A motorhajtó anyagok

1. A motorhajtó anyagok Jellemzése Minőségi előírásai Alkalmazása Venekei József mk. alezredes

2. A hajtóanyagokkal szemben támasztott általános minőségi követelmények • Rendelkezzenek jó energetikai képességekkel • Biztosítsák a motorokban lejátszódó folyamatok jó hatásfokát és az optimális égést a motor bármely üzemmódjában • Legyenek jól szivattyúzhatók a motor hajtóanyag rendszerében • Ne okozzanak korróziót a motorokon, a szállítóeszközön és a tárolóeszközön • Ne változzanak a tulajdonságai a használat és a tárolás során

3. Az autóbenzinek A szikragyújtású belsőégésű motorok hajtóanyagai. Fő alkotórészük a kőolaj atmoszférikus desztillációja során nyert alapbenzin. Minőségjavítás céljából más technológiai eljárásokkal készült benzineket adnak hozzá (gazolin, reformált benzin, krakkbenzin alkilát), mivel az alapbenzinben lévő 5-10 szénatomszámú normálláncú és izomér paraffinok naftének és aromások még nem biztosítják az Otto motorok normál üzemét (oktánszámuk 70-körüli). Ezen felül további oktánszám és minőségjavítás céljából oxigén-tartalmú adalékot is adnak hozzá.

4. A hajtóanyag minősége és a felhasználás területének megítélése szempontjából az autóbenzineknél a következő minőségi jellemzők a legfontosabbak: • Víz- és mechanikai szennyeződés • Lepárlási próba • Oktánszám • Kéntartalom • Sűrűség (anyag azonosítás) fontos • Aromás szénhidrogén-tartalom fontos

5. Víz- és mechanikai szennyeződés Közvetlen hatással van az üzembiztonságra. A tápvezeték és a szűrő eltömődéséhez vezethet. Ezenkívül fokozza a súrlódó alkatrészek kopását, csökkenti az égési folyamat hatásfokát. Lepárlási próba Tájékoztatást ad a hajtóanyag forráspont szerinti párlatösszetételéről, ami meghatározó befolyást gyakorol az adott motor üzemére.

6. A párlat szerinti összetétel hatása a motorok üzemére

7. Oktánszám Követelmény, hogy a benzin-levegő elegy égése normális sebességgel folyjon le a motorban, mivel a detonációs (kopogásos) égés termikusan és mechanikusan a megengedettnél jobban igénybe veszi a motort. Normális az égési folyamat, mikor a benzin-levegő elegy égése a szikrától indul meg és a lángfront az egész égéstérben egyenletes sebességgel terjed. A kopogásnál a benzin-levegő elegy a sűrítés során, a szikraképzés előtt meggyullad. A hirtelen fellépő helyi nyomásnövekedés oszcilláló nyomáshullámot hoz létre. Ilyenkor az égési sebesség többszörösére nő.

8. Kéntartalom A hajtóanyagok korróziós tulajdonságainak megítélése szempontjából fontos mutató. A kéntartalmú vegyületekből az égés során korrozív anyagok, kénsav, kénessav keletkeznek, melyek a motor élettartama és környezetvédelmi szempontból egyaránt károsak.

9. A katonai (a NATO irányadó minőségi előírásai szerint gyártott) benzinek megkülönböztetése a kódjelük alapján történik. • Ennek megfelelően a jelenlegi minőségi fokozatok a következők: • F-57 ólompótló adalékkal ellátott autóbenzin (RON 98) • F-67 ólommentes autóbenzin (RON 95)

10. A katonai benzinek NATO irányadó minőségi előírásai

12. Oxidáns tartalom (oxigén-tartalmú vegyületek)

13. A kereskedelmi benzinek megkülönböztetése a kísérleti oktánszám alapján történik. • Ennek megfelelően a jelenlegi minőségi fokozatok a következők: • Ólmozatlan normálbenzin En-91 • Ólmozatlan szuperbenzin Esz-95 • Ólmozatlan szuperplusz benzin Esz-98

14. Ezen kívül meghatározott gyártmányokhoz forgalomban van még ólompótló adalékot tartalmazó extrabenzin is. Ennek oka, hogy ezen típusoknál a szelepfészkek és a szeleptányérok kenését régebben a hajtóanyagban lévő ólomtartalmú vegyületek, (ólom-tetraetil, ólom-tetrametil) végezték. Az ólompótló adalék nélküli hajtóanyag használata során ezek az elemek fokozott kopásnak lennének kitéve. Mivel azonban az ólom szabadon távozott a rendszerből, környezetvédelmi szempontból más anyaggal kellett azt helyettesíteni.

