Question:
Pourquoi mettons-nous encore du plomb dans notre carburant?
falstro
2014-03-03 16:33:09 UTC
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Le plomb dans l'essence pour les automobiles a été interdit dans presque tous les coins du monde, la plupart des interdictions datant des années 90. Pourquoi nous empoisonnons-nous toujours avec du plomb dans Avgas? Je comprends que Tetraethyllead (comme il est apparemment appelé techniquement) est un booster d'octane, mais l'article de Wikipedia mentionne également que les progrès dans la production de carburant sans plomb à indice d'octane élevé ont pratiquement annulé cet argument. Il y a bien sûr d'autres raisons, mais aucune que l'industrie automobile n'ait été incapable de surmonter il y a plusieurs décennies. Je sais que c'est «à faible teneur en plomb» avec très peu de plomb par rapport à l'essence «traditionnelle», mais l'élimination progressive des carburants au plomb dans les voitures a commencé dans les années 1970, alors ne me dites pas que la plupart des avions sont tout simplement trop vieux. Les moteurs d'avion sont-ils si spéciaux par rapport aux moteurs de voiture, qu'ils doivent obtenir leur dose de plomb avant de voler?

C'est aussi un fait qu'il existe des moteurs à pistons pour avions fonctionne parfaitement avec du carburant sans plomb, pourquoi est-ce que presque aucun aéroport ne le propose? Même dans une Europe soucieuse des coûts et respectueuse de l'environnement, la plupart des aéroports ne proposent que 100LL et du carburéacteur.

[wiki (dernière phrase du paragraphe)] (http://en.wikipedia.org/wiki/Tetraethyllead#Aviation_gasoline) dit que c'est à cause du prix
@ratchetfreak; il dit en effet que, cependant, le carburant sans plomb à indice d'octane élevé est toujours moins cher. Je pense qu'ils recherchent une alternative à Tetraethyllead qui soit économiquement réalisable, c'est-à-dire que pour les moteurs qui nécessitent du carburant au plomb, cela ne dit pas pourquoi ces moteurs nécessitent (et continuent de nécessiter) du carburant au plomb.
peu de choses vous empêchent d'installer un moteur de voiture dans votre cesna et d'utiliser des mogas (en plus du besoin d'espace, de refroidissement par eau, de manque de certificat de sécurité, ...)
@ratchetfreak Le Katana I fly est certifié pour, et fonctionne parfaitement bien sur Mogas (c'est un Rotax). La question est toujours de savoir pourquoi les moteurs au plomb sont toujours produits aujourd'hui, plus de * 40 ans * après le début de la suppression progressive des moteurs au plomb et plus de dix ans après l'interdiction de l'utilisation dans toutes les autres circonstances. . Ça ne peut pas être qu'ils soient vieux. Prenez le Continental IO-550 par exemple, il a été lancé pour la première fois en 83, il a un FADEC pour crier à haute voix et * toujours * le plomb.
juste comme un commentaire par manque de temps: la certification des moteurs est tellement chère qu'aucun producteur ne peut être dérangé alors que leurs produits standard vieux de 30 ans se vendent encore. Rotax est différent car ils ouvrent un nouveau marché (Ultralight et VLA).
@yankeekilo; Bon point, mais l'IO-550 n'aurait-il pas besoin d'une certification? Ou y a-t-il une voie rapide si elle est "assez similaire" aux anciens moteurs ou quelque chose?
@roe pas sûr de cela, mais le seuil d'entrée pour les nouveaux joueurs est extrêmement élevé, c'est pourquoi le développement est au mieux incrémental (comme si souvent dans l'aérospatiale).
Shell a [annoncé un remplacement] (http://www.avweb.com/avwebflash/news/Shell-Announces-Unleaded-100-Octane-Fuel221070-1.html). 10 ans d'expérience dans une entreprise aux poches très profondes et aux nombreux doctorants. Probablement pas facile à faire.
Si quelqu'un est intéressé, http://www.avweb.com/avwebflash/news/New-Petition-Calls-For-Action-On-Avgas-Lead221923-1.html
Certains moteurs d'avion peuvent être approuvés pour le fonctionnement de l'autogaz 91 ou mieux SANS ÉTHANOL via un certificat de type supplémentaire (STC). Chaque moteur et cellule doivent avoir été approuvés par le biais du processus STC et doivent avoir le certificat ou le STC pour que chaque aéronef utilise ce qui est appelé «mogas». Il y a un pourcentage élevé de la flotte GA qui peut être STC'd pour «mogas», mais beaucoup de désinformation a rendu son utilisation dans son ensemble insuffisant.
Cinq réponses:
voretaq7
2014-03-04 00:17:13 UTC
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Il n'y a rien de "spécial" dans un moteur d'avion qui nécessite du plomb dans le carburant - Les moteurs ne se soucient pas beaucoup du plomb du plomb tétraéthyle, et ils ne s'en soucient pas beaucoup (il partout, encrassant les bougies d'allumage et contaminant l'huile). Ce qui leur importe, c'est l'indice d'octane (anti-cliquetis) du carburant.

