作者wl00669773 (Jerry shou)
看板Warfare
标题[转载]世界大战时的美国航空汽油发展
时间Mon Aug 21 13:10:26 2017
来源:
https://goo.gl/E61RQq
已经作者ACUMV(绰号蟹总)同意转载
本来就有打算转载一些对岸我觉得水准不错的文章过来分享
恰好上面有人讨论到日本飞机及用油的话题
就先转几篇过来
如果大家喜欢我就多转一些 不喜欢就不转了...
对於航空汽油 贫富油标号的解释在正文下方
-----正文
1939年战争开始时只有美国有能力生产100号汽油。英国人则主要从美国购买。这个时候
虽然性能值还没广泛用於表示汽油性能。但是英国人要求汽油有100/125的水平。
39到40年,供应商的100号汽油用提炼汽油经过热酸、磷酸、烷化处理,才能达到125性能
值的水准。
大概1941年9月,陆海军总之同意了增加100号汽油里面的铅浓度,从每美加3毫升提高到4
毫升。这可以增加25%产量,因为对烷基化物的需求减少了,这种东西比较稀缺。
这个改变和新炼油厂将日产量从65万加仑提高到到200万加仑,炼油厂不再需要那麽好的
提炼汽油,也不用太多烷基化物加工。正好珍珠港被炸了,汽油产量得以满足扩军计划。
因为罗斯福计划建立5万架飞机的空军,对汽油的需求就骤增了。 1940年7月的时候,美
国已有产能可以每天生产65万加仑100号汽油。 NACA估计这个5万架飞机的空军计划每天
要800万加仑汽油,估算基础是陆军和海军代表提供的数据。这个在当时来讲多少有点放
卫星。所以陆海军同意先期目标是每天300万加仑产量。到了战争末期的产量已经到达了
每天2500万加仑,当然这个时候美国两个航空兵的飞机数量早就超过了50000。
41年英国人还在怀疑100号汽油的性能值够不够125,不过这个很快就会解决。
珍珠港之後100/125号汽油才作为一种标准确定。此前因为陆军和海军只要求贫油标号到
100,不怎麽管富油性能。结果是美国自己供应的汽油从100/104到100/130都有。
美国几个发动机公司在用100/120号做发动机,但是有时部队收到了100/104号,这种时候
富油运转立刻就出了问题,不得不限制功率。终於自己也被坑了之後,给英国定的
100/125和美国的汽油被统一到了100/130号。这就是战争中期开始英美的标准汽油。
另外一边,美国的汽油发展上,提炼汽油经过烷基化物加工可以达到接近110/130的水平
,但是很浪费烷基化物。
所以催化裂化的芳烃汽油就成了理想的100/130素材,因为供应量很高。
芳烃又搞出另一个毛病,早期的自封闭油箱是按照以前的100号汽油设计的,那些汽油里
面经常只有2%芳烃。
现在供应的汽油里面芳烃比例可能高达40%,。油箱上用的橡胶内衬很快就会膨胀解体,
让油箱没法使用。其实100/125号开始供应时就立刻造成了麻烦,这种汽油最高有20%芳烃
。
然後只好改善油箱本身,橡胶要增塑,并且按照40%芳烃比例测试一切要和汽油接触的部
件。陆海军确实责备了芳烃,把各种责任都扣在它身上。尤其是100/130对芳烃比例没做
限制,但是热值的限制间接将芳烃比例控制在20%左右。
1942年早期,100/130号汽油的生产原料不足。美国开始寻找各种手段增强库存汽油的富
油性能,这些库存汽油的贫油水平能够达到标准。
很多实验室在研究芳香胺类有没有效果,这种东西有增强富油性能的潜力
,但是不能改善贫油性能,甚至可能在某种程度上降低其性能。
不过陆军高层还是决定搞一个芳香胺类的项目。
结果是往汽油内加入二甲苯胺(一种芳香胺类),这产生了95/130号汽油,或者说大概95
号。汽油内包括1%二甲苯胺。提高了库存汽油性能值,但是降低了标号。这种汽油只在国
内使用,不用於作战。
这种东西也造成了一堆麻烦,但是远比当初引入TEL的时候小,
如在寒冷地区的启动,要求往滑油里面加汽油,二甲苯胺造成润滑油问题。
但总而言之不是太严重。
100/130的含铅量已经达到每美制加仑4.6毫升,而英国人还需要更强力的汽油。
美国人先做了两种测试用的汽油,OPC-1和OPC-2,指标大约是100/140#。本来想按照
100/130的生产率生产这两种汽油,但是在测试中它们的性能表现比100/130没有明显提高
,就开始转向其他方向。
英国的做法是往100/130里面加入2%到2.5%甲基苯胺,同时含铅量增加到每美加6毫升,这
造就了100/150号。
同时美国另有一种做法是加入3%二甲苯胺,做出的也算是100/150。这种汽油在美国进行
了很多测试,但是仍然没投入作战使用。
带二甲苯胺的汽油在美国引起了很多争论,总之它能提高性能,但是维护上要麻烦些。
直接加添加剂的方式可以让100/130产能全部转为100/150,
当然并不是所有飞机都要用到这麽高标号的汽油。
陆航和海航在测试100/150之前已经开始希望以後的汽油能同时提高贫油性能和富油性能
,最後的结果就是115/145号,在欧洲战争结束时开始供应。
此前包含芳香胺类的汽油在使用时已经需要增加维护量,而100/150也有预燃烧的倾向。
这个毛病,例如在灰背隼上可能将增压器机匣炸坏。
海航对提高巡航航程很有兴趣,但是100/150对这点毫无帮助,
且他们也不怎麽喜欢二甲苯胺。
