航空汽油規范 ASTM D 910-07a

項目		80	91	100LL	100	試驗方法B
抗爆性，貧油C 馬達法辛烷值 航空法貧油等級 抗爆性，富油 辛烷值 品度D，E	不小于 不小于   不小于 不小于	80.7 80.0   87	90.8 91.0   98	99.6 100.0     130.0	99.6 100.0     130.0	D 2700 D 2700   D 909 D 909
四乙基鉛含量 ml TEL/L g Pb/L	不大于 不大于	0.13 0.14	0.53 0.56	0.53 0.56	1.06 1.12	D 3341或D 5059
顏色		紅	褐	藍	綠	D 2392
染色劑含量F 藍色，mg/L      綠色，mg/L      紅色，mg/L    橙色，mg/L	不大于 不大于 不大于 不大于	0.2 無 2.3 無	3.1 無 2.7 6.0	2.7 無 無 無	2.7 2.8 無 無
密度（15℃），kg/m3		報告				D 1298或D 4052
餾程 初餾點，℃ 10%餾出溫度，℃ 40%餾出溫度，℃ 50%餾出溫度，℃ 90%餾出溫度，℃ 終餾點，℃ 10+50％餾出溫度，℃ 回收體積，% 殘留量，v％ 損失量，v％	不大于 不小于 不大于 不大于 不大于 不小于 不小于 不大于 不大于	報告 75 75 105 135 170 135 97 1.5 1.5				D 86
蒸氣壓（38℃），kPa		38.0～49.0				D 323或D 5190或D 5191G
冰點，℃	不大于	-58H				D 2386
硫含量（m％）	不大于	0.05				D 1266或D 2622
凈熱值I，MJ/kg	不小于	43.5				D 4259或D 3338
銅片腐蝕(2h,100℃)	不大于	1				D 130
熱安定性（5h）J，K 潛在膠質，mg/100mL 鉛沉淀量，mg/100mL	不大于不大于	6 3				D 873
水反應 體積變化，mL	不大于	±2				D 1094
電導率，pS/m	不大于	450L				D 2624

附錄

（非強制性）

X1.1 航空汽油的性能特性

X1.1 前言

X1.1.1 航空汽油是由理化性能差異較大的并具有一定揮發性的烴組成的復雜混合物。發動機和飛機有復雜的機械、物理和化學環境，航空汽油的性能（表 X1.1）必須能在相當寬的條件下滿足發動機的性能要求。

表 X1.1 航空汽油的使用特性

X1.1.2 表1中的ASTM技術要求是建立在廣泛試驗和應用基礎上的，由航空汽油生產商、飛機發動機制造廠以及兩個產品的用戶緊密合作制定的。其規定的指標滿足大部分火花塞式航空發動機對航空汽油的使用要求，然而，某些特定的裝備或使用環境需要燃料具有其他性能。

X1.1.3 規范使用抗爆震性定義航空汽油的等級，達到滿足發動機使用性能或限定不理想組分的其他性能指標是為了保證對發動機性能沒有負面影響。

X1.2 燃料特性（抗爆震性能和抗爆震組分鑒定）

X1.2.1 在點火式發動機氣缸中的油氣混合氣，在某些條件下發生局部自燃，而不是通過火花點燃，這就會導致爆震，通常聽不見。如果讓這敲缸持續時間較長，會導致嚴重失去動力以及破壞發動機甚至毀壞發動機。當其他類型航空發動機使用航空汽油時，例如發動機制造商允許某種渦輪發動機使用航空汽油，那么抗爆震性能可能不是關鍵性指標。

X1.2.2 航空汽油的等級也用被斜線（/）兩個數字表示。第一個數字是貧油抗爆系數，第二個數字是富油抗爆系數。本規范規定的航空汽油可以按以下四個等級描述：80/87,91/98,100/130，和100/130LL。低于100的數值是辛烷值，高于100的數值是品度。等于100時，辛烷值和品度值是相當的。后最LL表示與具有同樣大小貧油和富油抗爆性汽油相比，該等級汽油的四乙基鉛含量少。

