Prečo autá jazdia na benzín, nákladné autá na naftu, lietadlá na petrolej a lode na ťažký vykurovací olej?
Stručne povedané: ak konkrétne palivo najlepšie vyhovuje prevádzkovým potrebám konkrétneho druhu dopravy, potom je to najvhodnejšie palivo pre dané vozidlo.
Znie to trochu zmätočne? Dovoľte mi to pre vás rozobrať.
1
Benzín a autá
Benzín je relatívne ľahká ropná frakcia; má nízku hustotu, nízku výhrevnosť a vysokú prchavosť. V porovnaní s ťažkými olejmi horí extrémne rýchlo-Predstavte si rozdiel medzi zapálením pušného prachu a zapálením táborového ohňa.
Obrázok
Benzínový motor
Pokiaľ ide o samotné motory: v porovnaní s motormi v lodiach (výletné lode alebo vojnové lode) alebo lietadlách (lietadlá alebo bojové lietadlá) sú technické špecifikácie požadované pre motory automobilov pomerne skromné. Autá však vyžadujú rýchle zrýchlenie a kompaktné rozmery motora. Napríklad-výkonné športové autá často zrýchli z 0 na 100 km/h za menej ako päť sekúnd. V dôsledku toho musí motor reagovať rýchlo, vďaka čomu je benzín-so svojimi „výbušnými“ charakteristikami horenia-ideálnym riešením pre autá.
2
Petrolej a lietadlá
Letecký petrolej sa rafinuje viacerými procesmi z látok, ako je nafta a parafínové oleje. V porovnaní s benzínom,-ktorý sa destiluje skôr v procese rafinácie-kerozín je oveľa stabilnejší; má nízku hustotu, vysokú výhrevnosť a nízku prchavosť. Napriek tomu v jedinečnom spaľovacom prostredí turbínového motora v skutočnosti horí rovnako rýchlo ako benzín.
Obrázok
Päť-valcový hviezdicový motor
Obrázok
Turboventilátorový motor
Existuje mnoho typov lietadiel. Väčšina lietadiel z obdobia 2. svetovej{1} Moderné turbínové motory sa začali objavovať v lietadlách (počnúc bojovými lietadlami) až na konci druhej svetovej vojny, čo znamenalo obrovský skok vo výkone.
Benzín nie je pre lietadlá bezpečný, pretože sa vo veľkých výškach ľahko vyparuje (to znamená, že zásah nepriateľskou paľbou by mohol spôsobiť výbuch). Namiesto toho sa používa petrolej, ktorý ponúka vynikajúci výkon (s rýchlosťou otáčania nad 10 000 ot./min). Ďalšou výhodou, ktorú má kerozín oproti benzínu, je, že je menej náchylný na usadzovanie uhlíka-, čo je kľúčový faktor pre vysoko-precízne letecké motory.
Prečo nepoužívať naftu? Je to jednoduché: horí príliš pomaly (najmä pri nízkych teplotách vo vysokých nadmorských výškach), čo by vážne ohrozilo manévrovateľnosť lietadla. 3
Diesel a nákladné autá
Ak je benzín opísaný ako „prchavý“ a petrolej ako „živý“, osobnosť dieselu je najlepšie opísať ako „stabilná“. Dodáva sa v dvoch variantoch: ľahká nafta (pre osobné a nákladné autá) a ťažká nafta (pre ťažké stroje a malé-až{2}}stredné plavidlá). Ťažká nafta je oproti ľahkej verzii hustejšia, má vyššiu výhrevnosť a bod vznietenia a je viskóznejšia.
Vďaka svojim stabilným charakteristikám a zápalným vlastnostiam môže nafta podstúpiť kompresné zapálenie bez rizika nekontrolovanej detonácie (klepania). To umožňuje navrhovať veľké spaľovacie komory-čo nie je možné pri benzínových motoroch.
Obrázok
Veľký dieselový motor
Pre niektoré lode a ťažké priemyselné stroje je prioritou manipulácia s ťažkými nákladmi, a nie rýchle zrýchlenie; namiesto toho je potrebný vysoký výkon a{0}}rozhodne{1}}vysoký krútiaci moment. Vysoká výhrevnosť nafty v kombinácii s vysokým kompresným pomerom naftových motorov umožňuje efektívne využitie energie. Hoci nedosahujú vysoké otáčky, poskytujú obrovský výkon, ktorému sa benzínové motory jednoducho nevyrovnajú.
Obrázok
Ľahký dieselový motor
V prípade nákladných vozidiel a niektorých osobných vozidiel využívajúcich ľahkú naftu umožňuje absencia rýchlej akcelerácie v porovnaní s benzínovými motormi vyniknúť výhody ľahkých dieselových motorov-, ako je jednoduchšia konštrukcia, vysoká spoľahlivosť a nízka spotreba paliva-. Okrem toho, zatiaľ čo dieselové motory hromadia uhlíkové usadeniny, sú relatívne necitlivé na negatívne účinky tohto hromadenia; Najmä vysokovýkonné-naftové motory sú ním sotva ovplyvnené.
4
Lode a ťažký vykurovací olej
Ťažký vykurovací olej je viskózny zvyšok, ktorý zostane po oddestilovaní väčšiny ľahších zložiek ropy. Je hustá a energeticky -bohatá-, malá fľaša môže horieť viac ako hodinu-, hoci nedostatok kyslíka spôsobuje, že sa z nej šíri čierny dym (pozostávajúci z uhlíkových častíc z neúplného spaľovania).
Obrázok
Parná turbína
V minulosti sa tento typ oleja nemohol používať v spaľovacích motoroch, pretože nebolo možné efektívne vstrekovať; namiesto toho sa spaľoval priamo v kotloch na výrobu pary na pohon turbín. S vyspelosťou technológie však teraz možno ťažký vykurovací olej používať v masívnych dvojtaktných- dieselových motoroch, ktoré sa nachádzajú na komerčných lodiach. Tieto motory pracujú pri nízkych otáčkach-sotva nad 100 ot./min.-ale keďže nižšie otáčky prinášajú vyššiu účinnosť, sú oveľa efektívnejšie ako motory používané v automobiloch. Najdôležitejšie je, že ťažký vykurovací olej je veľmi lacný-a stojí za zmienku, že spotreba paliva lodí sa meria v tonách. Avšak motory, ktoré spaľujú ťažký vykurovací olej, majú slabú odozvu; následne musia lode pri vstupe do prístavu prejsť na dieselové motory, aby zvládli časté zrýchľovanie, spomaľovanie a požadované zmeny kurzu.