陆航早已给护航战斗机配给了100/150,但是不能解决所有问题。
陆航也开始有兴趣(提高贫/富油性能)後,两军成立了一个联合项目组。
出於配合,海军也降低了贫油要求,他们本来希望有120#的水平,现在指标要求是115/145。
如果发动机调整适当,115/145的巡航航程可以提高至少4%到5%。欧洲胜利日之前这种汽
油进入生产。
115/145要求更多烷基化物,所以与100/150不一样,每生产1加仑新汽油,就要少生产大
概2加仑100/130。
最後一个问题是小排量发动机对贫油性能要求更低。对於英美来讲最典型的就是灰背隼和
V-1710。如果这类发动机更为普及,而不是那些更大排量的发动机(主要是气冷),可以
减少对烷基化物的需求。这类发动机上大概90/130#的汽油表现,在大排量发动机要求
100/130#的水平才能相当。
正文结束
补充文内的讨论提及的内容
Q: 按照贫油/富油这个格式,德三的C3和B4分别是多少?
A:C3从94/110涨到43年的97/125,B4一直是87-91,标号太低不给性能值。再更早期的汽
油性能值反而会比辛烷值低,缺乏添加剂可能使富油性能不如贫油。
而C3的含铅量实际和100/130一样,每美加4.6毫升
我有修改了一下对岸用语了-丢锅改丢责任和品度改为性能值
不知道有没有漏改就是
大家对於贫富油的疑惑考倒我了
查了资料後发现
我得重新修一下原本的说法
我一直以为这边的贫/富油指的是lean oil/rich oil
但是重新看航空引擎的文献
在文内使用到的贫/富油不是上述的意思
中文WIKI写道 是贫气混合气(贫油)时的辛烷值/富气混合气(富油)辛烷值
*英文WIKI是写Lean setting/rich setting
这边我发现我被中文维基翻译呼拢了
问了蟹总後才知道辛烷值专指贫油测定
而表现值(performance number)是富油测定时表示跟标准汽油功率比例的上限
https://i.imgur.com/KT1QEyy.jpg
是指在贫/富油下测定的性能是不同的
所以才会 100/130(贫油燃烧时/富油燃烧时)这样子
那怎样的状况下会是贫/富油
感谢陈大达所注"活塞式飞机的动力装置: 简易活塞式发动机与航空螺旋桨技术入门"一书
http://imgur.com/Zfj3aYz
也就是说 焦煤油分馏的贫油/富油(苯系容质量不同的washing oil)
跟航空引擎所用到的贫富油虽然英文也都一样 lean/rich 但是没有关系
前者是油种 後者是指燃油与空气形成的混合气在不同的余气系数 而被赋予的名称
也对大家感到抱歉 有些字词没搞清楚就乱回答orz
非常抱歉
稍微做些文句修正 也想问问大家在经过资料名词补充後 文章有没有比较容易懂些?
还有感觉回应也很热络 我自己也学到很多 大家不介意我就多转几篇对岸比较有水准的文?
不过应该都是比较简单的文章了
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※ 发信站: 批踢踢实业坊(ptt.cc), 来自: 1.172.97.38
※ 文章网址: https://webptt.com/cn.aspx?n=bbs/Warfare/M.1503292229.A.ABE.html
1F:推 ALPHONSE2501: 原来这都也是含铅汽油08/21 14:50
2F:推 eszerfrm: 辛烷值100的全部都要加四乙基铅,现在的航空汽油也是一08/21 15:08
3F:→ eszerfrm: 样08/21 15:08
4F:→ eszerfrm: 顺带一题,航空汽油会这麽贵的原因之一也是四乙基铅08/21 15:09
5F:→ lostkimo: 富油/贫油 啥意思啊?08/21 15:43
6F:推 ohwahahaha: 看到航空汽油我就想起乌龙派出所的中村,开车只用航空08/21 15:56
7F:→ ohwahahaha: 汽油 XDD08/21 15:56
8F:→ EvoLancer: 之前就有人飞C47巡回世界 就得把现在汽油加四乙基铅 08/21 16:46
9F:→ EvoLancer: 才能飞 加铅的汽油已经停产几十年了08/21 16:46
https://goo.gl/8pzkCL 壳牌表示:
※ 编辑: wl00669773 (1.172.97.38), 08/21/2017 16:49:56
10F:→ kira925: 航空汽油还是仰赖四乙基铅 只是用量有下降 FAA在研发无铅08/21 17:23
11F:→ kira925: 航空汽油中 08/21 17:23
12F:推 b18902040: 看的有点不爽难吸收。跟艰涩课本有的比08/21 18:08
13F:→ b18902040: 贫油富油是炼煤跟制煤气的副产物。都是苯类液体。富油08/21 18:11
14F:→ b18902040: 含苯类比例高一点。08/21 18:11
15F:→ b18902040: 我看维基的结论。我还以为燃油都是炼油来的。没想到二08/21 18:13
16F:→ b18902040: 战飞机燃油竟然只是副产物。08/21 18:13
17F:→ efleet0714: 行文用字颇为奇怪且语气不通顺,很难读懂。08/21 18:17
大概哪个部分? 全部?
