بنزین 100LL چیست؟

ثبت و نگارش توسط

بنزین 100LL، که به طور دقیق‌تر با نام AVGAS 100LL شناخته می‌شود، یکی از مهم‌ترین سوخت‌های مورد استفاده در صنعت هوانوردی است. این سوخت، که مخفف Aviation Gasoline 100 Low Lead است، برای موتورهای پیستونی هواپیماهای سبک، تجاری و آموزشی طراحی شده و دارای اکتان بالا (حدود 100) است تا از ناکینگ (ضربه موتور) در ارتفاعات بالا جلوگیری کند. 100LL از هیدروکربن‌های تصفیه‌شده نفت خام تشکیل شده و حاوی مقدار کمی سرب (تترااتیل سرب) برای افزایش اکتان و روانکاری است، هرچند این مقدار نسبت به سوخت‌های قدیمی کمتر است. خواص شیمیایی و فیزیکی آن، مانند پایداری بالا، فراریت کنترل‌شده و رنگ آبی برای شناسایی آسان، آن را به گزینه‌ای ایمن و کارآمد تبدیل کرده است. این سوخت بر اساس استانداردهای بین‌المللی مانند ASTM D910 و DEF STAN 91-90 تولید می‌شود و در کاربردهای هوانوردی عمومی، نظامی و آموزشی به کار می‌رود. با این حال، نگرانی‌های زیست‌محیطی در مورد سرب موجود در آن، منجر به تحقیقات برای سوخت‌های بدون سرب جایگزین شده است. در این مقاله، به بررسی دقیق مشخصات، خواص، کاربردها و استانداردها می‌پردازیم تا درک جامعی از این سوخت حیاتی ارائه دهیم.

بررسی مشخصات

خواص شیمیایی و فیزیکی

بنزین 100LL از نظر شیمیایی یک مخلوط پیچیده از هیدروکربن‌های آلیفاتیک، آروماتیک و افزودنی‌های خاص است که برای عملکرد بهینه در موتورهای هوانوردی بهینه‌سازی شده. ترکیب اصلی آن شامل ۷۰ تا ۱۰۰ درصد نفتا سبک است، همراه با هیدروکربن‌های سبک دیگر مانند بنزن و تولوئن برای افزایش اکتان. افزودنی کلیدی، تترااتیل سرب (TEL) است که حدود ۰.۵۶ گرم سرب در هر لیتر را فراهم می‌کند و نه تنها اکتان را به ۱۰۰ می‌رساند، بلکه به عنوان روان‌کننده عمل کرده و از ساییدگی سوپاپ‌ها جلوگیری می‌کند. از نظر فیزیکی، چگالی آن حدود ۰.۷۲ گرم بر سانتی‌متر مکعب است و فشار بخار رید (Reid Vapor Pressure) بین ۵.۵ تا ۷ psi قرار دارد که فراریت آن را کنترل کرده و از تبخیر بیش از حد در ارتفاعات جلوگیری می‌کند. نقطه اشتعال حدود ۳۸ درجه سلسیوس و دمای انجماد کمتر از -۵۸ درجه سلسیوس است، که آن را برای پروازهای سرد مناسب می‌سازد. پایداری شیمیایی آن تا ۲۴ ماه در شرایط مناسب حفظ می‌شود، اما اکسیدان‌ها و آنتی‌استاتیک‌ها برای جلوگیری از رسوب و الکتریسیته ساکن اضافه می‌شوند. این خواص، 100LL را از بنزین‌های خودرو متمایز می‌کند، زیرا برای فشارهای بالای موتورهای هواپیما طراحی شده و بخارات آن بسیار قابل اشتعال است. در مقایسه با بنزین موتوری، 100LL انرژی کمتری (حدود ۱۸.۳۵۵ پوند CO2 در هر گالن) تولید می‌کند، اما مقاومت بالاتری در برابر ناکینگ دارد. جدول زیر خلاصه‌ای از خواص کلیدی را نشان می‌دهد:

خاصیت	مقدار تقریبی	توضیحات
اکتان (RON/MON)	۱۰۰ / ۹۶	مقاومت بالا در برابر ناکینگ
سرب (g/L)	۰.۵۶ حداکثر	TEL برای روانکاری و اکتان
چگالی (g/cm³)	۰.۷۲	سبک‌تر از بنزین موتوری برای کارایی بهتر
فشار بخار رید (psi)	۵.۵ – ۷	کنترل فراریت برای ایمنی در ارتفاع
نقطه جوش (°C)	۱۰۰ – ۲۵۰	توزیع جوش برای احتراق کامل
رنگ	آبی	برای شناسایی بصری

این مشخصات تضمین می‌کنند که 100LL در شرایط سخت هوانوردی ایمن و قابل اعتماد باشد، هرچند نیاز به ذخیره‌سازی مناسب برای حفظ ثبات شیمیایی دارد.

