Motor ve Uçak Benzini (engine and aircraft gasoline)

19. Yüzyıl sonlarına kadar otomobillerde kömür katranı distilatları ve ham petrolün distilasyonundan çıkan hafif fraksiyonlar kullanıldı. 20. Yüzyıl başlarında basit distilasyonla bir miktar benzin üretimi başladı, ancak otomotiv sanayiinin hızla gelişmesi benzine olan talebi de artırdı. Zaman içinde otomobil motorlarının geliştirilmesi, yeni teknolojilerle daha güçlü ve verimli motorlar üretilmesiyle benzinin özelliklerinin de geliştirilmesi gerekti; motorla uyum içinde çalışan, “vuruntu” yapmayan ve motor aksamına hasar vermeyen, özel katkı maddeleri içeren benzin üretimlerine yönelindi.

Vuruntu: İç yanmalı ve kıvılcım-tutuşmalı bir sistemde normal yanma bir kıvılcımla başlatılır; alev, tüm yakıt tükeninceye kadar  yanma odacığında hızla ve düzgün bir şekilde dağılarak dolaşır. Yanma normal olmadığı zaman vuruntu (uçak endüstrisinde patlama da denir) denilen bir ses oluşur; yanmamış yaktın bir kısmı alev temasında değil de kendiliğinden tutuşur ve hızla yanar. Bunun sonucunda silindir basıncındaki artış duyulan çarpma sesine neden olur.

1950’lerde yüksek oktan sayılı, dolayısıyla yüksek kurşun bileşikleri içeren benzin üretimine ağırlı verilmişken, 1970-1990 arasında otomobillerde, çevre kirliliğine önlem olarak konulan eksoz katalizörlerini zehirlemesi nedeniyle benzin formülasyonları değiştirilerek kurşunlu bileşiklerin kullanılması azaltıldı, oktan sayısı az miktarda aromatik hidrokarbonlarla yükseltildi. Daha sonra benzin formülasyonlarında oktan sayıları çok yüksek olan oksijenatlar kullanılmaya başlandı.

Benzin, petrolün rafinasyonuyla elde edilen ürünlerden en önemlisidir. Otomotiv sanayiinin gelişmesiyle benzinin karakteristikleri de sürekli olarak geliştirilmektedir. Benzinin motorlarda karşılaması gereken bazı temel özellikler,

1.     Motor soğukken kolaylıkla çalışmalı, hızla ısınmalı ve tüm koşullar altında çalışmasını düzgün bir şekilde sürdürmelidir.
2.     Motor, vuruntu yapmadan çalışmalı ve yeterli gücü verebilmelidir.
3.     Ekonomik olmalı, düşük emisyon yaratmalıdır.
4.     Motorda depozit ve kirlilik bırakmamalı, yakıt sisteminde korozyon yapmamalıdır.

Kömür, shale oil, katran kumu ve hatta atık plastikler ve kauçuktan benzin üreten çeşitli teknolojiler vardır; ancak bu prosesler karmaşık ve çok pahalıdır. Petrol (veya hampetrol) benzin üretiminde kullanılan temel hammaddedir.

İnsanlığın uçaklarla tanışması 20. yüzyılın başlarında büyük ve taşınabilir güç kaynakları olan iç yanmalı motorların keşfiyle başladı. İlk pistonlu uçak motorları (1903-1918) benzinli otomobil motorlarına benzerdi ve yakıt olarak ta oto benzini kullanılırdı. Daha sonraki yıllarda uçak motoru teknolojilerindeki gelişmelere paralel olarak uçak benzinleri de geliştirildi. Her yeni uçak motoru teknolojisi daha farklı ve yüksek özellikler içeren yakıta, her geliştirilmiş yakıt da yeni motor teknolojilerinin araştırılmasına yolaçtı. Sonuçta motor üreticiler ve kullanıcıların her geçen yıl daha kaliteli yakıta gereksinimi doğdu. Uçak benzininin karşılaması gereken ilk talep motorun vuruntusuz çalışmasını sağlayan anti-vuruntu özelliğinin artırılmasıdır. Bu yönde yapılan araştırmalarla yakıtla uyumlu ve yakıtın anti-vuruntu özelliğini yükselten kurşun organometalik bileşikleri geliştirildi. 1930’lu yıllarda oktan sayısı en az  87 olan uçak benzinleri üretildi.

II. Dünya Savaşı sırasında ve takip eden yıllarda pistonlu uçak motorların geliştirilmesiyle değişik oktan sayılı uçak benzinleri “avgaz” üretilmeye başlandı: 87, 100/130 ve nihayet yüksek performanslı motorlardan maksimum gücün alınabilmesi amacıyla 115/145 oktanlı ürünler yapıldı (1944). (Aynı yıllarda türbinli uçak motorlarının da üretilmeye başlanmasıyla benzinli motorların yerini, önce askeri alanlarda sonra da sivil havacılıkta jet motorları almaya başladı.

Bugün kullanılmakta olan avgaz yakıtı üç değişik derecededir; 80, 100 ve 100LL, ve ASTM D 910 şartnamesiyle standardize edilmiştir. Avgazı daha çok küçük uçaklar, hafif helikopterler ve az sayıda da olsa sivil ve askeri taşıma uçakları kullanmaktadır.


GERİ (hampetrolden petrokimyasallara)