Warum setzen wir immer noch Blei in unseren Treibstoff?

Es gibt nichts "Besonderes" an einem Flugzeugmotor, der Blei im Kraftstoff benötigt - Motoren kümmern sich nicht viel um das Blei in Tetraethylblei, noch kümmern sie sich sehr darum ( es gelangt überall hin, verschmutzt Zündkerzen und kontaminiert das Öl). . Was ihnen wichtig ist, ist die Oktanzahl (Klopffestigkeit) des Kraftstoffs.

Viele „Low Performance“-Flugzeugtriebwerke laufen gut mit bleifreiem Kraftstoff mit niedrigerer Oktanzahl (darunter die Lycoming O-320- und O-360-Familie, die einen guten Teil der GA-Flotte antreiben), aber Hochleistungs-Flugzeugtriebwerke (z der IO-520, den Sie in Beech Bonanzas finden) benötigen einen Kraftstoff mit 100 Oktan. Die genehmigte Spezifikation für Flugbenzin mit 100 Oktan ( ASTM D910 ) führt Tetraethylblei als Oktanverstärker der Wahl auf.

Es ist auch erwähnenswert, dass einige der Techniken zur Erhöhung der Oktanzahl, die in Autobenzin verwendet werden, für Flugzeugmotoren nicht akzeptabel sind (die häufigste in den USA ist die Zugabe von Ethanol, die zwei unerwünschte Auswirkungen hat: Verringerung des Energiegehalts des Kraftstoffs und Beschädigung Dichtungen für Flugkraftstoffsysteme und andere Komponenten).

Warum stellen wir also immer noch 100LL her und warum bieten wir die anderen bleifreien Optionen nicht an jedem Flughafen an?

Flugbenzin ist ein winziger Teil des Benzinmarktes, daher macht es keinen Sinn, 5 Tanks mit 5 verschiedenen Kraftstoffsorten an jedem Flughafen zu haben:
Alle Flugzeugmotoren werden mit 100 LL betrieben, daher werden immer noch 100 LL (verbleites) Flugbenzin produziert weil es eine "Single Fuel"-Lösung für die Bedürfnisse der Kolbenfliegerei ist.

Wenn bleihaltiges Avgas morgen verschwinden würde, würden die Motoren, die es benötigen, ohne zugelassenen Kraftstoff bleiben, was dazu führen würde, dass diese Flugzeuge am Boden bleiben, bis ein alternativer Kraftstoff entwickelt werden könnte oder die Motorenhersteller ein Verfahren zur Leistungsreduzierung der Motoren entwickeln ( Betrieb mit reduzierter Leistung). Aus offensichtlichen Gründen ist keine dieser Optionen attraktiv, insbesondere für Leute, die Motoren mit höherer Leistung besitzen, die vermutlich wegen der Leistung gekauft wurden ...

Das Ändern der Avgas-Spezifikation ist ziemlich arbeitsintensiv - es muss sichergestellt werden, dass der neue Kraftstoff ein "Drop-in-Ersatz" für 100 LL ist - einer, der in jedem Verhältnis mit 100 LL gemischt werden kann und in jedem Motor richtig funktioniert, für den er ausgelegt ist 100 L Kraftstoff.
Die FAA arbeitet mit Triebwerksherstellern und großen Kraftstoffproduzenten an einem Programm, das zu einer solchen Spezifikation führen wird (eine Google-Suche nach unleaded avgas transitionliefert ebenfalls nützliche Ergebnisse), und hoffentlich werden eine universelle Spezifikation für bleifreien Flugkraftstoff und ein oder mehrere Produkte daraus hervorgehen Bemühungen.

Blei im Kraftstoff ist in erster Linie ein Antiklopfmittel, das die Oktanzahl erhöht und höhere Verdichtungsverhältnisse im Motor ermöglicht, was wiederum für mehr Leistung und eine effizientere Nutzung des Kraftstoffs sorgt. Viele GA-Flugzeugmotoren werden speziell gebaut, um den klopffesten Kraftstoff mit höherer Oktanzahl zu nutzen. Obwohl intensiv daran gearbeitet wird, einen bleifreien Ersatzkraftstoff zu entwickeln, der die gleiche Leistung ermöglicht, sind wir noch nicht am Ziel. Für diese Motoren gibt es keinen zertifizierten alternativen Kraftstoff, und das Verbrennen von bleifreiem Kraftstoff bei hohen Leistungseinstellungen wird diese Motoren schwer und schnell beschädigen. Also brauchen wir in diesen Fällen immer noch das Blei.

Mit Glück und Technik wird sich das in ein paar Jahren ändern. Wenn nicht, sind Dieselmotoren ein wahrscheinlicher Ersatz für die 100-LL-Brenner. Aber das ist eine kostspielige Änderung für die meisten GA-Flugzeuge.