De nombreux moteurs d'avions «à faible performance» fonctionnent très bien avec des carburants sans plomb avec un indice d'octane inférieur (parmi lesquels le Lycoming O-320 et la famille O-360 qui alimentent une bonne partie de la flotte GA), mais les moteurs d'avion de haute performance (par exemple le IO-520 que vous trouverez dans Beech Bonanzas) nécessitent un carburant à indice d'octane 100. La spécification approuvée pour l'essence d'aviation à 100 octane ( ASTM D910) répertorie le plomb tétraéthyle comme booster d'octane de choix.

Il convient également de noter que certaines des techniques d'augmentation de l'indice d'octane utilisées dans l'essence automobile ne sont pas acceptables pour les moteurs d'avion (la plus courante aux États-Unis étant l'ajout d'éthanol, qui a deux effets indésirables: réduire l'énergie contenu du carburant, et endommager les joints du système de carburant d'aviation et d'autres composants).


Alors pourquoi fabriquons-nous encore 100LL, et pourquoi n'offrons-nous pas les autres options sans plomb à chaque aéroport?

L'essence aviation est une minuscule part du marché de l'essence, il n'est donc pas logique d'avoir 5 réservoirs avec 5 qualités de carburant différentes à chaque aéroport:
Tous les moteurs d'avion fonctionneront avec 100LL, donc de l'essence d'aviation 100LL (plombée) est toujours produite car il s'agit d'une solution «mono-carburant» aux besoins de l'aviation à pistons.

Si le gaz av au plomb devait disparaître demain, les moteurs qui en ont besoin seraient laissés sans carburant approuvé, ce qui entraînerait le blocage de ces aéronefs jusqu'à ce qu'un carburant de remplacement puisse être développé ou que les fabricants de moteurs développent une procédure de déclassement. les moteurs (en les faisant fonctionner à puissance réduite). Pour des raisons évidentes, aucune de ces options n'est attrayante, en particulier pour les personnes qui possèdent des moteurs de plus grande puissance qui ont probablement été achetés pour la performance ...

Changer la spécification avgas est un peu de travail - il faut s'assurer que le nouveau carburant est un "remplacement instantané" pour 100LL - un qui peut être mélangé avec 100LL dans n'importe quelle proportion, et fonctionnera correctement dans n'importe quel moteur conçu pour 100LL.
La FAA travaille avec les fabricants de moteurs et les principaux producteurs de carburant sur un programme qui aboutira à une telle spécification (une recherche Google pour sans plomb avgas transition produit également des résultats utiles) et, espérons-le, une spécification universelle du carburant d'aviation sans plomb et un ou plusieurs produits sortiront de ces efforts.

