Re: [轉載]世界大戰時的美國航空汽油發展

[eszerfrm (smallchu)]

※ 引述《wl00669773 (Jerry shou)》之銘言：
:
: 大家對於貧富油的疑惑考倒我了
: 查了資料後發現
: 我得重新修一下原本的說法
: 我一直以為這邊的貧/富油指的是lean oil/rich oil
: 但是重新看航空引擎的文獻
: 在文內使用到的貧/富油不是上述的意思
: 中文WIKI寫道 是貧氣混合氣(貧油)時的辛烷值/富氣混合氣(富油)辛烷值
: *英文WIKI是寫Lean setting/rich setting
: 這邊我發現我被中文維基翻譯呼攏了
: 問了蟹總後才知道辛烷值專指貧油測定
: 而表現值(performance number)是富油測定時表示跟標準汽油功率比例的上限
: https://i.imgur.com/KT1QEyy.jpg
: 是指在貧/富油下測定的性能是不同的
: 所以才會 100/130(貧油燃燒時/富油燃燒時)這樣子
: 那怎樣的狀況下會是貧/富油
: 感謝陳大達所註"活塞式飛機的動力裝置: 簡易活塞式發動機與航空螺旋槳技術入門"一
書
: http://imgur.com/Zfj3aYz
: 也就是說 焦煤油分餾的貧油/富油(苯系容質量不同的washing oil)
: 跟航空引擎所用到的貧富油雖然英文也都一樣 lean/rich 但是沒有關係
: 前者是油種 後者是指燃油與空氣形成的混合氣在不同的餘氣系數 而被賦予的名稱


首先要說的是辛烷值的測定
辛烷值也可以當作抗爆震的指標，也是引擎不同壓縮比使用汽油的重要依據。越高的壓縮
比越容易產生爆震，但是引擎若使用越高的壓縮比通常可以有更高的性能表現。
而汽油所用的辛烷值是使用「等效」的概念來測定的，
因為異辛烷的爆震現象很小，正庚烷的爆震現象卻很強，所以汽油測定辛烷值是以異辛烷
做為100，正庚烷0，以體積混合比例下去當作汽油辛烷值標號的。
舉例來說，這款汽油若爆震測試結果下，相當於混合90%體積的異辛烷及10%體積的正庚烷
，那麼這款汽油的辛烷
值為90。

測定法分為研究法（RON）及馬達法(MON)，美加地區使用的標號是馬達法及研究法的平均
值做為標定數值......（也就是相加除以二）
研究法是引擎在600RPM測定，馬達法則一般在900RPM的狀態下測定的....

因為辛烷值是以異辛烷做為分數的測試指標，所以抗爆震性能比異辛烷高的燃料，辛烷值
會超過
100，如甲烷、乙烷、丙烷、甲醇、乙醇、甲苯、二甲苯....以及較特殊的氫氣等...

我先說一個汽油不可或缺的角色－四乙基鉛，這種添加物（抗爆劑）可以提高汽油的辛烷
值
，添加了這東西的汽油在以前是叫做高級汽油，也稱作含鉛汽油。雖然有這種添加物的汽
油會對環境造成影響所以已經不能在加油站看到了，但是航空燃油仍然是有使用此添加物
的，也因
為這東西非常貴，所以.....航空燃油很貴？

再來是航空燃料，航空燃料通常指的兩種來源，一種是航空汽油，另一種則是航空煤油。
航空汽油不單使用辛烷值，還會以「品度」做為標準，通常是以貧油/富油或是辛烷值/汽
品度做為其標示數值。
也有說法是以使用富油、貧油做為標號的數字。
前者的數值是以「aviation lean」的標準測試的數字做標示，相當於普通汽油的辛烷值(
octane rating)
，後者的數值則以「aviation rich」的標準測試的數字做標示，是以模擬以高溫高壓的
增壓條件下，富
汽混合的測試數值。
舉例來說，100/130指的是引擎在巡航速度下的貧氣的測試數據為100辛烷值，
130則是以全速推進的起飛條件下測得的數值。
如果我沒有弄錯，這裡的Rich（富）跟Lean（貧）指的其實是燃氣混合比中的貧氣與富氣
，或是反過來的濃油跟貧油，是從AFR（Air-Fu
el Ratio）演變過來的名詞，指的分別是較高的汽油-空氣混合比及較低的汽油-空氣混合
比，也就是空氣比例的多寡。
簡單而言，可以當作後面的數值是在較高的條件下的較高數值（也可以當最高數值），前
者則是較低的數值就對了....

不同種類航空汽油會有不同的顏色，80/87是紅色；100/130是綠色；100LL是藍色，航空
煤油則是無色或草黃色的，不染色。
順帶一提，一般而言非商用跟非軍用飛機用的燃油也是一般汽油（因為這類飛機引擎使用
汽油的是航空80/87
汽油），雖然表定上用一般汽油是有疑慮的，但是大家用起來沒事就繼續用了.....

