航空汽油规范 ASTM D 910-07a

项目		80	91	100LL	100	试验方法B
抗爆性，贫油C 马达法辛烷值 航空法贫油等级 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
四乙基铅含量 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
颜色		红	褐	蓝	绿	D 2392
染色剂含量F 蓝色，mg/L      绿色，mg/L      红色，mg/L    橙色，mg/L	不大于 不大于 不大于 不大于	0.2 无 2.3 无	3.1 无 2.7 6.0	2.7 无 无 无	2.7 2.8 无 无
密度（15℃），kg/m3		报告				D 1298或D 4052
馏程 初馏点，℃ 10%馏出温度，℃ 40%馏出温度，℃ 50%馏出温度，℃ 90%馏出温度，℃ 终馏点，℃ 10+50％馏出温度，℃ 回收体积，% 残留量，v％ 损失量，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	报告 75 75 105 135 170 135 97 1.5 1.5				D 86
蒸气压（38℃），kPa		38.0～49.0				D 323或D 5190或D 5191G
冰点，℃	不大于	-58H				D 2386
硫含量（m％）	不大于	0.05				D 1266或D 2622
净热值I，MJ/kg	不小于	43.5				D 4259或D 3338
铜片腐蚀(2h,100℃)	不大于	1				D 130
热安定性（5h）J，K 潜在胶质，mg/100mL 铅沉淀量，mg/100mL	不大于不大于	6 3				D 873
水反应 体积变化，mL	不大于	±2				D 1094
电导率，pS/m	不大于	450L				D 2624

附录

（非强制性）

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异较大的并具有一定挥发性的烃组成的复杂混合物。发动机和飞机有复杂的机械、物理和化学环境，航空汽油的性能（表 X1.1）必须能在相当宽的条件下满足发动机的性能要求。

表 X1.1 航空汽油的使用特性

X1.1.2 表1中的ASTM技术要求是建立在广泛试验和应用基础上的，由航空汽油生产商、飞机发动机制造厂以及两个产品的用户紧密合作制定的。其规定的指标满足大部分火花塞式航空发动机对航空汽油的使用要求，然而，某些特定的装备或使用环境需要燃料具有其他性能。

X1.1.3 规范使用抗爆震性定义航空汽油的等级，达到满足发动机使用性能或限定不理想组分的其他性能指标是为了保证对发动机性能没有负面影响。

X1.2 燃料特性（抗爆震性能和抗爆震组分鉴定）

X1.2.1 在点火式发动机气缸中的油气混合气，在某些条件下发生局部自燃，而不是通过火花点燃，这就会导致爆震，通常听不见。如果让这敲缸持续时间较长，会导致严重失去动力以及破坏发动机甚至毁坏发动机。当其他类型航空发动机使用航空汽油时，例如发动机制造商允许某种涡轮发动机使用航空汽油，那么抗爆震性能可能不是关键性指标。

X1.2.2 航空汽油的等级也用被斜线（/）两个数字表示。第一个数字是贫油抗爆系数，第二个数字是富油抗爆系数。本规范规定的航空汽油可以按以下四个等级描述：80/87,91/98,100/130，和100/130LL。低于100的数值是辛烷值，高于100的数值是品度。等于100时，辛烷值和品度值是相当的。后最LL表示与具有同样大小贫油和富油抗爆性汽油相比，该等级汽油的四乙基铅含量少。

X1.2.3 贫油和富油抗爆性都是在规定条件下，由标准实验室发动机爆震试验机试验得出的。结果用辛烷值表示，最高到100，高于100时用加入到异辛烷（2,2,4-三甲基戊烷）的加入量表示。辛烷值的定义是，使用规定的程序，试验汽油与异辛烷和正庚烷混合物的爆震性能相同时异辛烷的百分含量数值。试验汽油与异辛烷加入四乙基铅后的爆震性能相同，可以通过转换图表将四乙基铅的含量转换为品度。品度值反应的是航空汽油与加铅异辛烷在相同发动机、相同爆震系数下比较时发动机的相对功率。贫油和富油抗爆性一起使用，可以获得全尺寸发动机在巡航（贫油）和起飞（富油）条件下爆震极限时的动力总额。

X1.2.4 实践发现，当把异丙醇（IPA）作为燃料系统防冰剂加入100或100LL的航空汽油中，会导致燃料的抗爆性下降。由于异丙醇一般在外场加入，操作者应警惕这个加入异丙醇燃料的实测性能可能会达不到规范规定的最小值。抗爆性下降一般为加入1%体积的异丙醇，贫油辛烷值下降0.5个单位，富油品度值下降3.0～3.5个单位。因此，级别为100或100LL的航空汽油，在爆震试验机上的评级是99.5/130（辛烷值/品度），当加入1%的异丙醇后，可能变为99/127（辛烷值/品度）。当加入3%的异丙醇后，贫油和富油的值分别下降1.5（辛烷值）和7.5（品度）。但必须注意到，在通用航空制造商协会的调查中并没有发现现场证据和经历说明这些下降导致发动机损坏，也就是说，爆震或功率的下降在他们推荐的1%以内。对于等级80的航空汽油，异丙醇的添加可能增大辛烷值。

