为何汽车烧汽油、卡车烧柴油、飞机烧煤油、船烧重油?
一、为何汽车烧汽油、卡车烧柴油、飞机烧煤油、船烧重油?
学内燃机的来答一发,只能回答前两个问题,
首先来分析一下楼主的问题,为什么汽车烧汽油,卡车烧柴油,其实什么车烧什么油不能一概而论,同一种车型也有可能搭载不同类型的发动机,比如我们都知道一些越野车,suv等出于各种考虑会有柴油机版本,而且汽车这个统称总在此处太宽泛,所以我们可以把问题改成为什么汽油机烧汽油,柴油机烧柴油。这样更准确一点。
在回答之前我们先来了解一下发动机及燃料的发展,
发动机发展演变的过程与燃料工业的发展密切相关。发动机发展初期是以煤气为燃料,因为在19世纪中叶,欧洲各大城市已使用煤气照明,煤气是当时比较容易得到的能源。随着石油工业的发展,出现了热值比煤气高许多,而且蒸发性也很强的轻油燃料(汽油)。这时,汽油机的混合气形成及点火方式都受到煤气机的强烈影响。不过,提高汽油机性能受到不正常燃烧的限制,汽油机的压缩比不高。为了扩大使用燃料的来源,有人曾利用废气热量对重馏分油(柴油)进行加热,促使其蒸发并与空气混合后,再送入气缸。在低压缩比下用电火花点火,但这是不成功的,1893年,Diesel提出利用高温的压缩空气促使燃料着火;继而’为克服柴油蒸发性差的缺点,采用气力或机力向缸内喷射的方式以形成混合气,这便是20世纪初叶,柴油机出现的雏形。因此,从发动机发展的历史看出,燃料品质不同,是引起汽油机与柴油机在混合气形成与燃烧方面差异的基本原因。
汽油和柴油有什么不同,
汽油 密度小,易挥发,自燃点为415-530℃,相对于柴油蒸发性好,粘度小,燃烧主要排放物为(CH. COx. NOx. )。
柴油 与汽油相比,具有馏分重,自燃点低(200-300℃),粘度大,相对密度大,蒸发性差,使用较安全,燃烧主要排放物为(CH, COx. NOx. 微粒碳烟PM )。
在石油蒸馏过程中,按照沸点不同,柴油可分为轻柴油(沸点范围180-370℃)和重柴油(沸点范围350-410℃)两大类。轻柴油用于高速柴油机,重柴油用于中低速柴油机,车用柴油机都属于高速柴油机。
柴油与汽油燃料的各项性质对比
很多人觉得汽油的燃点比柴油低,其实并非如如此,对燃点问题有疑问的可以参考 白晨 的回答http://www.zhihu.com/question/33444541/answer/117222681?from=singlemessage&isappinstalled=0
汽油机, 汽油机的着火方式为点燃,所以也叫点燃式发动机 (这里只讨论传统汽油机,暂且不提HCCI, 汽油均质混合气压燃), 因为汽油燃点高,如果采用压燃的着火方式,首先需要比较高的压力,当压力过高时,汽油会发生类似于爆燃的现象(请参考后面对于爆燃的解释),会导致燃烧速率不可控,严重爆燃会增加发动机的机械负荷,降低发动机寿命,所以压燃燃烧对于汽油来说并不是一个很好的选择,这就是柴油机不能用汽油的原因。
当汽油采用点燃燃烧时,气缸内就可以避免过高的压力(汽油机缸内混合气燃烧过程中压力一般不超过5MPa ),从而有效的控制爆燃,
燃烧压力较低以及燃烧过程中 压力升高率较低 (这个参数用于表征工作粗暴性,以及噪声,振动的程度),使得汽油机工作相对柔和,振动小,所以广泛用于乘用车,舒适性较好。但压力小,也是导致发动机在低转速区运转的时候,输出转矩较小的主要因素。
柴油机, 采用压燃着火,也叫压燃式发动机,柴油容易被压燃有两个原因,与汽油相比: 1,燃点低。
2,自燃性好
3,蒸发性差 油机活塞在压缩冲程末期最高爆发压力为普通柴油机5-9MPa,增压柴油机可达10-15MPa,柴油在高温高压下,迅速开始燃烧,并推动活塞做功,由于柴油机的爆发压力高,压缩比较大,所以在低转速范围内运转时依然能输出较大的转矩, 但为了承受这个压力,在各部件材料强度上就需要有很大的提升,导致柴油机较为笨重,同时运转噪声也比较大(燃烧时压力升高率较大),但随着各项技术的发展和完善,现在柴油机各项性能指标也都能达到相当不错的水平。
