Ich finde es witzig, dass man an Tankstellen generell "normales" Benzin (in verschiedenen Oktanzahlen) oder Diesel kaufen kann. An Flughäfen können Sie im Allgemeinen 100 LL Avgas oder Jet-A kaufen.
Können Sie Diesel mit Jet-A und "normales" Benzin mit Avgas vergleichen? Wenn ja, was sind die Unterschiede? Warum gibt es nur zwei Kraftstoffklassen - gibt es andere, die ich nicht kenne?
Im Großen und Ganzen gibt es drei Arten von Motorkraftstoffen, an denen Sie wahrscheinlich interessiert sind: Diesel , Kerosin und Benzin .
Der Unterschied zwischen den Familien hat hauptsächlich mit dem Molekulargewicht (und damit Siedepunkt / Dampfdruck) der Kraftstoffkomponenten zu tun - in der Reihenfolge oben vom schwersten zum leichtesten. Die Unterschiede innerhalb jeder Familie beziehen sich auf Raffination, Mischung und Additive sowie auf den Kraftstoff auferlegte Prozesskontrollen.
In der Dieselfamilie haben wir Dinge wie Highway Diesel und die verschiedenen Sorten von Heizöl für den Hausgebrauch.
Für Transportzwecke werden diese Kraftstoffe in Selbstzündungsmotoren ("Dieselmotoren") verwendet, wo eine hohe Temperatur und ein hoher Druck bewirken, dass sich der Kraftstoff entzündet und verbrennt, wodurch Strom erzeugt wird.
Für andere Zwecke (wie Heizung) zünden wir das Zeug grundsätzlich an und sind froh, dass es brennt.
Die Kerosene-Familie sind enge Cousins der Diesels, einschließlich K-1 und K-2 Kerosene (offensichtlich) und Jet-A.
Jet-A ist ein hochreiner Kraftstoff auf Kerosinbasis, der unter einem bestimmten ASTM-Standard (D1655) mit bestimmten physikalischen Eigenschaften hergestellt wird und in Strahlturbinentriebwerken verwendet wird. Kraftstoff, der die Jet-A-Spezifikation nicht erfüllt, wird im Allgemeinen in der Produktionskette für andere Zwecke recycelt (z. B. kann er zum Mischen von Kerosin zum Heizen verwendet oder in Autobahndiesel eingemischt werden).
Jet-A ist für Turbinentriebwerke geeignet, kann aber auch in anderen Kolbenmotoren mit Selbstzündung wie Dieselkanister verbrannt werden (es gibt eine große Auswahl an Aerodieselmotoren von mehreren Herstellern).
Andere Kerosinqualitäten werden abhängig von ihrer Raffination und Reinheit für Motorkraftstoffe, Kochkraftstoffe ("Lagerkocherkraftstoff" ist typischerweise Kerosin), Heizung, Beleuchtung usw. verwendet.
In der Benzinfamilie haben wir Avgas, Autogas und „Gasohol“, die alle für den Einsatz in Ottomotoren entwickelt wurden.
Avgas gibt es tatsächlich in mehreren Qualitäten, die alle nach einem ASTM-Standard (D910) hergestellt werden, mit spezifischen physikalischen Eigenschaften und spezifischen zulässigen und erforderlichen Zusatzstoffen (wie Tetra-Ethyl Lead - TEL).
Die Qualität (Oktanzahl) von Flugbenzin wird durch farbige Farbstoffe identifiziert, die der Mischung zugesetzt werden.
Die in den USA verwendeten Farben sind:
Im Allgemeinen ist 100LL der am weitesten verbreitete Flugkraftstoff, da er in den meisten Motoren funktioniert.
Autobenzin gibt es in mehreren Oktanzahlen, aber im Allgemeinen handelt es sich um unterschiedliche Mischungen aus „normalem“ (87 Oktan) und „Premium“ (93 Oktan oder höher).
Autobenzin wird unter einem anderen ASTM-Standard hergestellt als Flugbenzin (es gibt mehrere anwendbare Standards, D4814 wird üblicherweise verwendet), der andere Additive einschließlich Ethanol (normalerweise bis zu 10 %) zulässt.