15. Az autóbenzinek irányadó minőségi előírásai

17. Oxidáns tartalom (oxigén-tartalmú vegyületek) * Legalább 2/3 rész társoldószer egyidejű alkalmazásával (TBA,IBA,IPA) ** TBA tercier-butil-alkohol, IBA izobutil-alkohol

18. A repülőbenzinek A repülőbenzin a dugattyús repülőgép-motorok hajtóanyaga. Szigorúbb minőségi előírásokkal rendelkezik, mint az autóbenzin. Magas oktánszámuk és teljesítmény-számuk miatt többnyire magas koncentrációban ólomtartalmú oktánszámnövelő adalékokat tartalmaznak. Gyártásukhoz felhasználnak atmoszférikus desztillációval előállított alapbenzint, krakkbenzint, alkilátbenzint és aromás komponenseket (alkilbenzol, toluol).

19. A hajtóanyag minősége és a felhasználás területének megítélése szempontjából a repülőbenzineknél a következő minőségi jellemzők a legfontosabbak: • Víz- és mechanikai szennyeződés • Lepárlási próba • Oktánszám • Kristályosodási pont • Kéntartalom • Teljesítményszám • Aromástartalom és sűrűségfontos

20. Kristályosodási pont (gázolajnál CFPP-szűrhetőségi határhőmérséklet) A repülőbenzin, a repülőpetróleum és a gázolaj felhasználhatóságának alsó hőmérsékleti határait mutatják. Konkrétabban az a hőmérséklet, amelynél a repülőbenzinben és a repülőpetróleumban szemmel megfigyelhető kristályok (általában paraffin-szénhidrogének) válnak ki. Ez hatással van a keverékképzésre, a szivattyúzhatóságra, a porlaszthatóságra, eltömítheti a szűrőket.

21. Teljesítményszám A repülőbenzin jellemzésére használatos mutató, az oktánszámhoz hasonlóan tájékoztat a benzin antidetonációs tulajdonságairól. A teljesítményszám százalékban mutatja, hogy milyen teljesítményt lehet az adott benzinnel elérni a technikai izooktánhoz képest. Minél nagyobb a teljesítményszám, annál jobb a benzin antidetonációs tulajdonsága, ez pedig jobb teljesítmény elérését teszi lehetővé.

22. A repülőbenzinek irányadó minőségi előírásai

23. * Ólomtartalom ólom-tetraetilre és ólom-tetrametilre vonatkoztatva

24. A repülőpetróleum A repülőpetróleum a légcsavaros gázturbinás és a gázturbinás sugárhajtóműves repülőgépek hajtóanyaga. Alapvetően a kőolaj atmoszférikus desztillációja során nyert nehézbenzin és petróleum frakciókból áll. Követelmény, hogy legyen jól szivattyúzható (viszkozítás), állandó, tökéletes égést biztosítson, ne okozzon korróziót, legyen termikusan stabil, legyen nagy sűrűsége, ne okozzon égési lerakódást az égéskamrában és a fúvókán.

25. A hajtóanyag minősége és a felhasználás területének megítélése szempontjából a repülőpetróleumnál a következő minőségi jellemzők a legfontosabbak: • Víz- és mechanikai szennyeződés • Lepárlási próba • Viszkozítás • Kristályosodási pont • Kéntartalom (ezen belül pedig a merkaptán-kén)

26. 6. Sűrűség fontos 7. Aromás szénhidrogén-tartalom fontos 8. Gyanta-tartalom fontos

27. Viszkozítás A repülőpetróleumnál és a gázolajoknál fontos jellemző, ugyanis befolyásolja a hajtóanyag porlaszthatóságát. Minél kisebb cseppekké porlasztható a hajtóanyag, annál egyenletesebb és tökéletesebb az égés. A viszkozítás csökkenésével javul a porlaszthatóság, de a túl alacsony viszkozítás az adagolószivattyú kopását eredményezi.

28. Aromás szénhidrogén-tartalom Az aromás szénhidrogének mennyiségének növekedésével nő a koromlerakódás az égéskamrában és a fúvókán. Ez megváltoztatja a gáz áramlását az égéskamránál, változik a fáklya alakja. Ez kihatással van a hajtóanyag égésére, csökken a hajtóanyag elégés hatásossága. Gyantatartalom Fontos minőségi mutató, mivel szilárd égéstermékeket képez. Jelenlétüket korlátozni kell, mivel a petróleum termikus stabilitása nagyban függ tőle.