同时柴油机的热效率要大于汽油机,尤其是在采用增压以后这个差距会进一步加大,总体来说,与汽油机相比较,柴油机具有耗油量低,能量利用率高,工作可靠性高,低速性能好,扭矩大,工具使用范围宽广等优点。所以,这也是柴油机几乎霸占了重型汽车发动机领域的主要原因。
注一:
解释一下什么叫爆燃(不感兴趣的话看下面第一段就行,后面的可以忽略 (*^▽^*),我一激动就写多了,,,,sorry )
『总的来说就是汽油机的一种异常燃烧,即在火花塞点火时,火花塞远处的末端混合气由于压力温度过高,在火焰未传播到之前会提前自燃着火的现象,对于发动机的各项性能指标都有较大影响』
贴一张爆燃时的示功图
在火花塞点火以后,火焰前锋面以球面波形状向外传播,传播速度在30~70m/s ,汽油燃烧时产生的压力波以音速传播,所以对于距离火花塞叫远处的末端可燃混合气,压力波要先于火焰前锋面到达,这时末端混合气压力和温度上升,燃前化学反应加速,如果这一反应过于迅速,在火焰前锋面还没到达之前,末端混合气就开始自燃了(有点类似于柴油机的着火方式),然后会导致一系列的波动,撞击燃烧室壁面,发出高频颤音,发生强烈爆燃的时候火焰传播速度可达800-1000m/s ,这对于发动机的各项性能都非常不利(热负荷上升,机械负荷增大,动力性,经济性下降等等)。
注二:
我看到楼下有答主说『柴油机压缩比高是因为柴油不易爆燃,』,此处为概念错误,我再来科普一下。 关于柴油的自燃性和汽油的抗爆性这是柴油和汽油非常重要的两个性质,虽然名字不同,但它们所描述的关键点都在于 【自燃】。
自燃性: 燃料在无外源点火的情况下能够自燃着火的性能,抗爆性: 燃料抵抗爆燃的能力,前者描述自燃的能力,后者描述抵抗自燃的能力,
我们再看爆燃的定义: 火花塞远处的末端混合气在火焰未传播到之前会提前自燃着火的现象,
所以,爆燃的本质就是自燃,而汽油的正常燃烧,是不应该有爆燃的(此处指严重爆燃,轻微爆燃有利于提高性能,在发动机中ECU通过爆震传感器的信号控制点火提前角对爆燃进行控制)。
柴油的自燃性在某一范围内(十六烷值小于50),自燃性越好越有利。汽油的抗爆性越强越有利。所以,不存在柴油不易爆燃这一概念!
补充说明: 这个答案在原基础上作出了很多修改,(改了好多回了,心累,)总感觉之前答的很乱,包括我之前的结论,“”汽油机和柴油机都是根据各自的燃料燃烧特性而设计的,所以什么样的机器烧什么样的油,这样就能完美发挥出各自的性能优势。” 看起来好像没错,但实际上存在一个严重的逻辑错误,起初,是首先设计出了发动机,然后再选用了适于其使用的燃料,再针对燃料特性对发动机进行优化,而不是专门为一种燃料设计了发动机,颠倒了主次。对之前看到过这个结论的知友说声抱歉,我也是想了很久才发现这个问题。
如果还有别的问题还望各路大神指正,
最后
谢谢各位的点赞, (-^〇^-)
参考资料
汽车运行材料第三版,凌永成 北京大学出版社
汽车发动机原理,王建昕 清华大学出版社
二、中元节盘香怎么烧?
轻取香品置于干燥位置,把盘香持平,然后从外围到中心一点一点把两盘中间粘着的部分分离,一圈圈先松动一下,然后从顶头分开往外拉,也可以稍微错开并提起中间部分,再抖动几下,让盘香自由脱落,当点燃香品有青烟冉出后将火煽熄,不能用吹的。
三、中元节烧衣服吗?
不用,因为后面还有寒衣节。
寒衣节,中国传统节日,每年农历十月初一,又称“十月朝”“祭祖节”“冥阴节”,民众称为鬼头日,是我国传统的祭祀节日,相传起源于周代。寒衣节流行于北方,不少北方人会在这一天祭扫,纪念仙逝亲人,谓之送寒衣。北方将寒衣节与每年春季的清明节、七月十五的中元节合称为中国的三大“鬼节”。同时,这一天也标志着严冬的到来,所以也是为父母爱人等所关心的人送御寒衣物的日子。
四、船烧什么?
