Vapor lock index messen

[Dierk]

Hallo,

 

da ich auf der Suche nach einem gebrauchten Flieger bin der mit Mogas betrieben werden kann, studiere ich gerade die Supplemental type certificates. Z.B. für den Continental O-200-A. 

 

Dieses hier

 

http://www.airweb.faa.gov/Regulatory_and_Guidance_Library/rgSTC.nsf/0/5b5b31dc0dcc217585256cc2005a7498/$FILE/SE2031CE.pdf

 

besagt z.B., dass Autobenzin verwendet werden darf, falls der Antiknock-Index mindestens 87 erreicht, mit der Formel (RON+MON)/2

 

Der zitierte Standard ASTM D-439 wurde allerdings zurückgezogen und durch den hier 

 

https://www.astm.org/Standards/D4814.htm

 

ersetzt. 

 

Laut dieser Tabelle

 

https://en.wikipedia.org/wiki/Octane_rating#Anti-Knock_Index_(AKI)_or_(R+M)/2

 

wird der einzige Kraftstoff, der den Antiknock-Index von 87 nicht erreicht, in Kolumbien ("Corriente") verkauft. Nun, das wäre jetzt nicht weiter schlimm. 

 

Leider steht nichts zum Vapor Lock index dabei. Der scheint das eigentliche Problem bei Verwendung von Autobenzin zu sein (je nach Schlauchführung, Lokalisation des Tankes und Lage der Pumpe). 

 

https://www.chevron.com/-/media/chevron/operations/documents/motor-gas-tech-review.pdf

 

VLI is calculated using vapor pressure in kPa and distillation profile percent evaporated at 70°C (158°F), as follows: 

 

VLI = 10(VP) + 7(E70)

 

 

 

Wie kann man bei handelsüblichen Autobenzin den Vapor Lock index selbst messen? Der Vapor Lock index soll ja zwischen den Marken und in Abhängigkeit der Saison (Sommer - Winter Benzin) stark schwanken. 

 

Das Benzin auf 70 Grad erhitzen und den entstehenden Dampfdruck in kPa messen? Dann bei 70° destillieren (wie lange?) und das Gewicht des Destillats wiegen? Sind dafür bestimmte genormte Kolbendurchmesser, Destillationsspiralen oder ähnliches erforderlich?

 

Habe das hier: https://ac.els-cdn.com/S0016236116304136/1-s2.0-S0016236116304136-main.pdf?_tid=0fabdef0-09e6-11e8-87ed-00000aab0f01&acdnat=1517774622_0a57eb180acf27edd036d4bbb441d4bb

 

dazu gefunden. 

 

Was den Alkohol betrifft, sind die heutigen modernen Benzinschläuche, Gummis und Dichtungen doch sowieso resistent? D. h. im Zweifelsfall die alten austauschen?

 

Oder gibt es doch Additive? https://www.spiegelglanz.de/Datenblatt/e10_e85_langzeittest_kraftstoff_benzin-stabilisator_bactofin_oldtimer-markt.pdf

 

Vielleicht hat es ja einen Chemiker im Forum, der sich damit auskennt  :)

Bearbeitet 4. Februar 2018 von Dierk

[Dierk]

wenn man der Grafik auf Seite 5 glauben mag, verschlechtert der Alkoholzusatz den vapour lock index leider deutlich

 

ist also nix mit 10% Ethanol im Flieger

 

https://www.concawe.eu/wp-content/uploads/2017/01/rpt_12-2-2012-00657-01-e.pdf

 

allerdings wird der Effekt durch eine spezielle angepasste Mischung kompensiert:

 

However, because ethanol can raise octane and volatility of blends, it typically needs to be blended with a lower-octane, reduced-volatility conventional gasoline...

 

in dem Zusammenhang auch interessant: 

 

https://www.lightaircraftassociation.co.uk/engineering/Mogas/OPERATING%20INFORMATION.pdf

Bearbeitet 4. Februar 2018 von Dierk

[MarkusP210]

Aus diesem Artikel vom Spiegel:

 

http://www.spiegel.de/auto/aktuell/biosprit-was-e10-im-motor-anrichten-kann-a-749262.html

 

geht die Problematik von Ethanol für Automotoren hervor. Sinngemäss dürfte dies auch für Flugzeugmotoren Anwendung finden (also aus meiner Sicht nicht anzuwenden). Das Problem dürfte bei Mogas-Verwendung wohl vor allem sein zu Erkennen wie dessen Zusammensetzung ist resp. wie gross der Anteil der (offenbar immer vorhandenen) Alkohole in der gerade verwendeten Mischung ist. Ich könnte mir vorstellen dass Dampfblasenbildung bei Hochdeckern (aufgrund der Schwerkraft) ein deutlich kleineres Problem darstellt als bei Tiefdeckern.