Ein Faktor kann durchaus sein, dass Motoren, die mit verbleitem Kraftstoff betrieben werden, sparsamer sind als solche, die dies nicht tun.
IOW erhalten Sie mit verbleitem Kraftstoff mehr Leistung und/oder eine bessere Reichweite als mit einer identischen Menge bleifreien Kraftstoffs, wenn dieser in einem Motor mit ähnlichem Technologieniveau verbrannt wird.
Ein Flugzeug, das bleifreien Treibstoff verbrennt, hätte also eine schlechtere Leistung und/oder eine schlechtere Reichweite. Und natürlich würde besonders die Leistung Probleme bereiten, da dies einen längeren Startlauf, eine niedrigere Dienstobergrenze, eine schlechtere Steigleistung und möglicherweise ein Flugzeug bedeutet, das nicht einmal vom Boden abheben kann.
Und angesichts der viel längeren Lebensdauer von Flugmotoren im Vergleich zu Automotoren gibt es viel mehr Flugzeuge, die verbleiten Kraftstoff benötigen, und die Übergangszeit wäre auch viel länger. Und ein Auto, bei dem man eine Flasche Bleiersatzmittel in den Tank tut, wenn es etwas langsamer fährt, ist es nicht so schlimm wie ein Flugzeug, bei dem man dasselbe tut und es nicht nur langsamer ist, aber nicht auf dasselbe steigen kann Höhe und braucht mehr Landebahn ...

Mein Verständnis ist, dass es sich lediglich um eine Zertifizierung handelt. Es gibt keinen zertifizierten Ersatzkraftstoff, der 100 LL ersetzt.

Aktueller Flugbenzin enthält 1 Teil pro Million Blei; und ist absolut entscheidend für die Kühlung der Auslassventile von Flugzeugtriebwerken. Oder wenn Sie bleifreies Avgas ohne Zusatz verbrennen; Sie werden schließlich ein oder mehrere Auslassventile verbrennen. Bei einem 4-Zylinder-Motor könnte der Verlust eines Zylinders aufgrund eines verbrannten Auslassventils das Flugzeug und den Piloten in eine tödliche Situation bringen. 6 Zylinder oder mehr; Der Verlust eines Zylinders aufgrund von Verbrennungen am Auslassventil bringt Sie immer noch zum Flughafen zurück. Luftgekühlte Flugzeugmotoren benötigen unbedingt dieses eine Teil pro Million Blei, um zu verhindern, dass die Auslassventile überhitzen und diesen Zylinder verlieren. Jeder, der längere Zeit mit bleifreiem Kraftstoff geflogen ist, hat wahrscheinlich ein verbranntes Auslassventil. Ich weiß es, weil es mir zweimal passiert ist. Und da es auf der Erde nicht mehr als ein paar Hunderttausend Flugzeuge ohne Turbinen gibt, Die Führung im Avgas zu halten, wird Leben retten, und das bei einer so geringen Anzahl von Flugzeugen im Vergleich zu Autos. Blei allein in Avgas zu lassen, sollte kein Kinderspiel sein. Dieselkraftstoffspezifikationen erlauben im Allgemeinen 20 Teile pro Million Blei im Dieselkraftstoff; natürlich von der Erde, wo der Rohdiesel entnommen wurde. Und es gibt mehrere hundert Millionen Dieselmotoren auf der Erde, die ein mindestens 1000-mal größeres Problem mit Blei in der Luft verursachen als Flugzeuge mit einem Teil pro Million verbleites Avgas. Sag es jedem, der fragt; Lassen Sie diesen einen Teil pro Million Blei in Avgas, um Leben zu retten, indem Sie die Auslassventile von Flugzeugtriebwerken nicht verbrennen. natürlich von der Erde, wo der Rohdiesel entnommen wurde. Und es gibt mehrere hundert Millionen Dieselmotoren auf der Erde, die ein mindestens 1000-mal größeres Problem mit Blei in der Luft verursachen als Flugzeuge mit einem Teil pro Million verbleites Avgas. Sag es jedem, der fragt; Lassen Sie diesen einen Teil pro Million Blei in Avgas, um Leben zu retten, indem Sie die Auslassventile von Flugzeugtriebwerken nicht verbrennen. natürlich von der Erde, wo der Rohdiesel entnommen wurde. Und es gibt mehrere hundert Millionen Dieselmotoren auf der Erde, die ein mindestens 1000-mal größeres Problem mit Blei in der Luft verursachen als Flugzeuge mit einem Teil pro Million verbleites Avgas. Sag es jedem, der fragt; Lassen Sie diesen einen Teil pro Million Blei in Avgas, um Leben zu retten, indem Sie die Auslassventile von Flugzeugtriebwerken nicht verbrennen.