¿Por qué los aviones usan queroseno (parafina) como combustible?

Answer 1

No todas las aeronaves usan queroseno, realmente depende del motor que tenga la aeronave. Si se trata de un motor de desplazamiento positivo (es decir, un motor de pistón), no se usa queroseno y tampoco se usa gasolina de carretera porque el motor comprime el aire MUCHO más que un motor de tierra (porque el aire es más delgado en altitud). Como tal, la gasolina de la carretera es demasiado volátil y detonará en el motor en lugar de deflagrarse (es decir, provocar golpes que pueden hacer que el motor vuele o se desmorone en el avión)

Para las aeronaves que usan turbinas de gas, pueden usar una gama mucho más alta de combustibles, ya que realmente todo lo que necesita es algo que produzca calor. El criterio principal de selección al seleccionar combustibles es la energía específica, las propiedades de lubricación, el punto de congelación y la capacidad de temperatura máxima antes de la coquización. El atascamiento es cuando el combustible se convierte en depósitos de carbono y comienza a obstruir las líneas de combustible.

Algunas turbinas de gas usan el combustible como lubricante, y si el combustible no es lo suficientemente viscoso, algunos de los cojinetes se atascarán o se sobrecalentarán. Sin embargo, para los aviones de gran altitud, las propiedades de temperatura del combustible son lo más importante. Dado que el aire a gran altitud es realmente frío (-57 grados centígrados), y el avión pasa la mayor parte del tiempo en ese entorno, el combustible no debe engullirse ni congelarse en el tanque de combustible. Esta temperatura de engomado o punto de fluidez es lo que controla qué tipo de combustible usa la aeronave porque si el combustible se agota, el motor no puede bombearlo del tanque de combustible al motor. La gasolina y el combustible diesel tienen puntos de fluidez cercanos a -1 a -15 grados centígrados, mientras que el queroseno es de -47 a -60 grados centígrados. Es por eso que aviones como este:

Usa queroseno. Ahora la resistencia a altas temperaturas no es importante a menos que el avión que vuela vuele a velocidades supersónicas lo suficientemente altas como para calentar el aire. En el futuro, esto será más importante ya que los aviones están diseñados para volar más rápido. Sin embargo, hasta la fecha, el único avión que ha necesitado un queroseno muy modificado ha sido este:

Answer 2

Las aeronaves militares han utilizado combustible para aviones derivado de material de tipo gasolina y también de material de tipo queroseno. Las designaciones del DOD son JP4 para combustible de jet tipo gasolina y JP5 para un combustible de jet a base de queroseno común. El JP4 estaba en uso generalizado por los aviones de los EE. UU. Y la OTAN hasta la década de 1980 y el JP4 se eliminó por completo en 1995. Los aviones navales tendieron a usar el JP5. Ahora el ejército estadounidense se ha decidido por JP8 en lugar de JP4. JP 8 es un combustible a base de queroseno ligeramente diferente bastante similar al combustible comercial a reacción Jet A-1. Los primeros aviones militares de los EE. UU. Diseñados durante la Segunda Guerra Mundial podían quemar queroseno o Avgas, pero la especificación de alto octanaje de Avgas es irrelevante en los motores a reacción. Avgas ya se usaba en todos los aeródromos militares, por lo que usar el mismo combustible hizo que el suministro de combustible fuera mucho más fácil en tiempos de guerra.

Los aviones a reacción usan combustible que tiene buenas propiedades a baja temperatura. Los tanques de combustible se enfrían durante el vuelo a gran altitud y, por lo tanto, el combustible debe ser capaz de resistir la temperatura con la solidificación. De los principales productos derivados del petróleo, eso excluye el combustible diesel, pero el queroseno, la gasolina o la nafta pueden ser satisfactorios desde una perspectiva de temperatura fría. Sin embargo, la nafta y la gasolina tienen un punto de congelación más bajo que el queroseno. El límite del punto de congelación para JP5 se estableció en -46 C, mientras que JP4 cumplió con un límite inferior de -58 C. Como punto de referencia, el punto de fluidez del combustible diesel, que varía según la ubicación y la estación, no está por debajo de aproximadamente -35C, que simplemente no es No hace frío suficiente para trabajar en aviones de alto vuelo. Los combustibles diésel en las zonas árticas donde se encuentra una temperatura aún más fresca se fabrican con grandes cantidades de queroseno. El combustible diesel no es una opción viable.

Otra característica importante es el punto de humo que mide la propensión del combustible a producir humo cuando se quema. La nafta es ligeramente superior al queroseno a este respecto con una especificación de punto de humo de 20 vs 19 para JP5.

El punto de inflamación de los combustibles es completamente diferente. El punto de inflamación es la temperatura total a la que una muestra de combustible en una celda de prueba generará suficiente vapor para encenderse o explotar. La especificación para JP5 es 60C, un número bastante alto. El combustible para aviones comerciales tiene un límite de 38C. JP4 no tiene especificación para el punto de inflamación porque es bastante volátil, para combustible de avión, y generará vapores apreciables a bajas temperaturas.