X1.2.3 貧油和富油抗爆性都是在規定條件下，由標準實驗室發動機爆震試驗機試驗得出的。結果用辛烷值表示，最高到100，高于100時用加入到異辛烷（2,2,4-三甲基戊烷）的加入量表示。辛烷值的定義是，使用規定的程序，試驗汽油與異辛烷和正庚烷混合物的爆震性能相同時異辛烷的百分含量數值。試驗汽油與異辛烷加入四乙基鉛后的爆震性能相同，可以通過轉換圖表將四乙基鉛的含量轉換為品度。品度值反應的是航空汽油與加鉛異辛烷在相同發動機、相同爆震系數下比較時發動機的相對功率。貧油和富油抗爆性一起使用，可以獲得全尺寸發動機在巡航（貧油）和起飛（富油）條件下爆震極限時的動力總額。

X1.2.4 實踐發現，當把異丙醇（IPA）作為燃料系統防冰劑加入100或100LL的航空汽油中，會導致燃料的抗爆性下降。由于異丙醇一般在外場加入，操作者應警惕這個加入異丙醇燃料的實測性能可能會達不到規范規定的最小值。抗爆性下降一般為加入1%體積的異丙醇，貧油辛烷值下降0.5個單位，富油品度值下降3.0～3.5個單位。因此，級別為100或100LL的航空汽油，在爆震試驗機上的評級是99.5/130（辛烷值/品度），當加入1%的異丙醇后，可能變為99/127（辛烷值/品度）。當加入3%的異丙醇后，貧油和富油的值分別下降1.5（辛烷值）和7.5（品度）。但必須注意到，在通用航空制造商協會的調查中并沒有發現現場證據和經歷說明這些下降導致發動機損壞，也就是說，爆震或功率的下降在他們推薦的1%以內。對于等級80的航空汽油，異丙醇的添加可能增大辛烷值。

X1.2.5 抗爆性，貧油評級（試驗方法D 2700）——這個標準包括兩個貧油的抗爆系數，是馬達法辛烷值和航空貧油。在歷史上航空貧油評級通過方法D 614測定（從1941年到1970年）。國家交換數據群中大量的比較在1947年到1964年建立，使用試驗D 357和D 1948測得的馬達法辛烷值可以轉換D 614方法的評級。試驗D 2700中有將馬達法辛烷值轉換為相應的航空貧油評級的轉換表，這個試驗方法在1968年作為修訂版第一次發布，打算最后統一并取代試驗方法D 357（1969年取消）、D 614（1970年取消）和D 1948（1968年取消）。當前的航空貧油評級只有通過試驗方法D 2700中的馬達法辛烷值轉換表測定。然而，這個等效的航空貧油評級也作為一個指定的指標保留在表1中，為了保證適應認證數據表中的一些歷史型號飛機。

X1.2.6 富油評級（增壓試驗方法D 909）——這個方法使用實驗室發動機，這個發動機可以在多種比例的燃料-空氣混合氣和歧管增壓范圍條件下操作。燃料的評級是通過比較不同濃度范圍的標準燃料在標準操作條件和一定爆震強度下的發動機功率來測定的。這個抗爆性評級在較小濃度范圍標準燃料的混合氣響應曲線的最高峰（燃料-空氣比為0.11）的情況下測定的。

X1.2.7 四乙基鉛——加入四乙基鉛是提高航空汽油辛烷值最經濟的方法。它以液體的形式加入航空汽油中，除了加入四乙基鉛以外，還加入含有有機氯化物的清除劑和用于識別的藍色染色劑。這個清除劑是為了使得四乙基鉛燃燒后產物保持揮發性，理論上可以完全從氣缸排出。事實上，鉛化合物沉積在燃燒室，有些進入了潤滑油。眾所周知，四乙基鉛液的燃燒產物有腐蝕性。由于沉積和腐蝕傾向是有害的，考慮到經濟因素，規范中限制了四乙基鉛在航空汽油中的加入量。

X1.2.8 染色劑——法規規定所有含有四乙基鉛的燃料必須染色，以表示有毒性物質的存在。航空燃料也通過顏色來區分等級。實踐證明只有特定的染色劑和特定的添加量才不會增加進氣系統沉積物。允許使用的染色劑和最大添加量見每個等級的規定。