X1.2.5 抗爆性，贫油评级（试验方法D 2700）——这个标准包括两个贫油的抗爆系数，是马达法辛烷值和航空贫油。在历史上航空贫油评级通过方法D 614测定（从1941年到1970年）。国家交换数据群中大量的比较在1947年到1964年建立，使用试验D 357和D 1948测得的马达法辛烷值可以转换D 614方法的评级。试验D 2700中有将马达法辛烷值转换为相应的航空贫油评级的转换表，这个试验方法在1968年作为修订版第一次发布，打算最后统一并取代试验方法D 357（1969年取消）、D 614（1970年取消）和D 1948（1968年取消）。当前的航空贫油评级只有通过试验方法D 2700中的马达法辛烷值转换表测定。然而，这个等效的航空贫油评级也作为一个指定的指标保留在表1中，为了保证适应认证数据表中的一些历史型号飞机。

X1.2.6 富油评级（增压试验方法D 909）——这个方法使用实验室发动机，这个发动机可以在多种比例的燃料-空气混合气和歧管增压范围条件下操作。燃料的评级是通过比较不同浓度范围的标准燃料在标准操作条件和一定爆震强度下的发动机功率来测定的。这个抗爆性评级在较小浓度范围标准燃料的混合气响应曲线的最高峰（燃料-空气比为0.11）的情况下测定的。

X1.2.7 四乙基铅——加入四乙基铅是提高航空汽油辛烷值最经济的方法。它以液体的形式加入航空汽油中，除了加入四乙基铅以外，还加入含有有机氯化物的清除剂和用于识别的蓝色染色剂。这个清除剂是为了使得四乙基铅燃烧后产物保持挥发性，理论上可以完全从气缸排出。事实上，铅化合物沉积在燃烧室，有些进入了润滑油。众所周知，四乙基铅液的燃烧产物有腐蚀性。由于沉积和腐蚀倾向是有害的，考虑到经济因素，规范中限制了四乙基铅在航空汽油中的加入量。

X1.2.8 染色剂——法规规定所有含有四乙基铅的燃料必须染色，以表示有毒性物质的存在。航空燃料也通过颜色来区分等级。实践证明只有特定的染色剂和特定的添加量才不会增加进气系统沉积物。允许使用的染色剂和最大添加量见每个等级的规定。

X1.3 燃料计量和飞行半径

X1.3.1 密度——密度是流体的一种性质，对于大多数的商业贸易来说，测量流动和重量-体积换算有着重要的意义。当与其他参数如苯胺点或馏程一起使用可以估算燃料的热值。

X1.3.2净热值——净热值给出了燃料在工作时获得的能量，也就是功率。飞机的设计和操作都依靠预先测定的最小热值。所以，低于这个最小热值会导致燃料的消耗增加和飞行距离的缩短。因此，在规范中规定了最小净热值的要求。净热值的测定比较费时而且难以精确。所以开发和使用苯胺点和密度的关系去估算燃料的净热值。这个规范在估算净热值时还考虑了硫含量。一个可以替代的计算方法，方法D3338，是建立在芳烃含量、密度、挥发性和硫含量之间相互关系基础上的。这个方法在炼油厂比较实用，因为炼油厂容易获得以上数据，而且不需要测定苯胺点。净热值的直接测定方法一般用作有争议时的仲裁方法。

X1.3.3现代航空汽油在密度和净热值上不会有多大变化，因为其它性能的规定限制了烃类化合物的组成。

X1.4汽化和燃料的蒸发性

X1.4.1在很多类型的点燃式航空发动机中，汽油液态计量后进入汽化器，气化后与空气混合进入增压系统，然后进入发动机气缸。其它类型的发动机中，燃料计量后直接进入增压系统或气缸或燃烧室。因此，挥发性，蒸发倾向或从液态转化为气态是航空燃料极为重要的性质。

X1.4.2汽油蒸发太快会导致在燃料管线或汽化器中沸腾，特别是随着海拔的增加，产生气阻导致燃料不能流动到发动机中。反之，燃料不能完全汽化可能导致发动机其它类型的故障。因此各种烃组分蒸发性的均衡对满足成品油的性能十分重要。

X1.4.3蒸汽压——航空汽油的蒸汽压是反映蒸发性组分蒸发倾向的的度量值。经验表明，雷德蒸汽压不超过49Kpa的燃料在大多数飞行条件下不会产生气阻。有相应的研究报告[8]。

X1.4.4蒸馏——汽油中的烃类组分的相对比例是通过根据蒸馏温度范围来确定的。这是一个经验方法，能用于燃料比较，但是不能用于分离和定量鉴定燃料中的单个烃类化合物。

X1.4.4.1确定10%馏出温度的最大值是为了保证发动机容易起动和在预热阶段的适应性。以免高的挥发性导致汽化器结冰或气阻或二者都发生（也可以通过蒸汽压试验预防）。还规定了10%+50%馏出温度的最小值。