JP4 tuvo la lamentable tendencia a hacer que los aviones cisterna que estaban reabasteciendo de combustible a los aviones militares en el aire explotaran desde los vapores en los tanques de carga. Eso puede suceder con el combustible de jet queroseno, vea el vuelo 800 de TWA, pero eso requiere circunstancias excepcionales. JP5 es mucho más seguro de manejar y es bastante similar a los combustibles marinos pesados ​​en su punto de inflamación. JP5 es intermedio en esa calidad.

Las atracciones clave de JP4 fueron que es fácil de fabricar en grandes cantidades. El rendimiento que se podía obtener de una refinería en tiempos de guerra hipotética era muy alto, por lo que ofrecía más seguridad de suministro que los combustibles a base de queroseno. Pero los aspectos de seguridad del manejo de JP4 se volvieron intolerables y se retiró el combustible. Con el tiempo, la industria de refinación desarrolló una familia de procesos, el hidrocraqueo, que puede hacer fácilmente grandes proporciones de queroseno de alta calidad como producto clave. En consecuencia, las preocupaciones sobre la oferta que pudieron haber sido realistas en las décadas de 1940 y 1950 se habían vuelto mucho menos relevantes.

Answer 3

La disponibilidad de queroseno durante la Segunda Guerra Mundial fue la razón principal de la adopción. Durante el tiempo, la gente pensaba que los motores de turbina de gas podían funcionar de cualquier manera.

El proceso de combustión en los motores a reacción ocurre a una presión constante, mientras que en los motores de pistón, el cambio de presión es extremadamente grande. Cuanto mayor sea la relación de compresión de su motor de pistón, mayor será el índice de octanaje requerido del combustible debido a las presiones más altas en los cilindros. Entonces, el uso de combustibles con bajo octanaje como el queroseno puede conducir a algo llamado detonación. La detonación es la explosión repentina de los gases finales en los cilindros debido a una inestabilidad en la combustión. Esto puede destruir completamente las culatas y los cilindros. Como se mencionó anteriormente, la combustión en las cámaras de combustión del motor a reacción ocurre a una presión casi constante. Por lo tanto, el uso de combustible de bajo octanaje y la construcción general más ligera de los motores de turbina es la norma común.

El cambio de presión es insignificantemente bajo en la combustión del motor de la turbina (marcado en rojo).

El combustible a base de queroseno tiene muchas propiedades que lo convierten en el mejor para motores de turbina. El primero de ellos es el bajo punto de congelación del combustible. En estos combustibles contiene muchos hidrocarburos diferentes con sus propios puntos de congelación respectivos. Esto significa que el combustible no se congela completamente a una sola temperatura. A medida que la temperatura se reduce, los hidrocarburos con el punto de congelación más alto se transforman en cristales de cera y luego en las siguientes moléculas con el punto de congelación más alto, y así sucesivamente. Por lo tanto, existe ese amplio rango de congelación que los hace perfectos para operaciones de gran altitud.

El bajo riesgo de incendio es la próxima gran propiedad del queroseno. El tipo Jet A1, por ejemplo, tiene un punto de inflamación de 38 grados Celsius. La volatilidad del combustible y sus propiedades de lubricación son las otras dos ventajas. El combustible necesita convertirse en vapor antes de que puedan quemar, por lo que tener una mayor volatilidad ayuda a mezclar el combustible con aire y quemarlos. Sin embargo, una volatilidad demasiado alta puede ser una desventaja, ya que en las altitudes, el combustible puede evaporarse debido a la presión reducida y puede causar bloqueos de vapor, que pueden bloquear las líneas de combustible y las rutas hacia las bombas de combustible.

Existen tres tipos principales de combustibles para aviones utilizados en la aviación civil:

• Jet A1: el tipo de combustible más común utilizado en la industria de la aviación en este momento. Tiene un punto de inflamación de 38 grados Celsius y un punto de depilación de -50 grados Celsius.
• Jet A: Solo se encuentra en los Estados Unidos. Las mismas propiedades que las del Jet A1, excepto que tiene un punto de cera más alto a -40 grados Celsius.
• Jet B: Este es un combustible de ‘corte ancho’ con un punto de inflamación muy bajo de -20 grados Celsius pero tiene la ventaja de tener un punto de cera bajo a -60 grados Celsius. El bajo punto de inflamación los hace muy indeseables en la aviación comercial.

Answer 4

En la década de 1950 hubo mucho debate sobre si el combustible para aviones debería ser queroseno o un combustible más parecido a la gasolina (JP4).

Una pregunta clave fue el problema de seguridad en el caso de derrames.

