Spesifikasi Aviation Gasoline 100
3.11.4 Sifat-sifat Avgas
Secara umum sifat-sifat Avgas yang diharuskan di dalam spesifikasi dan harus dimiliki antara lain:
1. Avgas harus dapat memberikan unjuk kerja yang optimum, yaitu dapat terbakar dengan sempurna di dalam mesin sehingga dapat menghasilkan energi kinetik yang maksimum.
2. Avgas harus tetap stabil dalam kondisi suhu yang bervariasi, yaitu tetap berbentuk cairan pada suhu rendah (maksimal minus 60°C), sehingga mengurangi kemungkinan terjadinya kegagalan mesin akibat kebuntuan saluran bahan bakar. Dan tidak mudah menguap pada suhu tinggi, sehingga mengurangi loss bahan bakar akibat penguapan selama penerbangan
3. Avgas diharapkan tidak merusak peralatan atau komponen-komponen yang ada di dalam mesin, juga pada saat penimbunan, penyaluran, pengangkutan dan penggunaannya
Aviation Gasoline digunakan untuk bahan bakar penerbangan, maka Avgas harus memiliki sifat atau persyaratan yang sangat baik, karena menyangkut keselamatan manusia. Beberapa sifat penting yang harus dimiliki Avgas meliputi :
a. Sifat Kenampakan dan Warna, b. Sifat Pembakaran,
c. Sifat Penguapan, d. Sifat Kestabilan,
e. Sifat Kemudahan Berkarat f. Sifat-sifat lainnya.
a. Sifat Kenampakan dan Warna
Yang dimaksud dengan kenampakan dari Avgas adalah apabila dilihat dengan mata telanjang Avgas tampak jernih, tembus sinar, bebas dari air yang tidak terlarut, serta partikel padat pada suhu sekeliling yang normal. Avgas jenis 100 berwarna visual hijau dari pemberian bahan pewarna biru dan kuning.
Sifat Kenampakan dan Warna ditunjukkan dengan pengujian : - Appearance,
- Color (visual),
b. Sifat Pembakaran
Sifat pembakaran penting untuk mengetahui nilai kalori yang dihasilkan dalam pembakaran yang sempurna dan untuk mencegah terjadinya knocking. Untuk mengurangi knocking tersebut Avgas ditambahkan bahan anti knock yaitu TEL (Tetra Ethyl Lead).
Sifat Pembakaran atau penyalaan ditunjukkan dengan pengujian : - Specific Energy, ASTM D 3338/4529, IP 12,
Specific Energy minimum 43,5 MJ/Kg, agar kandungan energi Avgas dapat mencukupi kebutuhan mesin untuk menghasilkan energi mekanik, agar mesin dapat menghasilkan daya dorong (thrust) sehingga pesawat dapat terbang.
- Knock Rating, ASTM D 2700,
ON Lean Mixture minimum 99,5 agar Avgas yang digunakan untuk penerbangan dengan kondisi campuran miskin (lean mixture) tidak akan mengalami ketukan.
- Knock Rating, ASTM D 909,
ON Rich Mixture minimum 130, artinya mesin akan memperoleh tenaga maksimal sehingga pesawat dapat take off.
- TEL content, ASTM D 3341. c. Sifat Penguapan
Avgas harus dapat cepat menguap untuk mencapai kondisi mudah menyala di dalam ruang bakar. Sifat penguapan Avgas tidak boleh terlalu rendah dan terlalu tinggi, apabila sifat penguapan Avgas terlalu rendah, maka bahan bakar cair akan masuk ke dalam silinder dan mencuci minyak pelumas pada dinding silinder dan piston, dan jika sifat penguapan Avgas terlalu tinggi dapat mengakibatkan
vapour lock.
Sifat Penguapan ditunjukkan dengan pengujian :
- Distillation, ASTM D 86 / IP 123,
Kriteria persyaratan distilasi Avgas adalah sebagai berikut :
o 10% volume evaporated maksimum 75°C digunakan pada kondisi start awal (cold start), atau suhu terendah motor dapat dinyalakan.
o 40% volume evaporated minimum 75°C digunakan untuk kontrol uap bahan bakar berlebihan (vapor lock), pembentukan es pada karburator
(carburetor icing) dan kehilangan bahan bakar akibat penguapan pada
sistim bahan bakar (fuel system losses).
o Pada 50% volume evaporated maksimum 105°C digunakan untuk kondisi pemanasan mesin (engine warming-up), kondisi mesin idle yaitu putaran mesin berkisar 600-700 rpm (stabilization of slow running
condition).
o Pada 10% + 50% volume evaporated minimum 135°C merupakan suhu yang memberikan indikasi dari carburetor icing dan vapor lock
o Pada 90% volume evaporated maksimum 135°C untuk kondisi mesin pada putaran yang optimum dan pendistribusian bahan bakar ke seluruh silinder.
o End Point / FBP maksimum 170 °C untuk kontrol adanya fraksi berat yang akan sangat merugikan karena bagian yang tidak terbakar akan mengalir melalui cincin piston secara kumulatif akan merusak sifat pelumasan (crankcase dilution).
