้าเครื่องยนต์สันดาปภายในทำงานบนส่วนผสมที่เสริมสมรรถนะเท่านั้น กำลังในกรณีนี้เพิ่มขึ้น 15 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับเชื้อเพลิงเกรด B 91 115.

การผลิตน้ำมันเบนซินการบิน

การผลิตน้ำมันเบนซินสำหรับการบินเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนซึ่งประกอบด้วยการดำเนินการทางเทคโนโลยีดังต่อไปนี้:

• การผลิตส่วนประกอบต่างๆ (ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เสถียร โทลูอีน ฯลฯ)
• กระบวนการกรองสารเติมแต่งและส่วนประกอบอื่นๆ
• ผสมสารเติมแต่งและส่วนประกอบ

ในประเทศของเราไม่มีการผลิตน้ำมันเบนซินสำหรับการบิน เหตุผลอยู่ในการห้ามการผลิตเอทิลในสหพันธรัฐรัสเซียแม้ว่าส่วนประกอบที่ขาดหายไปจะถูกซื้อในต่างประเทศ การผลิตวัสดุที่ติดไฟได้นั้นไม่เกิดประโยชน์ทางเศรษฐกิจเนื่องจากการบริโภคในปริมาณน้อย ซื้อน้ำมันเชื้อเพลิงสำเร็จรูปสำหรับเครื่องบินในต่างประเทศ สถานการณ์ปัจจุบันทำให้อุตสาหกรรมการบินในรัสเซียเสียเปรียบ เนื่องจากการผลิตเครื่องบินภายในประเทศขึ้นอยู่กับราคาซื้อน้ำมันเชื้อเพลิงจากต่างประเทศ ตลอดจนปริมาณการซื้อ

ทำไมจึงจำเป็นต้องใช้เตตระเอทิลลีดในน้ำมันเบนซินสำหรับการบิน

สารที่เรียกว่าเตตระเอทิลลีด (TEP) ถูกเติมลงในน้ำมันเบนซินสำหรับการบินโดยไม่ล้มเหลว สิ่งนี้มีประโยชน์ในแง่ของการประหยัด เนื่องจากหากมีอยู่ในองค์ประกอบ เชื้อเพลิงจะมีความต้านทานการระเบิดที่มากขึ้นระหว่างการเผาไหม้ในเครื่องยนต์ นอกจากนี้ TPP ยังป้องกันการสึกหรอของชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวของเครื่องยนต์อากาศยาน ควรเพิ่มว่าไม่ได้ใช้ TES ในรูปแบบบริสุทธิ์ แต่จะถูกแปลงเป็นของเหลวเอทิล ปริมาณตะกั่วเตตระเอทิลในของเหลวดังกล่าวถึง 50 เปอร์เซ็นต์

น้ำมันเบนซินสำหรับการบิน

เมื่อเทียบกับเชื้อเพลิงยานยนต์ ข้อกำหนด GOST สำหรับน้ำมันเบนซินสำหรับการบินนั้นเข้มงวดกว่ามาก การผลิตถูกควบคุมโดยจำนวนของกระบวนการทางเทคโนโลยี กำลังพัฒนาของเหลวที่ติดไฟได้สำหรับเครื่องบิน โดยคำนึงถึงคุณลักษณะการออกแบบทั้งหมดของระบบเชื้อเพลิงและเครื่องยนต์ในเครื่องบิน

ข้อกำหนดพิเศษสำหรับน้ำมันเบนซินที่ใช้ในการบิน:

• เพิ่มการระเหย. พารามิเตอร์นี้ทำให้สตาร์ทเครื่องยนต์ได้ง่ายขึ้น ปรับปรุงคุณภาพของส่วนผสม
• ต้านทานการระเบิดภายใต้ภาระสูง
• ดูดความชื้นเล็กน้อย(ดูดความชื้น).
• ทนต่ออุณหภูมิต่ำ

เบนซิน B-70

น้ำมันเบนซินสำหรับเครื่องบิน B-70 เป็นเชื้อเพลิงที่ติดไฟได้มีกลิ่นฉุน หากโดนผิวหนัง ดวงตา หรืออวัยวะภายใน อาจนำไปสู่กระบวนการที่ย้อนกลับไม่ได้ เนื่องจากสารนี้มีพิษร้ายแรง งานที่จำเป็นทั้งหมดเกี่ยวกับเชื้อเพลิงดังกล่าวจะดำเนินการโดยใช้การระบายอากาศ และใช้ถุงมือยางเพื่อปกป้องผู้คน

ลักษณะทางเทคนิคของน้ำมันเบนซินสำหรับการบิน B-70:

• สารใสไม่มีสี;
• ความหนาแน่นที่อุณหภูมิห้องไม่เกิน 0.7g/cm3;
• เริ่มต้นการกลั่น - ไม่เกิน 80 องศาเซลเซียส
• กระบวนการกลั่นดำเนินการที่อุณหภูมิไม่เกิน 100 องศาเซลเซียส
• คาร์โบไฮเดรตอะโรมาในองค์ประกอบไม่เกิน 1.5 เปอร์เซ็นต์
• ส่วนแบ่งของกำมะถัน - ไม่เกิน 1.5%.