Einer der Hauptgründe, warum die üblichen Avgas-Sorten immer noch voller 3-Plumba-3,3-Diethylpentan sind , ist die Inkompatibilität vieler Flugzeugkraftstoffsysteme mit den Oxygenaten (hauptsächlich Ethanol , mit etwas ETBE ), die wie erwähnt als Oktanzahlverstärker in Mogas verwendet werden (zum Beispiel) hier :
[...] 87UL/E0 (ähnliche Kraftstoffe heißen 82UL oder 85UL) -- Dies ist eine streng spezifizierte Form von Motorbenzin (Mogas) -- ohne Ethanol oder Sauerstoffverbindungen darin, da viele Flugzeugkraftstoffsysteme nicht kompatibel sind mit Ethanol – das in Niedrigkompressions-Kolbenmotoren für die Luftfahrt verwendet wird, die in Flugzeugzellen montiert sind, die für den Betrieb mit Motorbenzin zertifiziert oder STC-zugelassen sind. [...]
Fettdruck im Original; Hervorhebungen kursiv hinzugefügt.
Aber die Automobilindustrie hatte genau das gleiche Problem und passte sich dennoch leicht an das Aufkommen von alkoholischem bleifreiem Benzin an (nämlich durch Ersetzen inkompatibler Kraftstoffleitungen und Dichtungen und so weiter durch solche, die nicht durch Ethanol gelöst wurden ) . Warum also sind Oxygenate so viel eher ein Stolperstein für Flugzeugtreibstoffsysteme und -triebwerke?
Die erforderlichen Modifikationen sind einfach nicht wirtschaftlich.
Das Hauptproblem ist die Dampfsperre, da Ethanol einen niedrigeren Dampfdruck hat (dh eher verdampft) als Benzin. Schlimmer noch, Mogas-Ethanol-Gehalte werden variiert, um den idealen Dampfdruck für unterschiedliche Temperaturen zu erreichen. Dies ist in Ordnung für Autos, die alle ein bis zwei Wochen über einen relativ kleinen Temperaturbereich einen Benzintank durchlaufen, aber ein ernstes Problem für Flugzeuge, in denen das Benzin monatelang stehen bleibt und dann in einem einzigen einen großen Temperaturbereich in verschiedenen Höhen erfährt Flug.
Der Dampfdruck ist wichtig, weil motorbetriebene Kraftstoffpumpen, die in Flugzeugen die Norm sind, Kraftstoff durch die Kraftstoffleitungen ziehen . Insbesondere in Kombination mit Tiefdeckertanks kann Ethanol in den Leitungen verdampfen und den weiteren Kraftstofffluss blockieren, was für ein Flugzeug ein weitaus schwerwiegenderes Problem darstellt als für ein Auto. Reines Benzin hat einen ausreichend hohen Dampfdruck, der nicht vorkommt. Als Ethanol zum ersten Mal zu Mogas hinzugefügt wurde, lösten die Autohersteller dies, indem sie die Kraftstoffpumpen zum Tank verlegten, sodass der Kraftstoff stattdessen gedrückt wirddurch die Kraftstoffleitungen und verdampft daher unabhängig von seinem Dampfdruck nicht, und das war bei normalem Flottenumsatz innerhalb weniger Jahre die Regel. Einige Flugzeuge haben zwar Tankerhöhungspumpen wie Autos, aber sie sind normalerweise nicht für den Vollzeitbetrieb vorgesehen. Ethanol würde Tankerhöhungspumpen erfordern, die ganztägig laufen können, was bedeutet, dass entweder die vorhandenen ersetzt oder neue hinzugefügt werden.