29. A katonai (a NATO irányadó minőségi előírásai szerint gyártott) repülőpetróleumok megkülönböztetése a kódjelük alapján történik. Ennek megfelelően a jelenlegi minőségi fokozatok a következők: F-34 adalékanyagokkal ellátottkatonai repülőpetróleum F-35 a Jet A-1 katonai ekvivalense

30. A katonai repülőpetróleumok NATO irányadó minőségi előírásai

32. A Jet A-1 repülőpetróleum irányadó minőségi előírása

34. A gázolajok A gázolajok a kompressziógyújtású Diesel-motorok hajtóanyagai. A gázolajat a kőolaj atmoszférikus és vákuumdesztillációja során előállított gázolaj-frakció alkotja, melynek változó nagyságú kéntartalmát a későbbiekben a kénmentesítő üzemben hidrogénezéssel csökkentik. A gázolajok kéntartalma nagyban függ a kőolaj minőségétől. Követelmény, hogy a gázolajok legyenek jól porlaszthatóak, legyen optimális öngyulladásuk, ne okozzon lerakódásokat a motorban, legyenek jó alacsony hőmérsékleti tulajdonságai.

35. A hajtóanyag minősége és a felhasználás területének megítélése szempontjából a gázolajoknál a következő minőségi jellemzők a legfontosabbak: • Víz- és mechanikai szennyeződés • Lepárlási próba • Cetánszám • Viszkozítás • Szűrhetőségi határhőmérséklet CFPP • Kéntartalom

36. Lepárlási próba A gázolajoknál a párlat szerinti összetétel a gázolaj-levegő keverékképzésre van hatással, ugyanis a könnyű részek elősegítik a porlasztás finomságát, könnyítik a hidegindítást, viszont ha túl sok a könnyű frakció az a gyulladáskor növeli az éghető keverék gázolajtartalmát és ez a motor kemény járását okozza. Cetánszám A cetánszám a gázolajok gyulladási képességét jellemzi. Cél, hogy a gázolaj minél alacsonyabb hőmérsékleten szikra nélkül meggyulladjon és a befecskendezés kezdete és a gyulladás között minél kevesebb idő teljen el. Minél nagyobb a gázolaj cetánszáma, annál jobb gyulladási hajlammal rendelkezik.(45-60 közötti érték az optimális)

37. A cetánszámot az oktánszámhoz hasonlóan szabványosított motor vizsgálati módszerrel állapítják meg. A vizsgálandó gázolajat összehasonlítják a n-cetán és alfa-metil naftalin keverékkel. A cetán C16H34 jó gyulladási hajlamát 100-nak veszik, míg a rossz gyulladási hajlamú alfa-metil naftalinét 0-nak. A gázolaj cetánszáma megegyezik annak a cetán-alfa-metil naftalin elegynek a cetán tartalmával térfogat %-ban, melynek gyulladási hajlama megegyezik a vizsgált gázolajéval. A cetánszám a gázolaj kémiai összetételétől függ. A legjobb gyulladási hajlama a normálláncú szénhidrogéneknek van, leggyengébb gyulladási hajlammal az aromások rendelkeznek, mivel ellenállóbbak a hőbomlással szemben, és így nehezebben gyulladnak meg.

38. A katonai (a NATO irányadó minőségi előírásai szerint gyártott) gázolajok megkülönböztetése a kódjelük alapján történik. Ennek megfelelően a jelenlegi minőségi fokozatok a következők: F-54 katonai gázolaj F-65 téliesített katonai gázolaj

39. A katonai gázolajok NATO irányadó minőségi előírásai

40. F-65 gázolaj az F-54 gázolaj és az F-34 repülőpetróleum 50-50 %-os keveréke. (-15 C alatt történő huzamosabb alkalmazás)

41. Az MSZ 1627/93 szabvány három gázolaj-minőséget különböztet meg: • Normálgázolaj (gázolaj 0,2) • Kis kéntartalmú gázolaj (gázolaj 0,05) • Kis aromástartalmú gázolaj (gázolaj 0,01 AM) • Ezek mindegyike téli és nyári minőségben készül. • Ezen felül egyes gyártók előállítanak csökkentett dermedéspontú extra gázolajat is.

42. A kereskedelemben forgalmazott gázolajok irányadó minőségi előírásai