Con tutte le notizie sullo sviluppo dell’avvgas senza piombo, alcuni piloti potrebbero essere preoccupati per il potenziale di recessione della valvola di scarico quando i carburanti senza piombo vengono utilizzati nei motori degli aerei.

Questo mi ha portato a pensare che dovrei spiegare i retroscena e parte della storia dietro le preoccupazioni relative alla benzina senza piombo e ai motori.

Quando ho iniziato a lavorare alla Shell Research, era il 1967 e i controlli delle emissioni automobilistiche stavano appena iniziando a livello nazionale. (Ci sono stati controlli nel 1966 e nel 1967 solo in California.)

Inoltre, erano stati delineati livelli di emissioni ridotti per i prossimi 10 anni circa ed era evidente che i convertitori catalitici di scarico sarebbero stati necessari per soddisfare questi standard futuri. Se ciò fosse vero, sarebbero necessari carburanti senza piombo perché il piombo nello scarico avvelenerebbe i convertitori catalitici.

Inoltre, nel 1970, GM annunciò che tutti i veicoli del 1971 e successivi sarebbero stati dotati di sedi delle valvole di scarico temprate e rapporti di compressione inferiori in modo che potessero funzionare con carburante senza piombo.

La recessione della valvola di scarico sui carburanti senza piombo era ben documentata nei rapporti tecnici e in altri periodici, quindi le compagnie petrolifere stavano cercando rimedi per il problema.

Alla Shell, il gruppo di ricerca sui carburanti è stato incaricato di sviluppare un pacchetto di additivi che eliminerebbe il problema della recessione nei veicoli più vecchi. Il primo passo è stato sviluppare un test ripetibile per la recessione della valvola di scarico.

Abbiamo iniziato con un motore Buick V-8 da 430 pollici cubi del 1968 montato su un banco di prova con banco dinamometrico. L’abbiamo eseguito su un ciclo di prova ad alta velocità e carico elevato per più di 300 ore senza problemi significativi.

Abbiamo pensato che il motore probabilmente fosse stato alimentato con benzina con piombo in fabbrica, quindi abbiamo sostituito la testata e le valvole e ripetuto il test. Abbiamo avuto qualche recessione ma non è stata coerente.

Al terzo test, abbiamo sostituito il serbatoio del carburante, le tubazioni del carburante, la pompa e l’aspirazione e il carburatore. In questo test, abbiamo avuto una recessione su tutte le valvole di scarico a 200 ore e abbiamo potuto ripetere il test con precisione.

Abbiamo quindi eseguito una serie di additivi per determinarne l’efficacia. Il TCP era il più efficace degli additivi testati, ma non altrettanto efficace di TEL, o piombo tetraetile, il piombo che viene aggiunto a 100LL per prevenire i colpi.

Allora, cosa è successo al programma additivo? Niente.

L’EPA ha parlato di vietare tutti i carburanti per autoveicoli con piombo alla fine degli anni ’70, ma un divieto totale non è arrivato per più di 20 anni. A quel punto, la maggior parte delle automobili precedenti al 1970 era stata demolita o revisionata. E l’industria della ricostruzione era passata a sedi delle valvole di scarico temprate.

Una volta che il carburante per auto con piombo è stato completamente esaurito, ci sono stati numerosi guasti alla recessione, ma erano in vecchi veicoli, di solito camion, che dovevano comunque essere sostituiti.

Sorprendentemente, i trattori agricoli a gas non hanno avuto troppi problemi, principalmente a causa del loro basso numero di giri operativo.

E per quanto riguarda gli aerei dell’aviazione generale?

Allora perché questa non sarà la storia dei motori a pistoni dell’aviazione generale?

In primo luogo, i motori aeronautici raffreddati ad aria fanno funzionare la valvola di scarico e il sedile a temperature molto più elevate rispetto ai motori automobilistici raffreddati a liquido.

In secondo luogo, i motori aeronautici funzionano a carichi molto più elevati rispetto ai motori automobilistici in condizioni di crociera.

Terzo, gli aerei non vengono sostituiti tanto spesso quanto le automobili.

E, infine, i motori aeronautici hanno già sedi delle valvole temprate.

Ci sono una serie di fattori che possono influenzare la recessione della valvola di scarico, come il profilo della camma, l’angolo della faccia della valvola, il flusso del liquido di raffreddamento, l’impostazione del carburatore, la fasatura dell’accensione, ecc. Questo è il motivo per cui il problema non riguarda solo i grandi motori turbo.

Ma un fattore importante in questo problema è quanto durerà 100LL?

Se 100LL è in circolazione per un po’, i piloti possono far funzionare alcuni serbatoi subito dopo la revisione e l’effetto piombo aiuterà a mantenere al sicuro le valvole di scarico.

Ma se l’EPA cerca di mettere fuori legge 100LL entro un anno circa, potrebbe esserci un problema significativo.

Circa 30 anni fa, un raffinatore della California ha notato che le specifiche ASTM per 80/87 avgas elencavano un livello di piombo massimo, ma non minimo. Così iniziò a commercializzare un carburante 80/87 senza piombo.

In breve tempo, ha iniziato a ricevere denunce di recessione delle valvole sui motori degli aerei appena revisionati. Il carburante è stato ritirato dal mercato.

Ho anche ricevuto numerose segnalazioni di problemi di recessione da parte di ricostruttori di motori appena revisionati che funzionano con carburanti senza piombo. Questo non è un problema che si verifica ogni volta su ogni motore. È solo un’altra cosa da monitorare, specialmente con un motore nuovo o revisionato.