Ethanol ist auch korrosiver als Benzin. Die regelmäßige Verwendung von Ethanol kann bedeuten, dass Kraftstoffpumpen (sowohl Motor als auch, falls zutreffend, Tank), Kraftstoffleitungen, Dichtungen, Einspritzdüsen oder Vergaser usw. ausgetauscht werden müssen. Um solche Änderungen vorzunehmen, benötigen Sie jeweils ein STC. Die Entwicklung eines STC ist teuer und der Markt ist ziemlich begrenzt, daher müssen die Unternehmen, die sie verkaufen, viel verlangen, um ihre Kosten zu decken – zusätzlich zu den hohen Kosten der Teile selbst, die die gleichen Probleme haben. Auch wenn viele Motoren rückwirkend für Mogas (in einigen Fällen sogar mit Ethanol) bewertet wurden, benötigen Sie immer noch ein teures STC, um die alten Plakate zu ändern, die Avgas erfordern.
Auch wenn Mogas nicht direkt mit Ethanol verwandt ist, enthält es kein Blei. Ältere Flugzeugmotoren benötigen gelegentlich noch einen Tank mit verbleitem Avgas, um Ventilsitze und Führungen zu schmieren. Das kann normalerweise behoben werden, indem bestimmte Teile durch neuere aus neueren Materialien ersetzt werden, aber das ist auch nicht billig und normalerweise am besten bis zur nächsten Überholung hinausgezögert. Bis dahin können Sie Mogas nicht Vollzeit betreiben, unabhängig vom Ethanolgehalt.
Wenn Sie all diese Kosten addieren, könnte die Nachrüstung der meisten GA-Flugzeuge für Ethanol leicht mehr sein, als die Flugzeuge wert sind.
Das Hauptproblem, das Ethanol-Mischkraftstoff zur Verwendung im Rahmen der STC für Autokraftstoffe verbietet, sind die Auswirkungen von Ethanol auf Gummikomponenten im Kraftstoffsystem. Ethanol ist auch leicht korrosiv gegenüber Aluminium, aber bei weitem nicht so schlimm wie Methanol, das einen Kraftstofftank in Tagen auflöst (mit Methanol betriebene Rennwagen fahren Rennen und entleeren dann sofort ihre Kraftstoffsysteme).
10 % Ethanol in einem Kraftstofftank werden ihm im Allgemeinen nicht schaden. Wenn Sie mit Ethanol kompatible Schläuche und Dichtungen (insbesondere die Schwimmerdichtung des Vergasers) installieren, können Sie Kraftstoffmogas mit Ethanolmischungen verwenden, und das Flugzeug kümmert sich nicht darum, ungeachtet der anderen Probleme wie der Neigung zur Wasseraufnahme. Dies ist eine Option für selbstgebaute Fahrzeuge, die hinsichtlich der im Kraftstoffsystem verwendeten Materialien nicht eingeschränkt sind, und kann eine gute Sicherheitsmaßnahme gegen das versehentliche Hinzufügen von Mogas mit Ethanol sein.
Es gibt einen Quickie-Test zum Auffinden von Ethanol im Gas. Geben Sie Kraftstoff in einen reagenzglasähnlichen Behälter, fügen Sie etwas Wasser hinzu, das bis zum Boden geht, markieren Sie die Wasserlinie und schütteln Sie dann das Rohr. Nachdem sich die Mischung abgesetzt hat, wenn sich die Wassermenge auf magische Weise erhöht hat, ist das Wasser plus Ethanol gemischt. Ich mache diesen Test, wenn ich Mogas aus einer unbestätigten Quelle verwende.
Die Rotax-Motorenreihe ist für die Verwendung von Premium-Kraftfahrzeugbenzin mit 10 % Ethanol ausgelegt. Ihre Motoren können auch AVgas verwenden, aber das neigt dazu, das Öl mit Blei zu belasten und erfordert häufigere Ölwechsel pro Rotax. Rotax ist ein wichtiger Akteur in der Luftfahrt, insbesondere bei leichteren Flugzeugen und LSA.