 

Bei einer Umstellung würde ich auf jeden Fall sämtliche treibstoffberührten Teile hinsichtlich deren Alkoholverträglichkeit prüfen und ggf. ersetzen (dazu gibt es einen Vorfall mit einem schweizer Experimental der mit Mogas betrieben wurde und wegen eines Lecks in der Treibstofführung verursacht durch Alkohole abgestellt hatte, leider weiss ich nicht mehr wo das war, versuche mal es zu finden)

 

Markus

Bearbeitet 5. Februar 2018 von MarkusP210

[Dierk]

Wenn ich beim Sust nach "Leck" suche, finde ich knapp 60 Ergebnisse, unter anderem dieses

 

https://www.sust.admin.ch/inhalte/AV-berichte/2295.pdf

 

Meintest Du das?

 

Der Pilot hatte zwar Mogas getankt und erlitt einen Leistungs- und Treibstoffverlust, die Hypothesen Vapor Lock und korrodierte Leitungen wurden jedoch nicht bestätigt, vielmehr hatte sich ein offenbar kürzlich montiertes Teil am Ablassventil losvibriert, was zu Treibstoffverlust führte... Denoch interessant zu lesen

Bearbeitet 5. Februar 2018 von Dierk

[Dierk]

Wenn man beim SUST alle Unfälle der Eigenbaukategorie bis 1993 durchsieht, habe ich keinen einzigen Unfall gefunden der auf alkoholhaltigen Sprit zurückzuführen war. Ok, oft sind die Berichte nur summarisch und gelegentlich fand man die Ursache nicht. Sicher, dass es ein Schweizer Experimental war? Vielleicht passierte der Unfall ausserhalb der Schweiz?

 

Edit: habe jetzt "SUST Autobenzin" in Google eingegeben und noch das hier

 

https://www.sust.admin.ch/inhalte/AV-berichte/2253_d.pdf

 

gefunden. Ist zwar kein Leck, aber trotzdem interessant.

Bearbeitet 6. Februar 2018 von Dierk

[Volume]

 

handelsüblichen Autobenzin

Bitte nicht vergessen, dass im Winter der Handel mit anderem Benzin üblich ist, als im Sommer...

 

 

Hintergrund: Winter- und Sommer-Benzin unterscheiden sich beim Dampfdruck

...

Im Sommer wird der Anteil von flüchtigen Substanzen im Benzin gesenkt, damit sich in den Kraftstoffleitungen keine Blasen bilden

 

Wir sehen bei uns am Flugplatz immer zu, das bis spätestens Ostern der Wintersprit verbraucht ist, ehe die ersten heissen Tage kommen.

 

Da Flugzeuge naturgemäß mit allerlei Sprit betankt werden (Die Grundidee ist ja irgendwohin zu fliegen...), ist es immer sehr schwer, bei Schäden sagen zu können wie sie von Sprit verursacht wurden. Von daher finde ich es gewagt, wenn Flugunfalluntersucher Schäden darauf zurückführen.

Da die in der Luftfahrt nach Mil-Norm gefertigten Elastomerteile "Hydrocarbon fuel resistant" sind, was nichts anderes heisst, als dass sie all die "interessanten" Zutaten im Autobenzin nicht unbedingt vertragen. Ethanol ist da meist weniger schlimm als Benzol, Ether oder Phenol. Ethanol ist wohl vor allem für Aluminiumbauteile aus bestimmten Legierungen ein Problem.

 

 

ein offenbar kürzlich montiertes Teil am Ablassventil losvibriert

Und zwar eins, das ab Werk mit so einem "Hydrocarbon fuel resistant" M83248/1 Size -006 O-Ring daherkommt, der bei Autobenzinnutzung erfahrungsgemäß etwa 5 Jahre durchhält.

Es gibt aber baugleiche Dichtringe die Autospritfest sind, einfach nicht dem BAZL sagen und glücklich sein ;)

 

Gruß

Ralf

[Dierk]

Danke Ralf.

 

Zu O-Ringen habe ich noch das hier gefunden:

 

http://www.morane.de/forum/altes-forum/15-wartung-instandhaltung/646-o-ringe-qualitaeten-und-verhalten-in-benzin

 

Ansonsten finde ich diese Liste interessant, weil erstens Avgas 100 LL eh nicht mehr lange am Markt ist und ich auch statt 2.49 CHF für einen Liter lieber nur 1.49 CHF bezahlen möchte. Das Problem ist nur, dass es kaum noch Benzin ohne Alkohol gibt...

 

http://www.autofuelstc.com/approved_engines_airfames.phtml

 

Hier z.b. soll kein Alkohol drin sein: 

 

http://www.total.de/kraftstoffe/excellium/excellium-super-plus.html (laut Karte nicht in CH erhältlich)

Bearbeitet 6. Februar 2018 von Dierk

[Volume]

 

Hier z.b. soll kein Alkohol drin sein: 

kein Ethanol !

 

Die Werbebehauptung Super Plus sei gutes, reines Benzin, E10 aber Alkohol-pansch-Plörre die alles angreift funktioniert zwar beim Kunden gut, ist aber reine Augenwischerei.

In Super Plus ist so ziemlich alles drin was brennt und eine hohe Oktanzahl hat, MTBE, ETBE, Propanol, Methanol, Butanol, alles Substanzen die Dichtungen und Kunststoffe mindestens so angreifen wie Ethanol.