Gasohol ist ein umgangssprachlicher Begriff für Autobenzin mit einer beliebigen Menge Ethanol, das darin gemischt ist, aber heutzutage wird es oft verwendet, um sich auf Mischungen wie E85 (85 % Ethanol, 15 % Benzinvorrat) zu beziehen.
Flex-Fuel-Automotoren und einige andere Spezialmotoren sind darauf ausgelegt, diesen Kraftstoff zu verbrennen.
Warum verbrennen wir in einer 747 nicht Autobahndiesel oder Heizkerosin?
Mit einem Wort, Reinheit. Die zusätzlichen Kontrollen, die dem Jet-A-Treibstoff durch die zugehörige Norm auferlegt werden, erzeugen ein Produkt mit wohlbekannten Eigenschaften. Wenn Sie ein Flugzeug mit Jet-A betanken, können Sie sicher sein, dass der Treibstoff in den Tanks in der Höhe nicht gefriert (zumindest nicht, es sei denn, Sie kühlen ihn unter -40 Grad). Sie wissen auch, dass der Kraftstoff "sauber" ist und keine Kraftstofffilter verschmutzt oder Ablagerungen im Verbrennungskern des Motors hinterlässt, die später Probleme verursachen können.
Andererseits verbrennen wir Jet-A nicht in einem Mack Truck, weil es unerschwinglich teuer wäre: Straßendiesel muss nicht die gleichen strengen Toleranzen einhalten wie Düsentreibstoff, und es gibt keinen Grund, einen strenger spezifizierten ( und damit teurerer) Kraftstoff, wenn ein günstigerer verfügbar ist.
Der Unterschied zwischen Flugbenzin und Autobenzin ist etwas subtiler: Die Kernmischungen sind sehr ähnlich, aber die Additivpakete sind sehr unterschiedlich.
Die größte Sorge für Benutzer in der Luftfahrt ist normalerweise das Ethanol, das üblicherweise in Autobenzin eingemischt wird: Gummikomponenten in Flugzeugkraftstoffsystemen wurden nicht für die Handhabung von Alkoholen entwickelt und können durch Ethanol beschädigt/zersetzt werden.
Bei Autos ist das im Flugbenzin enthaltene Blei besorgniserregend. Jedes "moderne" Auto (mit einem Katalysator und Sauerstoffsensoren im Abgassystem) kann keinen bleihaltigen Kraftstoff verbrennen, da die Bleinebenprodukte im Auspuff sowohl die Katalysatormatrix als auch die Sauerstoffsensoren verschmutzen (obwohl ein Plymouth Belvedere aus den 1950er Jahren keinen hätte Probleme beim Brennen des Zeugs).
Die Arbeit an einem bleifreien Flugkraftstoff ist im Gange - theoretisch könnte der Kraftstoff, der aus diesem Prozess entsteht, gleichermaßen als Straßenkraftstoff und als Flugkraftstoff geeignet sein, aber die Chancen, dass er bis zu Ihrer Tankstelle an der Ecke gelangt, sind relativ gering, außer möglicherweise als Mischungsmaterial aus Chargen, die nicht die endgültige Spezifikation für einen bleifreien Flugkraftstoff mit 100 Oktan erfüllen, aber für das Recycling in Autobenzinmischungen geeignet sind.
In der Luftfahrt wurden in der Vergangenheit mehrere Kraftstoffe verwendet. Ich werde hier mit den üblichen Brennstoffen beginnen und dann Brennstoffe behandeln, die rein von historischem Interesse sind.
100LL -- Die Gartensorte "Avgas", die von den meisten Flugzeugen mit Kolbenmotor verwendet wird. Ähnlich wie ein Superpremium-Benzin in der Formulierung (viel hochoktaniges Alkylat!) mit einer kleinen Menge Tetraethylblei (TEL) hinzugefügt (das LL steht für "Low Lead"). Trotz seiner Formulierung spielt es in der Luftfahrt (insbesondere GA) eine analoge Rolle wie das Benzin, das wir in unsere Autos füllen.