Wenn Sie hören, dass Mogas mit Ethanol schlechte Nachrichten sind oder aufgrund von Dampfsperren oder hydrophilen Eigenschaften nicht funktionieren können, verstehen Sie einfach, dass es sich meistens um veraltete Informationen handelt. Es ist jedoch richtig, dass die bewährten Lycoming- und Continental-Motoren für den Betrieb bei niedrigen Drehzahlen und für die Verwendung von 100 AV-Gas mit niedrigem Bleigehalt ausgelegt sind. Abgesehen davon kenne ich Leute, die Premium-Mogas mit Ethanol (und oft mit AV-Gas gemischt) in ihren 8,5: 1-Lycoming-Motoren ohne Probleme betreiben ... bis jetzt. :)
Es sind nicht nur große Zwillinge, die eine „hohe Verdichtung“ haben oder Turbos verwenden. Viele vier- und sechssitzige Motoren haben Motoren mit höherer Verdichtung auch ohne Turbos. Mein Lycoming O-360-A1F6D hat keinen Turbo. hat Zylinder mit einem Verdichtungsverhältnis von 8,5: 1 und benötigt 100 l, um eine frühe Detonation zu verhindern.
O-360-A-Serie
FAA-Typenzulassung .................................... 286
Nennleistung .......................................... 180
Nenndrehzahl, U/min .................................. 2700
Bohrung, Zoll .................................................. ..... 5.125
Hub, Zoll .................................................. ... 4.375
Hubraum, Kubikzoll .................................. 361,0
Komprimierungsverhältnis .......................................... 8,5:1
(Der -A1F6D weist auf Dinge wie Hohlwelle für den Öldruck hin, um den Propeller mit konstanter Drehzahl über den Regler anzutreiben, Gegengewichte am Kurbelgehäuse zum Ausbalancieren der Zylinder, Doppelmagnetzünder vs. 2 separate Magnetzünder).
Und wenn Sie sich Seite pdf Seite 42 (mit 3-10 gekennzeichnet) ansehen, benötigen fast alle O-360-Motoren Kraftstoff mit höherer Oktanzahl:
KRAFTSTOFF UND ÖL *Flugzeugkraftstoff
Modellreihe Mindestnote
O-360-B, -D 80/87
O-360-A1P, -C1F, -C4F; HO-360-C1A 91/96
O-360-C, -F; HO-360-A, -B; IO-360-B, -E; HIO-360-B 91/96 oder 100/130
O-360-J2A 91/96 oder 100/100LL
IO-360-L2A, -M1A, -M1B 91/96 oder 100LL
HIO-360-G1A 91/96 oder 100LL
O-360-A, -C1G, -C4P, -A1H6; TIO-360-C1A6D 100/100LL
IO-360-B1G6, -C1G6, -J, -K2A, -A1D6D, -A3B6, -A3D6D;
HIO-360-A1B 100/100LL
AIO-360-A, -B; IO-360-A, -C, -D, -F 100/130
HIO-360-A, -C, -D, -E, -F 100/130
TIO-360-A 100/130
Die Version mit Kraftstoffeinspritzung, die in der Version mit einziehbarem Getriebe meines Flugzeugs verwendet wird. IO-360Axxx hat Zylinder mit einem höheren Verhältnis von 8,7: 1 und entwickelt 15-20 PS mehr.
Hier finden Sie weitere Informationen zu verbleitem Flugkraftstoff unter https://www.faa.gov/about/initiatives/avgas/
FAA Startseite ▸ Über die FAA ▸ Programme und Initiativen ▸ Flugbenzin Flugbenzin Über Flugbenzin Abonnieren Teilen Drucken Die Federal Aviation Administration (FAA) teilt die Bedenken der Environmental Protection Agency (EPA) bezüglich der Bleiemissionen von Kleinflugzeugen. Eigentümer und Betreiber von mehr als 167.000 Flugzeugen mit Kolbenmotor, die in den Vereinigten Staaten operieren, verlassen sich auf Flugbenzin (Avgas), um ihre Flugzeuge anzutreiben. Avgas ist der einzige verbleibende bleihaltige Transportkraftstoff. Blei in Avgas verhindert schädliches Motorklopfen oder Detonation, die zu einem plötzlichen Motorausfall führen können. Blei ist eine giftige Substanz, die eingeatmet oder in den Blutkreislauf aufgenommen werden kann, und die FAA und EPA und die Industrie arbeiten zusammen, um es aus Avgas zu entfernen.