- Reid Vapour Pressure, ASTM D 323 / IP 69 .
Spesifikasi Reid Vapour Pressure (RVP) adalah minimum 38,0 kPa dan maksimum 49,0 kPa, artinya semua bahan bakar untuk mesin pembakaran dalam (internal combustion engine) harus mudah diubah dari bentuk cair ke bentuk uap di dalam mesin.
o Apabila RVP terlalu rendah maka Avgas akan masuk ke dalam silinder dan mencuci minyak pelumas pada dinding silinder dan piston, hal ini akan menaikkan keausan mesin dan menyebabkan terjadinya pengenceran minyak pelumas pada karter atau crankcase dilution.
o Jika RVP terlalu tinggi maka akan menimbulkan vapour lock dan carburetor icing, yang tentunya akan berakibat fatal yaitu kegagalan mesin.
d. Sifat Kestabilan.
Avgas yang diproduksi dari kilang tidak semuanya langsung digunakan, terkadang harus disimpan terlebih dahulu dalam waktu yang relatif lama. Hal ini memungkinkan terjadinya reaksi oksidasi atau polimerisasi dari senyawa-senyawa yang stabil dalam bahan bakar, dan membentuk gum.
Gum yang terbentuk dapat mengakibatkan terjadinya deposit yang mengendap dan lengket, terutama pada sistem fuel filter yang mengakibatkan kebuntuan pada saluran masuk bahan bakar, katup dan pada karburator /spuyer.
Sifat Kestabilan dalam penyimpanan ditunjukkan dengan pengujian : - Existent Gum, ASTM D 381 / IP 131,
Existent Gum maksimum 3 mg/100 ml Avgas, artinya Avgas harus tahan di simpan dalam jangka waktu lama pada kondisi cuaca yang berubah-ubah. Bagian terbesar dari gum adalah senyawaan Pb dari penguraian TEL. Terbentuknya gum dapat dipercepat jika Avgas mengandung logam besi dan tembaga
- Oxidation Stability, ASTM D 873 / IP138.
Sifat stabilitas oksidasi ditunjukkan Potential Gum maksimum 6 mg/100 ml Avgas dan Gum precipitate adalah maksimum 2 mg/100 ml Avgas, artinya kemungkinan untuk terjadinya pembentukan gum selama penyimpanan atau penimbunan.
e. Sifat Kemudahan Berkarat.
Sifat kemudahan berkarat / korosivitas dapat mempercepat kerusakan mesin, senyawa belerang akan mengakibatkan korosi terhadap beberapa logam dalam sistem mesin.
Sifat korosivitas ditunjukkan dengan pengujian :
- Copper Strip Corrosion, ASTM D 130 / IP 154.
Spesifikasi Copper Strip Corrosion maksimum No.1, artinya tidak akan menimbulkan korosif pada peralatan dan mesin, sehingga usia mesin (life
time) dapat tercapai maksimum sesuai dengan desainnya. - Total Sulfur, ASTM D 1266 / ASTM D 4294 / IP 119.
Spesifikasi Total Sulfur maksimum 0,05 %wt, artinya Avgas tersebut aman untuk digunakan dalam mesin pesawat dan tidak akan menimbulkan pencemaran.
f. Sifat lainnya
Sifat lain dari Avgas adalah beberapa persyaratan yang juga harus dipenuhi, meskipun tidak mempunyai dampak langsung terhadap kinerja mesin, antara-lain :
- Freezing Point, ASTM D 2386 / IP 16,
Freezing point tercapai di mana partikel-partikel hidrokarbon padat mulai timbul karena suhu rendah, biasanya didahului dengan pengabutan yang disebabkan adanya partikel air.
- Density, ASTM D 1298 / ASTM D 4294 / IP 160 :
Density diperlukan untuk mengontrol berat dengan volume tanki bahan bakar, dan jika dihubungkan dengan panas pembakaran dapat menghitung jarak terbang.
- Water Reaction, ASTM D 1094 / IP 289 :
Untuk mengetahui adanya sifat komponen yang dapat bercampur dengan air.