X1.3 燃料計量和飛行半徑

X1.3.1 密度——密度是流體的一種性質，對于大多數的商業貿易來說，測量流動和重量-體積換算有著重要的意義。當與其他參數如苯胺點或餾程一起使用可以估算燃料的熱值。

X1.3.2凈熱值——凈熱值給出了燃料在工作時獲得的能量，也就是功率。飛機的設計和操作都依靠預先測定的最小熱值。所以，低于這個最小熱值會導致燃料的消耗增加和飛行距離的縮短。因此，在規范中規定了最小凈熱值的要求。凈熱值的測定比較費時而且難以精確。所以開發和使用苯胺點和密度的關系去估算燃料的凈熱值。這個規范在估算凈熱值時還考慮了硫含量。一個可以替代的計算方法，方法D3338，是建立在芳烴含量、密度、揮發性和硫含量之間相互關系基礎上的。這個方法在煉油廠比較實用，因為煉油廠容易獲得以上數據，而且不需要測定苯胺點。凈熱值的直接測定方法一般用作有爭議時的仲裁方法。

X1.3.3現代航空汽油在密度和凈熱值上不會有多大變化，因為其它性能的規定限制了烴類化合物的組成。

X1.4汽化和燃料的蒸發性

X1.4.1在很多類型的點燃式航空發動機中，汽油液態計量后進入汽化器，氣化后與空氣混合進入增壓系統，然后進入發動機氣缸。其它類型的發動機中，燃料計量后直接進入增壓系統或氣缸或燃燒室。因此，揮發性，蒸發傾向或從液態轉化為氣態是航空燃料極為重要的性質。

X1.4.2汽油蒸發太快會導致在燃料管線或汽化器中沸騰，特別是隨著海拔的增加，產生氣阻導致燃料不能流動到發動機中。反之，燃料不能完全汽化可能導致發動機其它類型的故障。因此各種烴組分蒸發性的均衡對滿足成品油的性能十分重要。

X1.4.3蒸汽壓——航空汽油的蒸汽壓是反映蒸發性組分蒸發傾向的的度量值。經驗表明，雷德蒸汽壓不超過49Kpa的燃料在大多數飛行條件下不會產生氣阻。有相應的研究報告[8]。

X1.4.4蒸餾——汽油中的烴類組分的相對比例是通過根據蒸餾溫度范圍來確定的。這是一個經驗方法，能用于燃料比較，但是不能用于分離和定量鑒定燃料中的單個烴類化合物。

X1.4.4.1確定10%餾出溫度的最大值是為了保證發動機容易起動和在預熱階段的適應性。以免高的揮發性導致汽化器結冰或氣阻或二者都發生（也可以通過蒸汽壓試驗預防）。還規定了10%+50%餾出溫度的最小值。

X1.4.4.2確定50%餾出溫度的最大值為了保證有足夠的平均蒸汽壓，以確保在發動機進氣系統中的燃料有足夠的蒸發量。不充分的蒸發量可導致功率的損失。

X1.4.4.3確定90%餾出溫度的最大值為了防止過多的液體燃料進入氣缸而導致功率損失，還可以防止燃料在氣缸中的分布不均。否則，會導致在有些類型的氣缸中過度貧油，使得發動機劇烈工作，甚至發生爆震和損壞發動機。90%餾出溫度過高會導致燃料經濟性下降和過度稀釋潤滑油。

X1.4.4.4確定40%餾出溫度的最小值可以間接控制比重，也影響汽化器流量。

X1.4.4.5除了規定90%餾出溫度外，還確定了終餾點的最大值。為了防止過高沸點的組分混入燃料中，而導致燃料分布不均，火花塞堵塞，功率下降，燃燒經濟性下降和稀釋潤滑油。

X1.4.4.6在本規范中規定了最小回收量和最大損失，這兩個規定與蒸汽壓要求一起防止燃料在儲存、使用以及在飛機油箱中過度損失。這也驗證蒸餾測試技術。

X1.4.4.7確定最大蒸餾殘余量是為了防止在燃燒室不可能燃燒的高沸點組分的混入。它們的存在可以反映煉制和處理的精細程度。殘余物的量與終餾點一起用來表明有高沸點組分物質的污染。