Um dabei zu helfen, „die Führung herauszuholen“, unterstützt die FAA die Erforschung alternativer Kraftstoffe in unserem William J. Hughes Technical Center in Atlantic City. Wir arbeiten mit Flugzeug- und Triebwerksherstellern, Kraftstoffherstellern, der EPA und Industrieverbänden zusammen, um technische und logistische Herausforderungen bei der Entwicklung und Einführung eines neuen, bleifreien Kraftstoffs zu bewältigen.
Die FAA arbeitet weiterhin mit der EPA zusammen, um diesen Übergang reibungslos zu gestalten und sicherzustellen, dass die Versorgung mit Flugbenzin nicht unterbrochen wird und alle Flugzeuge weiterfliegen können.
Dieser Folgeartikel enthält weitere Informationen:
Das Desaster bleifreies Benzin – was es für Piloten bedeutet | Air Facts Journal https://airfactsjournal.com/2018/11/the-unleaded-fuel-disaster-what-it-means-for-pilots/
Der neue Zeitplan konzentriert sich auf das Testen eines bleifreien Kraftstoffs, der von Shell entwickelt wird – jetzt der einzige Teilnehmer an PAFI nach der Eliminierung des Kraftstoffkandidaten von Swift Fuels.
Ein weiterer Artikel von AOPA https://www.aopa.org/news-and-media/all-news/2018/october/03/faa-sees-mid-2020-completion-of-unleaded-avgas-project
Die FAA hatte die Tests im vergangenen Frühjahr eingestellt und Shell und Swift aufgefordert, Bedenken auszuräumen, die sich aus Daten ergaben, die in Tests in der Frühphase gesammelt wurden. Im August berichtete AOPA nach einem Treffen der PAFI-Lenkungsgruppe in der AOPA-Zentrale über PAFIs kontinuierliche Fortschritte und Pläne für die Zukunft.
Bevor die Flugtests unter PAFI wieder aufgenommen werden, werden die Vorarbeiten „die Klärung von Materialkompatibilität, Haltbarkeit, Detonation und Leistungsproblemen umfassen“, sagte die FAA.
In Bezug auf die Verlängerung der Tests bis 2020 bekräftigte die FAA, dass „die PAFI-Mission Bestand hat“, und stellte fest, „obwohl es zusätzliche Zeit in Anspruch nehmen wird, dieses Ziel zu erreichen, ist es unerlässlich, sicherzustellen, dass letztendlich ein brauchbarer, sicherer und wirtschaftlicher Kraftstoff zugelassen wird. ”
„Die AOPA ist ermutigt, das kontinuierliche Engagement und die Bemühungen von Shell zu sehen, an Problemen zu arbeiten und Abhilfemaßnahmen zu entwickeln“, sagte David Oord, Senior Director of Regulatory Affairs bei AOPA. „Wir und die anderen Mitglieder der PAFI-Lenkungsgruppe waren erfreut zu sehen, dass die ersten Ergebnisse ihrer Bemühungen vielversprechend aussehen.“
Oord bekräftigte die fortgesetzte Unterstützung der Bemühungen von Regierung und Industrie, einen flottenweiten bleifreien Ersatz für 100-Liter-Avgas der allgemeinen Luftfahrt zu identifizieren, zu testen und zu genehmigen, und verwies auf die langjährige Position von AOPA, dass der resultierende Kraftstoff keine umfangreichen Änderungen an Triebwerken, Flugzeugsystemen oder Kraftstoffversorgungssystemen erfordern darf .
„Letztendlich suchen wir nach dem besten Kraftstoff, egal ob aus PAFI oder anderen Mitteln. Das Ziel ist das gleiche, egal auf welchem Weg wir dorthin gelangen.“
Ich erinnere mich, dass ich während der Abschaltung der Regierung im Februar 2019 einen (oder einige) Artikel gesehen habe, in denen es heißt, dass die Tests für eine unbekannte Zeit ausgesetzt wurden, sodass bleifreies Benzin für eine Weile nicht verfügbar sein wird.