Lord Brabazon, un partidario del queroseno, sugirió resolver la cuestión de que habría un ‘Duelo de combustible’

El duelo consistía en que ambos concursantes se pararían en una piscina de su combustible preferido usando solo pantalones cortos y encendiendo una linterna.

Por alguna razón, nadie estaba preparado para aceptar el desafío con JP4 y ahora usamos queroseno.

Answer 5

Combustible de jet :

Los combustibles de aviación consisten en diferentes productos químicos, principalmente hidrocarburos (parafinas, olefinas, naftenos y aromáticos). Los componentes principales incluyen n-heptano e isooctano. Aditivos como antioxidantes y desactivadores de metales, e impurezas.

Breve historia:
Inicialmente, los motores de los aviones usaban el mismo tipo de gasolina que los automóviles (octanaje 87). Un índice de octano de 87 era suficiente para un automóvil, pero los motores de los aviones necesitaban un grado de octanaje superior. La clasificación de octanaje más alta puede manejar más compresión antes de encenderse. Permiten que los motores quemen combustible de manera más eficiente. Sin embargo, solo aumentar la clasificación de octano no fue suficiente para un vuelo eficiente. El gas de alto octanaje tiene un punto de inflamación bajo, por lo que al principio, los aviadores usaban una mezcla de queroseno y gasolina. Se llamaba Jet Propellant 1 (JP-1). Debido a numerosos inconvenientes, utilizaron el combustible comercial Jet-A. Está basado en queroseno y tiene un punto de inflamación de 49 ° C (120 ° F). Es un combustible de alta calidad que incluye un anticongelante para evitar la acumulación de hielo dentro de los tanques de combustible. Más tarde, la mayoría de los aviones propulsados ​​por turbina utilizan el Jet A-1 (punto de congelación más alto).

En pocas palabras, los aviones usan parafina y mezclas de otros productos químicos como combustible debido al alto punto de congelación, punto de inflamación y octava, que a su vez reducen el riesgo de formación de hielo o explosión debido a la alta temperatura.

Fuente :
http://www.funtrivia.com
wikipedia.org

Answer 6

Los aviones que funcionan con turbinas usan combustible a base de queroseno. Las aeronaves que funcionan con pistones, excepto las pocas que funcionan con diesel, funcionan con gasolina. En realidad, es AVGAS, un combustible de mayor octanaje que el gas utilizado en automóviles y camiones.

Si bien las turbinas podrían, en teoría, configurarse para quemar la mayoría de los combustibles líquidos, las turbinas de aviación están configuradas para el combustible de avión estándar con fines de compatibilidad.

También hay problemas de seguridad y costos. AVGAS es extremadamente volátil y los vapores son explosivos. El combustible para aviones, JetA1 o JP-5, es mucho menos volátil y produce un vapor mínimo … y cuesta menos.

Answer 7

Debido a la naturaleza del proceso de combustión en un motor de pistón, existen aditivos y propiedades de la gasolina que, en su mayor parte, serían perjudiciales para las partes internas de un motor de turbina. El uso de combustible de motor de pistón en un motor de turbina degradaría la eficiencia del motor más rápidamente, lo que daría como resultado mayores costos de mantenimiento, sin mencionar la posibilidad de daños químicos que potencialmente podrían provocar fallas catastróficas.

Recuerdo que a veces se me indicó que pusiera unos pocos galones de Avgas en el tanque de un helicóptero Bell 206 Jet Ranger antes de llenarlo por completo con Jet-A. Siempre pensé que esto tenía que ver con problemas de arranque en clima frío, pero nunca estaba seguro.

Answer 8

Los motores a reacción con turbinas funcionan con combustibles a base de queroseno, pero las aeronaves que utilizan motores de pistón alternativo todavía usan gasolina (gasolina), generalmente un poco más de octanaje que para los automóviles, pero muy similar.

Las turbinas podrían funcionar teóricamente con combustible a base de gasolina, pero el queroseno tiene un punto de inflamación más alto y mejores características de baja temperatura, además de ser más barato.

Answer 9

Porque (hablando por Jet A1):

• Es barato. (Aproximadamente 1/3 de avgas.)
• Tiene una alta densidad de energía.
• Tiene un alto punto de inflamación. (Es más seguro.)
• Tiene un bajo punto de congelación.
• Los motores a reacción son altamente eficientes y no les importa qué combustible se quema.

En la mayoría de los casos, actúa como diésel, pero más barato. De hecho, el ejército de los EE. UU. Ha estado usando queroseno en lugar de diésel cada vez que puede por un tiempo.

Answer 10

No usan gasolina porque no necesitan hacerlo. Puede hacer que una turbina de gas funcione con gasolina, pero el queroseno más barato y más fácil de producir funciona igual de bien.

Answer 11

Es para reducir la posibilidad de un incendio. El queroseno (combustible para aviones) debe tener un punto de inflamación superior a 120F y es difícil de encender mientras que la gasolina tiene un punto de inflamación muy bajo.