美国无铅航空汽油发展历史及研究进展

航空汽油的发展始于20世纪初,距今已经超过100年了。无铅航空汽油的发展也已经接近80年历史。本文论述了无铅航空汽油的发展历程,指明无铅航空汽油蜕变于车用汽油,主要从低辛烷值发展到高辛烷值。文章比较了美国无铅航空汽油标准中不同牌号航空汽油的指标区别,分析了指标区别的原因。同时,文章就美国和欧洲进行无铅航空汽油的研究进展进行了总结。研究表明,早期欧洲和美国主要研究航空汽油的抗爆性能。进入20世纪后期,欧洲主要集中于中辛烷值无铅航空汽油(91号)的研发,由瑞典进行;美国则更多关注高辛烷值无铅航空汽油方面,比如马达法辛烷值超过100的航空汽油。由于含铅航空汽油的毒性及污染,美国正在大力发展高辛烷值无铅航空汽油,目前已经有9家航空汽油生产企业在美国联邦航空局技术中心进行试验验证,并计划在2020年完全取代含铅航空汽油。

无铅航空汽油芳胺类添加剂的功效研究

以航空汽油(马达法辛烷值(MON)为93.7)为基础油,加入芳胺类抗爆剂调配出95号和100号无铅航空汽油。采用环块实验测量发动机40Cr金属材料的磨痕长度,评价航空汽油对发动机排气阀阀座等金属材料抗磨性的影响,并测量经汽油浸泡后橡胶试样所发生的外观、质量变化以考察油品对燃油管路中密封所用橡胶部件溶胀作用的程度。依上述实验结果,分析辛烷值相近的无铅芳胺汽油与加铅汽油在抗磨性、溶胀性上的差异。结果表明,加芳胺无铅航空汽油的抗磨性、溶胀性均较辛烷值相近的加铅汽油差,而在加芳胺类抗爆剂的无铅航空汽油中添加抗氧剂可抑制其对橡胶制品的溶胀作用,减弱发动机中相应部件受到溶胀作用的影响。

芳胺抗爆剂对100号无铅航空汽油性质的影响

研究了马达法辛烷值(MON)不低于95的无铅航空汽油的配制方法,考察了加入苯胺、N-甲基苯胺、间甲苯胺后,所调制汽油的MON、冰点、馏程等重要性质受到的影响。航空汽油的MON随芳胺添加量增加而提高,且不同芳胺对MON的影响程度不同。向基础油中添加体积分数为5%的苯胺、间甲苯胺或7%的N-甲基苯胺时,MON均可达99.5以上,而加入芳胺会同时提高航空汽油的冰点、90%馏出温度和终馏点,使汽油难以达到质量指标。用沸点较低的苯胺和熔点较低的N-甲基苯胺复配的方法,添加后所调制航空汽油的MON、冰点和馏程均可满足国标要求。

航空汽油发展概述及前景展望

航空汽油是航空燃料的重要组成部分。本文论述了国内外航空汽油从车用汽油、含铅航空汽油到无铅航空汽油,从低辛烷值到高辛烷值航空汽油的发展历程。比较含铅航空汽油和无铅航空汽油标准发现,辛烷值、铅含量、净热值、芳烃含量等技术指标的要求均有所区别。分析认为,标准技术指标不同的主要原因在于调合航空汽油的基础油不同。同时,本文指出了使用国产100号航空汽油易造成火花塞积铅、气门烧蚀及气缸密封性降低等问题。目前美国联邦航空局已经对12家企业生产的102号无铅航空汽油进行审定,计划在2018年取代现有含铅航空汽油。由于环境保护和节能减排的要求,无铅化及生物汽油都是未来航空汽油的发展方向。