Die PS-stärkeren Motoren, wie der O-540 und der IO-540, sind 6-Zylinder-Versionen meines 4-Zylinder-Motors. Wenn meiner also 180 PS/4 Zylinder hat, ~ 45 PS/Zylinder, dann erzeugt ein O-540 ~ 6x45 = 270 PS und ein IO-540 ~ 50 PS/Zylinder = 300 PS. Diese sind in 6-sitzigen Flugzeugen und den größeren Zwillingen zu finden. Wir alle haben den gleichen Bedarf an 100 Liter Kraftstoff. Mein Heimatflughafen hat aufgehört, Mogas mit 87 Oktaven zu transportieren, ich nehme an, dass die Nachfrage gesunken ist, und befördert jetzt nur noch 100 LL. Ich kann mich nicht einmal an den letzten Flughafen erinnern, an dem ich 87 Mogas hatte.
Es gibt tatsächlich mehrere verschiedene Dinge, die dies beeinflussen.
Die Verwendung von Flugbenzin
Beim Flugbenzin wird das meiste Volumen von Hochleistungstriebwerken mit Turbos verbraucht. Beispiele sind zweimotorige Flugzeuge, die im Linienbetrieb eingesetzt werden. Diese sind für die höhere Oktanzahl ausgelegt und können nicht mit niedrigeren Oktanzahlen betrieben werden. (Soweit ich weiß, ist es derzeit nicht möglich, Benzin mit ausreichend hohen Oktanzahlen für diese Motoren herzustellen, ohne Blei zu verwenden, aber da könnte ich mich irren).
Da diese Motoren die Hauptverbraucher sind und Kraftstoff mit hoher Oktanzahl benötigen, werden Sie feststellen, dass Avgas 100LL auf "größeren" Flughäfen leicht verfügbar ist. Die meisten kleineren Flugzeuge sind für die Verwendung dieses Treibstoffs zertifiziert und, nun ja, da er verfügbar ist, tun sie das auch. Einige Flughäfen bieten möglicherweise zusätzliche Kraftstoffoptionen an, jedoch nicht unbedingt zu niedrigeren Preisen.
Um mit verschiedenen Kraftstoffen zu fahren, benötigen Sie einen STC
Die Erstellung eines STC (Supplemental Type Certificate) kostet Geld (manchmal vom Flugzeughersteller bezahlt) und kann zusätzliche Kosten für den Flugzeugbesitzer verursachen. Möglicherweise müssen Sie einige Teile im Motor, Kraftstoffleitungen, Kraftstofftanks usw. austauschen. Weltweites Avgas oder bleifreier Kraftstoff ist nicht unbedingt günstiger als 100 LL, sodass Sie Ihre Investition möglicherweise nicht wieder hereinholen.
Temperatur und Höhe
Benzin ist eine Mischung aus mehreren verschiedenen Komponenten. Flugbenzin ist streng spezifiziert, um bei niedrigen Temperaturen und in großen Höhen zu funktionieren. Normaler Haushaltskraftstoff ist weniger streng spezifiziert und kann in großer Höhe verdampfen und/oder bei niedrigen Temperaturen gefrieren. Die Mischung variiert oft zwischen Sommer und Winter, um die Produktionskosten niedrig zu halten.
Das weitere Vorgehen Natürlich könnte sich dies zu gegebener Zeit ändern. Manchmal können Sie einen Lieferanten von Flugbenzin dazu bringen, mit einer der Spezifikationen für bleifreien Kraftstoff zu ergänzen. Wir haben dies vor einigen Jahren auf dem örtlichen Segelflugplatz und dem örtlichen städtischen Flugplatz (ESSB) getan. Die längerfristige Hoffnung besteht darin, sich für elektrische Flugzeuge zu entscheiden, aber wenn das passiert, werden wir sehen.
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