為什麼飛機燒煤油、汽車燒汽油、卡車燒柴油、船舶燒重油?

一句話來說,就是如果某種燃料能夠最大程度滿足某種運輸工具使用需求,那麼這種燃料就是這種運輸工具最適合的燃料。

額…是不是有點聽暈瞭?請聽小編慢慢道來……

一、汽油與汽車

汽油是石油產物中偏輕質的餾分,密度小、熱值低、易揮發,而且相比某些重油燒起來特別快,可以理解為點燃火藥與點柴火之間的區別。

圖為汽油發動機

再說說發動機,相比船舶(郵輪或者軍用艦艇)/飛機(客機或者戰鬥機),汽車用的發動機在賬面數據上的要求簡直是小兒科,但提速上要求較高,尺寸也不能太大,特別是某些跑車0-100km/h 都控制在5秒以內,所以要求發動機提速要快,汽油這種暴躁的性格比較適合汽車使用。

二、煤油與飛機

飛機使用的航空煤油是石腦油、石蠟油等經過多道工序提純出來的,相比先一步蒸出來的汽油,它的性格要沉穩很多,密度不高、熱值不低、不易揮發,在渦輪機那種特殊燃燒環境下,燒起來速度居然一點不比汽油慢。

圖為五缸星型發動機

圖為渦扇發動機

飛機也有很多種,二戰時候的飛機用的大多是星型內燃機,說白瞭也是往復式的,多燒汽油,現代化的渦輪發動機應用到飛機(首先是戰機)上已經是二戰末期,戰機的性能才有瞭質的飛躍。

因為高空中汽油更容易揮發,用在飛機上很不安全(中彈=爆炸),所以使用性能更卓越的煤油(動輒上萬轉速)。另外,煤油相比汽油還有一個優勢就是不容易積碳,這一點對於高精度要求的飛機引擎同樣極為重要。

為什麼不用柴油?很簡單,燒得太慢(特別是高空低溫),飛機機動性太差怎麼跟人鬥?

三、柴油與卡車

汽油我們說它暴躁,煤油我們說它開朗,柴油的性格可以用穩重來形容,它可以分為輕柴油(汽車/卡車)和重柴油(重機械/中小船舶)兩種,後者相比前者密度更高,熱值更高,燃點更高,也更粘稠。

因為特性偏穩定,燃點低,所以可以壓燃,不用擔心爆燃現象,可以做成很大的燃燒室,汽油就不行。

圖為大型柴油發動機

對部分船舶和重工機械來說,因為需要高載荷,對提速沒什麼要求,但對功率和扭矩(特別是扭矩)要求很高,柴油的高熱值加上柴油發動機的高壓縮比可以更充分利用其能量,雖然轉速上不去,但動力強勁,完全不是汽油發動機能比擬的。

圖為輕質柴油發動機

而對使用輕質柴油的卡車和部分傢用汽車來說,因為本身對加速性能沒有多少需求,輕質柴油發動機相比汽油發動機結構簡單、可靠性高、油耗低等優勢就凸顯出來瞭。另外,柴油機也會積碳,但柴油機對積碳的不良反應不是很敏感,特別是重型柴油機,歧管那麼粗,積碳的影響完全就是蚊子腿。

四、船舶與重油

重油就是石油該蒸的都蒸差不多瞭,最後剩下來的粘稠物,密度高、熱值高、一小瓶能燒個把小時那種,氧氣不足的話更是黑煙滾滾(不完全燃燒產生的碳單粒)。

圖為蒸汽輪機

這種油在以前根本沒法在內燃機上使用,因為沒法噴射,所以都是直接在充氧點著,然後燒鍋爐,推動蒸汽輪機作為動力。現在技術更成熟,這些重油可以用在商船的大型二沖程柴油機上,最高轉速也就一百轉出頭,因為轉速越低效率越高,所以比汽車上的用的主機效率都要高。

最最重要的是,重油非常便宜,要知道船舶的油耗按噸計算的。但是燒重油發動機的變速性能差,所以船舶在進港時還得使用柴油發動機,便於應對頻繁加減速及變道。