Bien qu'une question demeure: pourquoi la plupart des moteurs à pistons aérodynamiques semblent si obsolètes par rapport à leurs homologues automobiles modernes?
Bonne réponse, mais le plomb agit également comme un lubrifiant et certains moteurs en dépendent, donc votre premier paragraphe n'est pas vraiment précis à 100%.
@yankeekilo Cela a beaucoup à voir avec le processus d'obtention de * n'importe quoi * via la certification FAA - la modernisation d'un moteur nécessiterait une montagne de paperasse et des approbations spécifiques (probablement sous la forme de STC) pour l'installer sur des cellules certifiées en remplacement pour les "anciens" designs. Les moteurs "vintage" existants fonctionnent, nous continuons donc à les produire (tout comme les conceptions d'avions existants fonctionnent - les derniers Piper Archers d'aujourd'hui sont en grande partie identiques aux premiers Cherokees produits ...)
@Lnafziger Personnellement, je ne mets pas beaucoup de stock dans le «plomb comme lubrifiant» - je pense que les saletés provenant de l'accumulation de plomb sont tout aussi susceptibles de provoquer des * collages * des valves que de les lubrifier. Là où le plomb entre normalement en jeu, ce sont les dépôts sur les soupapes / sièges de soupape agissant pour atténuer l'impact de la soupape sur le siège, empêchant ainsi d'endommager le siège de soupape ("récession du siège de soupape"), ce qui est en fait quelque chose à considérer, mais je doute que de nombreux avions volent avec des sièges de soupape «souples» d'origine à ce stade. Cela pourrait être un problème pour les moteurs radiaux à gros calibre "classiques".
Eh bien, ** trop ** de plomb entraînera absolument des soupapes collantes, mais dans les avions conçus pour du carburant au plomb, l'éliminer complètement peut également causer des problèmes.
Il y a aussi [tendance] (http://en.wikipedia.org/wiki/Aircraft_diesel_engine#Modern_.2821st_century.29_aircraft_diesel_engine_manufacturers) à utiliser des moteurs _diesel_ brûlant Jet-A / Jet-A1 pour les moteurs de faible puissance et les turbopropulseurs (brûlant également Jet -A / Jet-A1) pour les plus puissants et débarrassez-vous complètement des avgas (car c'est déjà plus cher et moins disponible, du moins en dehors des États-Unis).
«[l'éthanol] endommage les joints et autres composants du système de carburant d'aviation», cela doit être juste une question de choix de matériaux, sinon les voitures tout autour tomberaient en morceaux, n'est-ce pas? Ou y a-t-il des composants spécifiques non utilisés dans les voitures, comme une vessie à carburant ou quelque chose du genre?
@roe Ma compréhension est que certains des composants problématiques sont les vessies de carburant et les diaphragmes de pompe à carburant - C'est certainement une question de choix des matériaux (bien que changer les matériaux nécessiterait probablement une recertification des composants), mais l'éthanol dans le carburant a d'autres qualités peu attrayantes qui me rendent décidément "pas fan" :)
@roe - lol, vous êtes déjà allé dans un atelier de réparation automobile? Les voitures du monde entier s'effondrent définitivement ... D'accord, d'accord, je suis stupide :). Mais gardez à l'esprit que les moteurs d'avion doivent être beaucoup plus fiables qu'un moteur d'automobile. Si un moteur d'automobile s'arrête, vous vous arrêtez et appelez une dépanneuse. Dans un avion, si votre moteur s'arrête, ou même perd de la puissance, vous risquez de mourir. Le moteur doit donc être beaucoup plus précis. Par conséquent, la FAA est pointilleuse en ce qui concerne les moteurs, il faut donc beaucoup de temps pour en sortir 100.
L'éthanol @falstro, [détruit] (http://www.fuel-testers.com/ethanol_problems_damage.html) les joints en caoutchouc, les joints et les tuyaux très rapidement. Les voitures approuvées pour E-85 ont des tuyaux en acier inoxydable et différents joints pour résister à l'éthanol. D'un autre côté, une puissance énorme peut être produite à partir d'éthanol sur la [route] (http://koenigsegg.com/ccxr/), ou de méthanol / éthanol sur la [piste] (https://en.wikipedia.org/ wiki / IndyCar_Series # Fuel) lorsque tout le système de carburant est conçu pour l'alcool.
@FreeMan bien sûr, ok. Alors pourquoi utilisons-nous des systèmes de carburant qui ne peuvent pas gérer l'éthanol? La plupart des avions utilisés aujourd'hui ont été construits longtemps après que le plomb ait été * interdit * sur la route.
@falstro trois petites lettres: [FAA] (http://aviation.stackexchange.com/questions/2031/why-are-we-still-putting-lead-in-our-fuel/2040?noredirect=1#comment3662_2040) ( comme voretaq7 adressé).
@FreeMan Ok, donc vous convenez que le point a déjà été discuté? Blâmer la FAA est un peu un flic car il existe plusieurs moteurs certifiés ainsi qu'un tas de STC pour les moteurs / systèmes de carburant existants. Sans oublier que cela ne coûte pas un sou à la FAA (ou à l'EPA ou autre) de dire "ok les gars, écoutez bien, demain / année prochaine / décennie le carburant au plomb ne sera plus légal".
@falstro Ouais, désolé, a commenté avant que je me rende compte de l'âge de la question.
Skip Miller
2014-03-04 23:23:05 UTC
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Le plomb dans le carburant est principalement un agent anti-cliquetis, augmentant l'indice d'octane et permettant des taux de compression plus élevés dans le moteur, ce qui à son tour fournit plus de puissance et une utilisation plus efficace du carburant. De nombreux moteurs d'avions GA sont conçus spécifiquement pour tirer parti du carburant anti-cognement et à indice d'octane élevé. Bien qu'il y ait beaucoup de travail en cours pour développer un carburant de substitution sans plomb qui permettra les mêmes performances, nous n'en sommes pas encore là. Il n'y a pas de carburant de remplacement certifié pour ces moteurs, et la combustion de carburant sans plomb à des réglages de puissance élevés endommagera ces moteurs gravement et rapidement. Nous avons donc toujours besoin du plomb dans ces cas.