Zu behaupten in SuperPlus sei weiniger "Alkohol" als in E10 ist schlicht gelogen. Zu behaupten es sei weniger aggressiv auch.

In Super Plus dürfen 0.5% Methanol, 1% Ethanol, 10% Isopropylalkohol, 10% Isobutylalkohol und 7% tertiärer Butylalkohol, also zusammen 28.5% Alkohol drin sein. Dazu bis zu 15% Ether die auch sehr aggressiv sind.

 

Bis auf das Blei kann man Avgas im Vergleich zu Super Plus fast schon trinken...

 

Gruß

Ralf

[Falconer]

On 2/4/2018 at 8:58 PM, Dierk said:

Was den Alkohol betrifft, sind die heutigen modernen Benzinschläuche, Gummis und Dichtungen doch sowieso resistent?

 

Hochinteressantes Thema der ganze Spritkomplex für die Kolbenbabbler..

 

Würde nicht darauf wetten, dass sich, was Kompatibilität mit Ethanol bei den Flugzeugen gross was geändert hat..der Grund ist wahrscheinlich, Flugzeugmotore und Kolbenflugzeugmodelle insgesamt werden im Gegensatz zur Autoindustrie in so geringen homöopathischen Mengen hergestellt, dass die Hersteller die Kosten scheuen, welche heutzutag die Zulassung neuer Materialen betrifft..

 

".. Ethanol cannot be legally or safely used with the STCs..."

 

Aus dem Autofuel STC Paperwork..ist immer noch gültig, und meines Wissen basieren auch der Grossteil der europäischen MOGAS STCs darauf, respektive auf der nach Grandfatherrights erfolgten EASA STC Validierung, da diese STCs bereits vor der EASA in einzelnen europäischen Ländern validiert waren..

 

http://www.autofuelstc.com/stc_specs.phtml

 

In Österreich z.B. ist seit, ich glaube 2007, vom Gesetzgeber vorgeschrieben, dass Autobenzin mindestens 5% Ethanol enthalten muss..(nix anderes als indirekte Agrarförderung...von der Politik als Beitrag zu einer saubereren Umwelt PR mässig verbrämt..)

 

Heisst aber de facto, dass seit der Zeit kein Autotankstellensprit aus/in Österreich, MOGAS STC fähig wäre...die österreichischen Airports die MOGAS anbieten, bin da nicht am letzten Stand, aber nehme an, die müssen das aus irgendeinem Land importieren, wo "angeblich" kein Alkohol drinnen ist..

 

abgesehen davon, mir hat einmal ein guter Fachmann , aus dem Raffineriebereich, der sich sehr gut mit Treibstoffen auskennt UND selbst Flieger ist, also ein Herz für die Sache hat, erklärt, durch die historisch und designbedingten grösseren Toleranzen bei Contis und Lycs im Topend, also Zylinder, haben diese Motoren ja bekanntlich höhere Blowbeiraten im Zylinderbereich, es kommen also mehr Verbrennungsrückstande ins Kurbelgehäuse ins Öl ( als bei einem modernen Automotor)...und da wäre die Sache so, dass die Ethanol bedingten Rückstände, die hochkorrosiv sind, auch bei längerer Flugdauer und ausreichender Öltemperatur nicht ausdampfen würden...mit Konsequenzen was Korrosion betrifft, zumindest bei den gängigen Ölwechselintervallen..

 

ist ein komplexes Thema, keine Frage..

 

best

 

Gerd

 

P.S.: Was "Vapor Lock" betrifft, das ist aber von mir nur ein subjektiver "unqualified wild a.. guess" ist man mit MOGAS , egal welcher Provenienz, und egal wie das getestet wurde, maximal bei warmen Wetter bis 8K FT halbwegs safe...darüber fängt die "experimental test pilot" Zone an in dem Fall..

 

Der einzige Sprit , der da für Flugzeuge safe scheint, dürfte wirklich nur AVGAS sein, ob in verbleiter oder UL Form..

 

Bearbeitet 13. August 2018 von Falconer

[ArminZ]

@Dierk "Wenn ich Du wäre" würde ich mich konkret an einem Platz umschauen, ev. sogar bei einem Club, der SEP Maschinen mit Mogas betreibt. Dann bekommst Du wahrscheinlich am meisten Informationen aus erster Hand von Leuten die auch praktisch davon eine Ahnung haben.

 

EDIT: Meine eigenen Erfahrungen mit vapor lock (Super Bleifrei 98E5) vor mehreren Jahren: nach lange Rollwegen und relativ warme Temperaturen innerhalb der ersten 5 Sek des Startlaufes Leistungsabfall bis auf Leerlaufleistung (noch vor dem Abheben). Hauptgründe: verbesserungsfähige Leitungsführung und Wärmeisolation der Benzinleitungen im Motorraum, zusammen mit geringem Luftaustausch innerhalb des Motorraumes während des Rollens/am Boden. In der Luft gabs nie Probleme. Konnte mit kleinen Änderungen gelöst werden.

Bearbeitet 14. August 2018 von ArminZ