کاربردها

بنزین 100LL عمدتاً برای تأمین انرژی موتورهای پیستونی جرقه‌ای در هواپیماهای هوانوردی عمومی، تجاری و نظامی استفاده می‌شود. این سوخت برای هواپیماهای سبک مانند Cessna 172 یا Piper Cherokee ایده‌آل است، جایی که نسبت تراکم بالا (تا ۸:۱) نیاز به اکتان بالا دارد تا از انفجار زودرس جلوگیری شود. در آموزش خلبانان، 100LL به دلیل پایداری و عملکرد قابل پیش‌بینی، انتخاب اصلی است و در هواپیماهای نظامی آموزشی مانند T-6 Texan II به کار می‌رود. همچنین، در پروازهای تفریحی و آکروباتیک، جایی که شتاب و مانورهای شدید لازم است، این سوخت عملکردی برتر ارائه می‌دهد. با کاهش استفاده از هواپیماهای پیستونی (از ۷۶۰ هزار گالن در روز در ۲۰۰۲ به سطوح پایین‌تر)، 100LL هنوز حدود ۰.۱۴ درصد از مصرف بنزین موتوری ایالات متحده را تشکیل می‌دهد. در کاربردهای غیرهوانوردی، مانند قایق‌های مسابقه‌ای یا خودروهای قدیمی، گاهی به عنوان جایگزین موقت استفاده می‌شود، اما به دلیل سرب بالا، توصیه نمی‌شود زیرا باعث رسوب سوپاپ‌ها و آلودگی می‌گردد. جدول مقایسه کاربردها:

کاربرد	مثال هواپیما	مزایا
هوانوردی عمومی	Cessna 172	اکتان بالا برای ارتفاعات
آموزشی نظامی	T-6 Texan II	پایداری در پروازهای طولانی
تفریحی/آکروباتیک	Extra 300	مقاومت در برابر ناکینگ در مانورها
غیرهوانوردی (محدود)	قایق‌های مسابقه‌ای	فراریت کنترل‌شده، اما ریسک سرب

این کاربردها نشان‌دهنده نقش حیاتی 100LL در حفظ ایمنی و کارایی پروازها هستند، هرچند انتقال به سوخت‌های بدون سرب در حال بررسی است.

استانداردها

استانداردهای بنزین 100LL برای تضمین کیفیت، ایمنی و سازگاری جهانی تدوین شده‌اند و شامل آزمون‌های دقیق برای خواص فیزیکی و شیمیایی می‌شوند. اصلی‌ترین استاندارد، ASTM D910 است که توسط انجمن آمریکایی آزمون و مواد (ASTM) در سال ۱۹۹۹ منتشر شد و مشخصات خرید بنزین هوانوردی را برای آژانس‌های خرید تعیین می‌کند. این استاندارد، گریدهای ۸۰، ۹۱، ۱۰۰ و ۱۰۰LL را پوشش می‌دهد و بر آزمون‌هایی مانند مقاومت ناکینگ، محتوای صمغ، خوردگی و تمیزی تمرکز دارد. استاندارد دیگر، DEF STAN 91-90 (DERD 2485) از وزارت دفاع بریتانیا است که در سال ۱۹۹۶ معرفی شد و الزامات سه گرید AVGAS UL91، ۱۰۰ و ۱۰۰LL را برای موتورهای جرقه‌ای هواپیماها مشخص می‌کند. این استاندارد شامل آزمون‌های پایداری، افزودنی‌های مجاز و بسته‌بندی است. هر دو استاندارد، 100LL را برای استفاده در موتورهای طراحی‌شده برای گریدهای قدیمی مانند ۸۰/۸۷ یا ۱۰۰/۱۳۰ تأیید می‌کنند. علاوه بر این، استانداردهای محلی مانند WT-09/OBR PR/PD/48 در لهستان یا NO-91-A235 در نروژ، تولید را کنترل می‌کنند. این استانداردها تضمین می‌کنند که 100LL در سراسر جهان قابل تعویض (fungible) باشد و خطرات زیست‌محیطی را به حداقل برسانند. جدول خلاصه استانداردها:

استاندارد	صادرکننده	تمرکز اصلی
ASTM D910	ASTM (آمریکا)	مشخصات خرید، آزمون‌های ناکینگ و تمیزی
DEF STAN 91-90	وزارت دفاع بریتانیا	گریدها، پایداری و افزودنی‌ها
WT-09/OBR PR/PD/48	لهستان	تولید محلی و کیفیت

رعایت این استانداردها، 100LL را به سوختی ایمن و استاندارد تبدیل کرده است.

بنزین 100LL به عنوان ستون فقرات سوخت هوانوردی پیستونی، با مشخصات دقیق، خواص شیمیایی و فیزیکی برتر، کاربردهای گسترده و رعایت استانداردهای جهانی، نقش کلیدی در ایمنی پروازها ایفا می‌کند. علی‌رغم مزایای آن در عملکرد بالا، چالش‌های زیست‌محیطی سرب، لزوم گذار به گزینه‌های بدون سرب را برجسته می‌سازد. با پیشرفت فناوری، این سوخت می‌تواند پلی به سوی آینده سبزتر باشد، اما تا آن زمان، درک عمیق از آن برای خلبانان و متخصصان ضروری است.