X1.5燃料系統和發動機零部件的腐蝕

X1.5.1銅片腐蝕——要求汽油必須通過銅片腐蝕試驗，以保證產品不會腐蝕燃料系統的金屬部件。

X1.5.2硫含量——航空汽油的總硫含量是很重要的，因為硫的燃燒產物可以導致發動機零部件的腐蝕磨損。

X1.6低溫流動性

X1.6.1冰點的要求是為了防止燃料在極低溫下結晶，而影響燃料在發動機中的流動性。

X1.6.2燃料系統防冰劑——6.3.2.1規定的異丙醇（IPA）和6.3.2.2規定的二乙二醇單甲醚（Di-EGME），必須按照D 4171規范的要求。

X1.7燃料潔凈度、裝卸和儲存安定性

X1.7.1實際膠質——膠質是燃料蒸發后殘留的非蒸發物質。膠質的量只反映燃料試驗時的條件。大量的膠質表明燃料中含有較高沸點的油或顆粒物質，通常反映燃料的裝卸工作較差。

X1.7.2潛在膠質——在不同階段不同天氣條件下儲存的燃料必須能使用。潛在膠質試驗是一個加速氧化試驗方法，它能估算出燃料儲存安定性和抗氧劑的效果。如果燃料在一個相對溫和的條件下短時間儲存，5h的氧化過程通常被認為可以有效判定燃料的儲存安定性，而對于長期儲存在類似于熱帶氣候的苛刻條件，必須進行16h的試驗。

X1.7.3可見鉛沉淀——鉛沉淀的形成在在加速氧化條件下的潛在膠質試驗中的老化階段，這表明了燃料潛在的不安定性。由于很小量的不溶物會污染進氣系統和堵塞過濾器，所以必須規定沉淀量的極限值。

X1.7.4允許使用的抗氧劑和抗氧劑含量——在燃料儲存過程中，抗氧劑用來防止膠質的形成。通過燃料的表觀氧化安定性測試確定抗氧劑的功效，但這并不能完全證明其適用于航空發動機。已經發現，抗氧劑可導致進氣系統過多的沉淀。因此，必須通過全尺寸航空發動機試驗來最終篩選可用的抗氧劑。

X1.7.4.1本規范規定了允許使用的抗氧劑的化學名稱和最大添加量。

X1.7.5水反應——水反應試驗方法提供了判定是否含有能迅速被水萃取的物質或含有吸收水分傾向的物質。如果燃料基本上都是烴類化合物組成，在水層沒有體積變化。

X1.7.6電導率——靜電的產生會在裝卸、輸送航空汽油時發生問題。添加電導率提高劑作為一種預防措施可以在燃料操作過程中減少靜電的積累。更多信息見D 4865指南。

X1.7.7微生物污染——燃料系統中無法控制的微生物污染可能導致包括腐蝕、氣味、過濾器堵塞、降低安定性和油水分離性能降低等很多問題。除了系統零部件損壞，也造成燃料不符合規范。

X1.7.8 D6469指南提供了具有微生物學背景的成員，以及長期微生物污染的癥狀、事件和后果的認識。指南提出了檢測和控制的建議方法。在航空汽油中使用抗微生物劑必須通過發動機和飛機制造商的認可。

X1.8其它試驗

X1.8.1芳烴含量——低沸點芳烴是航空汽油中常用的組分，它比其它組分更能影響橡膠部件溶脹。即使D 910沒有明確最大芳烴含量，其它性能指標的規定也能有效控制航空汽油的芳烴含量。冰點不能超過-58℃的規定就幾乎排除了苯的存在，其它芳烴可由最小熱值和最大終餾點來限制。因此，熱值限制了甲苯最多大約24%。二甲苯的熱值稍微高一些，因此可能允許略高的芳烴含量，然而，高于138℃的沸點限制它們的含量不能超過10%。因此，在航空汽油中總芳烴含量不可能超過25%。

X1.9 其它

X1.9.1 有關航空汽油所有試驗方法的有效數的更多詳細信息見MNL 1手冊[9]。

 

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