Avec de la chance et de la technologie, cela va changer dans quelques années. Sinon, les moteurs diesel remplacent probablement les brûleurs 100LL. Mais c'est un changement coûteux pour la plupart des avions GA.

jwenting
2014-03-03 21:09:50 UTC
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Un des facteurs pourrait bien être que les moteurs fonctionnant au plomb sont plus économes en carburant que ceux qui ne le font pas.
IOW vous obtenez plus de puissance et / ou une meilleure autonomie avec du carburant au plomb qu'avec une quantité identique de sans plomb carburant lorsqu'il est brûlé dans un moteur avec un niveau de technologie similaire.
Ainsi, un avion brûlant du carburant sans plomb aurait des performances et / ou une autonomie inférieures. Et bien sûr, les performances causeraient des problèmes, car cela signifierait une course au décollage plus longue, un plafond de service plus bas, des performances de montée moins bonnes, et potentiellement vous laisser avec un avion qui ne peut même pas décoller du sol.
Et étant donné la durée beaucoup plus longue durée de vie des moteurs d'aviation par rapport aux moteurs de voiture, il y a beaucoup plus d'avions qui ont besoin de carburant au plomb, la période de transition serait également beaucoup plus longue. Et une voiture où vous mettez une bouteille de composé de remplacement de plomb dans le réservoir de carburant, si elle roule un peu plus lentement, ce n'est pas aussi mauvais qu'un avion où vous faites la même chose et ce n'est pas seulement plus lent, mais ne peut pas grimper au même altitude et a besoin de plus de piste ...

Il y a eu des exemples de moteurs de vol très efficaces et compatibles Mogas, comme la [Porsche PFM 3200] (https://en.wikipedia.org/wiki/Porsche_PFM_3200), de sorte que l'angle d'efficacité n'est pas toujours pertinent. Les moteurs de voitures modernes sont beaucoup plus efficaces que leurs homologues gourmands en plomb d'il y a à peine 15 ans ...
@yankeekilo oui, mais un moteur de voiture avec une consommation de carburant similaire à celui utilisant de l'essence au plomb créée en même temps ne le serait pas. Exactement. Il y a tellement d'aéronefs utilisant des moteurs qui nécessitent du carburant au plomb, et pas seulement des pièces de musée, mais en utilisation opérationnelle, qu'il faudrait concevoir de nouveaux moteurs pour eux, ce n'est tout simplement pas faisable.
Tim
2014-03-06 10:20:05 UTC
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Je crois comprendre qu'il s'agit simplement d'un cas de certification. Il n'y a pas de carburant certifié de remplacement qui remplacera 100LL.

TD Welander
2020-08-14 21:43:03 UTC
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Le carburant d'aviation actuel contient 1 partie par million de plomb; et est absolument critique pour le refroidissement des soupapes d'échappement des moteurs d'avion. Ou, si vous brûlez du gaz av sans plomb sans additif; vous finirez par brûler une ou plusieurs soupapes d'échappement. Dans un moteur 4 cylindres, perdre un cylindre en raison d'une soupape d'échappement brûlée pourrait mettre l'avion et le pilote dans une situation mortelle. 6 cylindres ou plus; la perte d'un cylindre en raison de la brûlure de la soupape d'échappement vous ramènera toujours à l'aéroport. Les moteurs d'avion refroidis par air ont absolument besoin d'une partie par million de plomb pour empêcher les soupapes d'échappement de surchauffer et de perdre ce cylindre. Quiconque a volé avec du carburant sans plomb pendant un certain temps a probablement brûlé et la soupape d'échappement. Je sais, parce que cela m'est arrivé deux fois. Et comme il n'y a plus que quelques centaines de milliers d'avions non à turbine sur Terre, garder le plomb dans l'avgas sauvera des vies et avec un si petit nombre d'avions par rapport aux automobiles; laisser le plomb seul dans les avgas ne devrait pas être une évidence. Les spécifications du carburant diesel autorisent généralement 20 parties par million de plomb dans le carburant diesel; naturellement de la Terre où le diesel brut a été prélevé. Et il y a plusieurs centaines de millions de moteurs diesel sur Terre, créant une avance dans le problème de l'air au moins 1000 fois plus grande que les avions, une partie par million de gaz d'aviation au plomb. Dites à tous ceux qui demandent; laisser cette partie par million de plomb dans les gaz d’aviation pour sauver des vies en ne brûlant pas les soupapes d’échappement des moteurs d’avions.

Bien qu'une question demeure: pourquoi la plupart des moteurs à pistons aérodynamiques semblent si obsolètes par rapport à leurs homologues automobiles modernes? - yankeekilo 3 mars 14 à 18:26
Bonne réponse - Bienvenue sur Av.SE!
Cette réponse est factuellement incorrecte. 100LL est spécifié à ~ 500 ppm et non à 1 ppm. Exemple: [Fiche technique BP 100LL] (https://www.skyfuel.com.au/assets/pdf/MSDS_Avgas_28116.pdf), vous pouvez en rechercher d'autres. Le plomb ne fait rien pour refroidir les soupapes d'échappement. C'est l'indice d'octane qui aide, pas le plomb.


Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 3.0 sous laquelle il est distribué.
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