這個問題也許可以繼續討論，有錯的部份歡迎糾正我喔





--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 101.8.194.68
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Warfare/M.1503399039.A.4B4.html
※ 編輯: eszerfrm (101.8.194.68), 08/22/2017 18:51:03
※ 編輯: eszerfrm (101.8.194.68), 08/22/2017 18:53:27
推 loser1: 正辛烷/異庚烷吧？以前國中化學學的。
其實可以當作異辛烷/（正庚烷+異辛烷）?100%
推 PAULDAVID: @@a
→ PAULDAVID: 文組勉強硬啃中
推 wl00669773: 別擔心 我也是社會組 多看資料 比對後才大致搞清楚
我也看到快吐血
主要問題點是貧油富油的定義問題
因為若是指普通的貧油，那是從煤氣提煉的產品，跟汽油無關....
※ 編輯: eszerfrm (101.8.194.68), 08/22/2017 22:49:42
推 diablo81321: 正庚烷0 異辛烷100(2,2,4 - 三甲基戊烷)才對
→ diablo81321: 所以貧是一般狀態 富是全速狀態吧?
恩，沒錯

我重新整理了一下之前的觀念，這裡稍作補充
https://goo.gl/atVSEk
14.7:1是化學劑量燃氣空燃比，高負荷狀態使用化學劑量空燃比會容易產生爆震，所以只
會在起飛時會用濃油混合氣，這樣的空燃比較低，效率較差但較不會產生爆震（也是為什
麼爆震值較高的原因）

簡單說，高負荷（起飛時）使用濃油（有較低的空燃比，低於14.7:1），較不會爆震
低負荷（巡航時）使用貧油標準（有較高的空燃比）
至於富（Rich）跟貧（Lean）指的是比例的多寡，要看是什麼面向
舉例來說，若是以油（Oil）的角度就是貧油跟富油（哎呀就是油的比例多寡啦）
以空氣的角度是濃氣跟貧氣
（這邊也是我的理解闡述的，若是錯了麻煩修正我一下，謝謝）

至於煤氣提煉的那個貧油富油則是較少的苯系溶質跟較多的苯系溶質的樣子，囧

推 wl00669773: 但是我認為搞懂這部分內容 對於以後討論燃油 很有幫助
※ 編輯: eszerfrm (101.8.194.68), 08/22/2017 23:35:48
→ wl00669773: 翻翻書 查查資料 收穫頗豐XD
推 wl00669773: 在引擎相關的文章 貧富會常常出現 近期應該會先以
→ wl00669773: 這方面為先轉載
推 jetzake: 有調整過機車火星塞的就知道 那個就是調整貧油富油的狀態
→ jetzake: 機車行會把火星塞轉出來 顏色太深太淺都不對
→ jetzake: 騎野狼125之類的檔車更可以就這麼感受一下這種差別
→ jetzake: 換檔的瞬間那個力道 催油門下去運轉的平順程度等等
引擎真的是門學問
板上若是有機械工程師又有碰引擎的理論，可以看看我有沒有說錯，畢竟我也是外行...
※ 編輯: eszerfrm (101.8.194.68), 08/22/2017 23:39:34
→ jetzake: 如果比較想玩飛機的 微軟的模擬飛行在這部分比較精細
→ jetzake: 節流閥 油氣比 甚至螺旋槳葉片角度都可以獨立調整
→ jetzake: 另外還有配平片、尾舵\副翼舵、襟翼等等
→ jetzake: 要更龜毛的還要你自己填寫起飛檢查表這種東西
→ jetzake: 確實挖掘過這種"遊戲" 會覺得飛機要飛上去還真不簡單
推 edison: 引擎如果調成富油,油氣比變大,燃燒不完全,反而沒力且耗油
→ edison: 調到貧油如果過頭,引擎轉速拉上去就會熄火,當引擎把油箱吸
→ edison: 乾時,引擎轉速通常會飇高,然後熄火.以前玩遙控飛機的經驗
是的，你說的恰恰是我查到的資訊
果然實際玩過的人就是不同
順帶一提，我還有查到貧油跟富油熄火的考題，答案是B....
https://goo.gl/fHfaM8
→ jetzake: 或者講更簡單點 任何油品要燃燒都需要氧氣幫忙
→ jetzake: 而飛機這種東西需要比較頻繁的調整油氣比 跟高度有關啦
→ jetzake: 在低空或者起飛前的狀態 空氣密度高 油的比例就多一些
→ jetzake: 到了高空 空氣密度低 就需要更多的空氣才能順利燃燒
→ jetzake: 而機車比較不需要這麼頻繁的調整 但偶爾也是會需要調整的
→ jetzake: 例如平地騎車和衝上合歡山賞雪 狀況就很不一樣
小小修正一下概念
這裡的高空低空空氣密度也許會有影響（板上應該有文章）
但起飛使用富油是因為較高的汽油比例，可以有較高抗爆震能力（所以數值較高），但是
較浪費汽油
※ 編輯: eszerfrm (101.8.194.68), 08/23/2017 02:13:29
推 wl00669773: 我後面貼的文章有提到 早期的貧富油可以給飛行員手控
→ wl00669773: 後來就乾脆綁油門自動調整了
推 wl00669773: 講到綁油門就會讓我想轉自動控制系統...可是那文很難
推 wl00669773: 過度貧/富油的問題在陳大達的那本書也有提到
→ wl00669773: 我之後應該會買來好好詳看一下
恩，我有看到，是很棒的文章！所以我才說喜歡最後一段~
謝謝你的分享
※ 編輯: eszerfrm (101.8.194.68), 08/23/2017 18:13:26