X1.4.4.2确定50%馏出温度的最大值为了保证有足够的平均蒸汽压，以确保在发动机进气系统中的燃料有足够的蒸发量。不充分的蒸发量可导致功率的损失。

X1.4.4.3确定90%馏出温度的最大值为了防止过多的液体燃料进入气缸而导致功率损失，还可以防止燃料在气缸中的分布不均。否则，会导致在有些类型的气缸中过度贫油，使得发动机剧烈工作，甚至发生爆震和损坏发动机。90%馏出温度过高会导致燃料经济性下降和过度稀释润滑油。

X1.4.4.4确定40%馏出温度的最小值可以间接控制比重，也影响汽化器流量。

X1.4.4.5除了规定90%馏出温度外，还确定了终馏点的最大值。为了防止过高沸点的组分混入燃料中，而导致燃料分布不均，火花塞堵塞，功率下降，燃烧经济性下降和稀释润滑油。

X1.4.4.6在本规范中规定了最小回收量和最大损失，这两个规定与蒸汽压要求一起防止燃料在储存、使用以及在飞机油箱中过度损失。这也验证蒸馏测试技术。

X1.4.4.7确定最大蒸馏残余量是为了防止在燃烧室不可能燃烧的高沸点组分的混入。它们的存在可以反映炼制和处理的精细程度。残余物的量与终馏点一起用来表明有高沸点组分物质的污染。

X1.5燃料系统和发动机零部件的腐蚀

X1.5.1铜片腐蚀——要求汽油必须通过铜片腐蚀试验，以保证产品不会腐蚀燃料系统的金属部件。

X1.5.2硫含量——航空汽油的总硫含量是很重要的，因为硫的燃烧产物可以导致发动机零部件的腐蚀磨损。

X1.6低温流动性

X1.6.1冰点的要求是为了防止燃料在极低温下结晶，而影响燃料在发动机中的流动性。

X1.6.2燃料系统防冰剂——6.3.2.1规定的异丙醇（IPA）和6.3.2.2规定的二乙二醇单甲醚（Di-EGME），必须按照D 4171规范的要求。

X1.7燃料洁净度、装卸和储存安定性

X1.7.1实际胶质——胶质是燃料蒸发后残留的非蒸发物质。胶质的量只反映燃料试验时的条件。大量的胶质表明燃料中含有较高沸点的油或颗粒物质，通常反映燃料的装卸工作较差。

X1.7.2潜在胶质——在不同阶段不同天气条件下储存的燃料必须能使用。潜在胶质试验是一个加速氧化试验方法，它能估算出燃料储存安定性和抗氧剂的效果。如果燃料在一个相对温和的条件下短时间储存，5h的氧化过程通常被认为可以有效判定燃料的储存安定性，而对于长期储存在类似于热带气候的苛刻条件，必须进行16h的试验。

X1.7.3可见铅沉淀——铅沉淀的形成在在加速氧化条件下的潜在胶质试验中的老化阶段，这表明了燃料潜在的不安定性。由于很小量的不溶物会污染进气系统和堵塞过滤器，所以必须规定沉淀量的极限值。

X1.7.4允许使用的抗氧剂和抗氧剂含量——在燃料储存过程中，抗氧剂用来防止胶质的形成。通过燃料的表观氧化安定性测试确定抗氧剂的功效，但这并不能完全证明其适用于航空发动机。已经发现，抗氧剂可导致进气系统过多的沉淀。因此，必须通过全尺寸航空发动机试验来最终筛选可用的抗氧剂。

X1.7.4.1本规范规定了允许使用的抗氧剂的化学名称和最大添加量。

X1.7.5水反应——水反应试验方法提供了判定是否含有能迅速被水萃取的物质或含有吸收水分倾向的物质。如果燃料基本上都是烃类化合物组成，在水层没有体积变化。

X1.7.6电导率——静电的产生会在装卸、输送航空汽油时发生问题。添加电导率提高剂作为一种预防措施可以在燃料操作过程中减少静电的积累。更多信息见D 4865指南。

X1.7.7微生物污染——燃料系统中无法控制的微生物污染可能导致包括腐蚀、气味、过滤器堵塞、降低安定性和油水分离性能降低等很多问题。除了系统零部件损坏，也造成燃料不符合规范。

X1.7.8 D6469指南提供了具有微生物学背景的成员，以及长期微生物污染的症状、事件和后果的认识。指南提出了检测和控制的建议方法。在航空汽油中使用抗微生物剂必须通过发动机和飞机制造商的认可。

X1.8其它试验

X1.8.1芳烃含量——低沸点芳烃是航空汽油中常用的组分，它比其它组分更能影响橡胶部件溶胀。即使D 910没有明确最大芳烃含量，其它性能指标的规定也能有效控制航空汽油的芳烃含量。冰点不能超过-58℃的规定就几乎排除了苯的存在，其它芳烃可由最小热值和最大终馏点来限制。因此，热值限制了甲苯最多大约24%。二甲苯的热值稍微高一些，因此可能允许略高的芳烃含量，然而，高于138℃的沸点限制它们的含量不能超过10%。因此，在航空汽油中总芳烃含量不可能超过25%。

X1.9 其它

X1.9.1 有关航空汽油所有试验方法的有效数的更多详细信息见MNL 1手册[9]。

 

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