87UL/E0 (ähnliche Kraftstoffe werden 82UL oder 85UL genannt) – Dies ist eine streng spezifizierte Form von Motorbenzin (Mogas) – ohne Ethanol oder Sauerstoffverbindungen, da viele Flugzeugkraftstoffsysteme nicht mit Ethanol kompatibel sind – das wird in Flugzeugkolbenmotoren mit niedriger Kompression verwendet, die in Flugzeugzellen montiert sind, die für den Betrieb mit Motorbenzin zertifiziert oder STC-zugelassen sind. Viele leichte (SLSA) und Ultraleichtflugzeuge sowie einige zertifizierte Typen können dies verwenden, da es billiger als 100 LL sein kann; Allerdings ist es seltener, es auf der Rampe zu finden, während 100LL in den USA und an anderen Orten, wo GA-Motoren mit Funkenzündung üblich sind, allgegenwärtig ist.
Jet-A/JP-5/JP-8 – Düsentreibstoff oder Turbinentreibstoff in einigen Zusammenhängen. Es ist ein hochraffiniertes Kerosin, das sowohl in Turbinenmotoren als auch in Dieselkolbenmotoren verbrannt werden kann; Ottomotoren können es jedoch nicht verwenden. Additivpakete (Prist™ oder generischer Vereisungshemmer für Kraftstoffsysteme (FSII), elektrostatisch dissipative Additive, Biozide und andere Additive) sind üblicherweise in diesem Kraftstoff zu finden. Es ist überall dort zu finden, wo es kommerzielle Luftfahrt gibt, und ist somit weltweit verfügbar. Er ist funktionsmäßig analog zu handelsüblichem Dieselkraftstoff, aber darüber hinaus substituierbarfür Diesel in einigen Situationen (das Militär betreibt Dieselmotoren ständig mit JP-8, aber viele Düsentreibstoffe erfordern ein Schmieradditiv, um erfolgreich in Dieselmotoren verwendet zu werden, die nicht speziell für den Betrieb mit Düsentreibstoff ausgelegt sind). JP-8 und JP-5 sind militärische Düsentreibstoffe auf Kerosinbasis (JP-5 war der ursprüngliche Düsentreibstoff für die Marine, wobei JP-8 ein modernes Derivat ist, das für den Tri-Service-Einsatz geeignet ist).
Jet-B/JP-4 – Dieser Kraftstoff ist ein sogenannter „Wide-Cut“-Düsenkraftstoff mit ähnlichen Eigenschaften wie eine Mischung aus Benzin und Kerosin (er enthält Kohlenwasserstoffe aus beiden Fraktionen). Es wurde in der frühen Jet-Luftfahrt verwendet, da es einfacher zu verfeinern und zu zünden ist als Jet-A, aber es hat schlechtere Sicherheitseigenschaften als Jet-A. Es kann in extremen nördlichen Gefilden gefunden werden, wo Jet-A zu kristallisieren oder zu gelatinieren beginnt. JP-4 ist ein älterer militärischer Kerosintyp mit ähnlichem Charakter wie Jet-B, wurde aber durch JP-8 ersetzt.
Propan/Flüssiggas (LPG) – Dies ist das gleiche Material, mit dem Sie Tanks für Ihren Gasgrill kaufen. Es ist der Treibstoff der Wahl für Heißluftballons, da es sauber verbrennt und zuverlässig zündet, wenn nur ein leistungsschwaches Zündsystem (z. B. ein Piezozünder) installiert ist.
80/87 -- Ein verbleites Benzin mit niedriger Oktanzahl, ähnlich dem verbleitem Motorbenzin vergangener Tage. Flugzeuge brauchen das nicht mehr – Sie können immer 100 LL in ein Flugzeug packen, das sonst 80/87 verwenden würde, und die meisten Motoren mit niedriger Kompression verbrennen heutzutage stattdessen 87 UL.
100/130 -- Der Vorgänger von 100LL, mit doppelt so hohem Bleigehalt -- war früher ein üblicher Kraftstoff für Hochkompressions-Kolbenmotoren; Alle diese Motoren verbrennen jetzt jedoch 100 LL.