18F:推 b18902040: 我看错了抱歉。我说难懂是指wiki。贫油富油应是含苯的08/21 18:47
19F:→ b18902040: 焦煤油精制品。基本上就是用这精制品当溶剂去洗苯类出 08/21 18:47
20F:→ b18902040: 来。洗一洗就含苯类了08/21 18:47
b大抱歉 让你去看那难懂的WIKI...
21F:推 PAULDAVID: 好文推08/21 19:23
22F:推 PAULDAVID: 改用语辛苦了,令问贫富油的差别在热值高低吗?劣油加铅08/21 19:51
23F:→ PAULDAVID: 可以降暴震冲高标号 但好油还是要堆好料(烷基化物)才08/21 19:51
24F:→ PAULDAVID: 能造就?08/21 19:51
贫富油的问题我已经补充在文内了
对 基本上要好油就要有很好的添加剂技术 而在二战 这是美国的拿手好戏
25F:→ QuentinHu: 用语这看的还是有点辛苦,但还是推08/21 22:28
我会持续修改的 因为有些是专有术语 这确实不太容易看懂
26F:推 roseritter: 推有心人08/21 22:40
因为觉得这样的文章对於战史版的一些讨论有益处所以才转载过来 希望大家喜欢
可是也对楼上被我误导的大家很抱歉就是 自己没向作者好好确认又没查好资料就乱回答
※ 编辑: wl00669773 (1.172.97.38), 08/21/2017 22:45:42
※ 编辑: wl00669773 (1.172.97.38), 08/21/2017 23:07:38
27F:推 oda55: 专业。给推08/21 23:33
28F:推 cobrachen: 写的有点怪怪的,100以下是实际辛皖值,100以上才是性 08/22 08:20
29F:→ cobrachen: 能指标值,指的是这个汽油在贫油或富油设定下,性能表08/22 08:20
30F:→ cobrachen: 现相当於100汽油的提升比例。08/22 08:20
31F:推 cobrachen: 可能要对炼油比较有概念的人,容易把贫和富油的定义混08/22 08:24
32F:→ cobrachen: 了,我只知道油气混合的贫富,算是没概念的那一群08/22 08:24
33F:→ wl00669773: 在经过一串询问後我终於知道问题点在哪了08/22 10:23
34F:→ wl00669773: 中文wiki所写第一个(数值较低的)数字是「贫气混合08/22 10:23
35F:→ wl00669773: 气辛烷值」,而第二个较高的数值,被称为「富气混合08/22 10:23
36F:→ wl00669773: 气辛烷值」(「贫」与「富」,指的是航空汽油在混合08/22 10:23
37F:→ wl00669773: 气中所占的比例),翻译有问提08/22 10:23
38F:→ wl00669773: 蟹总指出,辛烷值是贫油测定,表现值是富油测定08/22 10:27
39F:→ wl00669773: 而表现值(performance number)数值是否则不会低於10008/22 10:33
40F:→ wl00669773: 的,就像德国b4油只给辛烷值,其意义就是表示跟标准 08/22 10:33
41F:→ wl00669773: 汽油的功率比例的上限 08/22 10:33
42F:→ wl00669773: 不知道这样的回答cobra大觉得行不行08/22 10:34
43F:推 cobrachen: 表现值的确不会低於100啊,因为这种汽油表现比100高, 08/22 11:14
44F:→ cobrachen: 他的数字是表示表现多出来的比例,不可能低於基线,也 08/22 11:14
45F:→ cobrachen: 就是100,但是贫油也有过100的。 08/22 11:14
46F:→ wl00669773: 嗯嗯 08/22 11:22
※ 编辑: wl00669773 (36.236.243.23), 08/22/2017 11:50:10
47F:推 vt1009: 正好珍珠港被炸了 XDDDD 08/22 16:27
48F:→ wl00669773: 战舰吗 吃油 08/22 16:45