船烧的东西主要是燃料,如煤、柴油、天然气等。燃料是船舶行驶和发电的主要能源,如果燃料供应出现问题,船只就会失去动力或电力,从而影响船只的运行和安全。
煤是传统的燃料,但是由于其排放的污染物较多,现在大部分船只选择使用柴油或液化天然气等清洁能源。柴油比较常见,因为它具有高能量密度、易于存储和运输的优点。而液化天然气则因其燃烧后产生的废气几乎不含二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等有害物质,被认为是未来较为理想的燃料。
此外,船烧的还有滑油、润滑油等船用油品,以保证发动机运转的正常和可靠。
在船舶运行中,燃料的质量和供应一直是重要的问题。为了保证船只运行的安全和可靠,需要采取一系列措施,如及时检查燃料管路和储油箱、控制燃料的使用和浪费、严格执行燃料供应的标准,以及对燃料进行分析和检测等。
具体步骤包括:
1. 确定船只使用的燃料类型和用量。根据船只的要求和航行条件,选择合适的燃料类型和用量;
2. 确保燃料质量。从可靠的供应商处购买燃料,并进行质量检测,以确保燃料符合要求,并避免燃料中含有水分或其他杂质;
3. 储存和管理燃料。储存油舱应定期检查,以确保油舱和管道没有渗漏,并按照标准要求清洗和消毒;
4. 定期检查和更换船用油品。根据船只要求,定期检查和更换滑油、润滑油等船用油品,以确保发动机的正常和可靠运转;
5. 控制燃料的使用和浪费。采取节能措施,避免燃料的浪费,并尽可能减少船只的碳排放;
6. 对燃料进行分析和检测。定期对燃料进行分析和检测,以确保燃料的质量符合标准,同时防止燃料使用过程中产生过多污染物。
五、60天烧船先烧船前还是后?
先烧一些钱💰,再烧船,之后再烧些钱。
六、中元节烧黄纸还是白纸?
这一天,人们早早来到祖先坟头,献上各种水果,并烧黄纸禀告祖先,某年某月某日,后人前来给祖先送钱送衣送食物,望祖上来阁来享,并保佑后人平安福康。中元节,在我们这里很重视,也是家族团圆的日子,在外亲友也都赶来,为祖先烧钱挂纸,甚为重视。
七、中元节烧哪种纸好?
一、买烧纸时,不要买那种成摞的印刷品,最好要买黄草纸。
二、在要烧的地面画个圈,西北角要留个缺口,方便下面的亲人进来拿钱。
三、烧纸时要表情严肃,不要嘻笑打闹,而且要念念有词,如:xxx,给您送钱花来了。
四、一定要坚持看着把纸燃尽才可以走,这样既可以防止火灾,也是为了保证亲人能够拿到钱。
五、去烧纸的来回路上,遇到烧纸尽量绕开,不要踩到。
烧纸钱的数量多少并不在乎,主要是纸钱上面打的钱多少的个数,有很大的讲究,单凭一个“钱”字,是“金戈戈”三个字组成,所以纸钱上面的钱数,也应该用“金银铜铁锡”来计算,一为金、二为银、三为铜、四为铁、五为锡,六为金、七为银、八为铜、九为铁、十为锡,十一为金。
八、中元节可以烧花么?
中元节又称鬼节,要烧纸,烧冥币,不能烧花。
九、中元节给父母烧什么?
中元节是传统的鬼节,哀悼追思先人的日子,传统中这一天都要给逝去的亲人烧纸钱,衣服,元宝,鞋子帽子,纸屋什么都可以烧,主要表达的是对先人的牵挂和不舍,担心他们在另一个世界里挨冻受饿过日子,现在社会发展了,可以烧纸做汽车,手机等等都可以烧给先人,期盼他们在另一个世界过的丰富多彩。
十、船菜烧法?
食材清单
海穿菜 400g
、 鸡精或味精、大蒜、小米辣、薄荷、香菜(不爱吃不放)、柠檬半个、老干妈 少许 、 食材:海船菜 用量:400g
烹饪步骤
1/5
主料海船菜:400g到2斤左右一个。
2/5
取一个海船菜。发放入大火把皮烤焦,摇一摇测试海船菜软绵绵即可。
3/5
把考熟洗好的海船菜洗干净切片备用。
4/5
备辅料:小米辣大概5个,白蒜3牙,薄荷少许,老干妈100g
最后一步
把辅料一起搅拌均匀,盐巴不过可以加少许。
小贴士
凉拌,偏苦。回甜。