115/145 -- Dieser verbleite Superspezialkraftstoff wird für Luftrennen mit Kolbenmotoren und andere Anwendungen verwendet, bei denen maximale Leistung von Kolbenmotoren mit Zwangszug und sehr hoher Verdichtung erforderlich ist, wie sie in Kampfflugzeugen aus der Zeit des Zweiten Weltkriegs zu finden sind. Wie andere gesagt haben, ist es nur in der gelegentlichen LKW-Ladung zu sehen, die nach Reno geleitet wird.
JP-7 -- Ein Düsentreibstoff mit superhohem Flammpunkt, der für die SR-71 Blackbird entwickelt wurde, aber aufgrund der Einstellung des Blackbird-Programms nicht mehr hergestellt wird. Es kann nicht in gewöhnlichen Strahltriebwerken verwendet werden (es zündet nicht zuverlässig).
RP-1 -- Ein hochraffiniertes Kerosin, das für die Raketentechnik verwendet wird. Kann Jet Fuel ersetzen, wenn es Ihnen nichts ausmacht, dass es mehr kostet als alter französischer Wein auf Gallonage-Basis!
Im Allgemeinen ist 100-Liter-Avgas mit bleifreiem Normalbenzin und Jet-A mit Diesel zu vergleichen.
Es sind auch andere Typen erhältlich - 80/87 Avgas (rot getönt) war früher das Äquivalent zu Regular Leaded und 100/130 (grün getönt) war Premium. Diese Brennstoffe sind derzeit ziemlich schwer zu finden und in einigen Gebieten einfach nicht verfügbar. 115/145 Avgas ist wie Formel-1-Rennbenzin. Eine Raffinerie kann auf Sonderbestellung einige LKW-Ladungen herstellen.
Jet-A ist im Grunde sauberer Diesel, Sie können ihn in Ihren Traktor oder großen LKW stecken, ohne etwas anderes als Ihren Geldbeutel zu beschädigen.
Jet-B ist normaler Düsentreibstoff, der mit Benzin gemischt wird. Springt bei sehr kaltem Wetter besser an, brennt aber auch richtig, richtig gut bei einem Sturz.
JetA ist in der Tat eine Art Dieselkraftstoff, der für den Einsatz in Turbinen aufbereitet wurde. Es gibt eine Reihe anderer Düsentreibstoffe wie JP1, JP2 usw., aber diese sind ziemlich selten, da sie normalerweise für militärische Turbinen verwendet werden.
100LL ist Kraftstoff für Kolbenmotoren und ähnlich wie Autogas formuliert, mit einigen chemischen Unterschieden und einer höheren Oktanzahl (100). Einige Motoren können 87 "Mogas" kaufen, es handelt sich hauptsächlich um kleine Motoren und einige umgebaute.
Auch wenn es 75 Jahre alt ist, enthält dieses SAE-Papier 430113 nützliche Informationen für diejenigen, die mit der Raffinationstechnologie nicht vertraut sind:
• Der Standpunkt eines Raffinerieunternehmens zur Motorkraftstoffqualität SAE Technical Paper 430113
WM Holaday, John Happel
Von den vielen Benzineigenschaften, an denen der Verbraucher interessiert ist, unterliegt eine begrenzte Anzahl der strengen Kontrolle durch den Veredler. Die wichtigsten davon – Klopffestigkeit, Dampfdruck und Destillation – werden weitgehend durch die Anforderungen moderner Automobilmotoren bestimmt, wie sie durch Straßentests und durch Kundenakzeptanz bestimmt werden. Die verschiedenen Prozesse, mit denen der Raffineur die Eigenschaften seines Benzins steuert, beinhalten zu einem erheblichen Teil den vollständigen Umbau von Rohölmolekülen, die den Ausgangspunkt des Raffinationsprozesses bilden. Das Problem des Veredlers besteht nicht nur in der Herstellung von Benzin für vielfältige automobile Anforderungen, sondern auch in der Produktion ausreichender Kraftstoffmengen bei größtmöglicher Wirtschaftlichkeit.
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Peter Kämpf
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