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为何汽车烧汽油、卡车烧柴油、飞机烧煤油、船烧重油?

142 2023-12-24 07:37 admin

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、飞机烧重油吗?

飞机不用重油,重油一般用在海船上

飞机使用的是航空煤油,是由石脑油、石蜡油等经过多道工序提纯出来的。

航空煤油相比先一步蒸出来的汽油,它的性格要沉稳很多,密度不高、热值不低、不易挥发,在涡轮机那种特殊燃烧环境下,烧起来速度也不比汽油慢。

3号喷气燃料是目前最常用的燃料种类,可以满足超音速高空飞行的需要;洁净度高,无机械杂质及水分等有害物质,硫含量尤其是硫醇性硫含量低,对机件腐蚀小。

三、汽车可以烧重油吗?

汽车不可以烧重油的,重油与汽油的成分有着本质的区别。植物油燃烧后会产生积碳,会造成火花塞积碳、喷油嘴胶合。严重可能会导致汽车的发动机报废的情况出现。汽车应该添加汽油,汽油标号代表的是汽油的辛烷值。会烧坏汽车的发动机的

四、重油可以烧炉子吗?

可以烧,但是味道难闻。

重油又名燃料油一般是指原油经蒸馏而留下的黑色粘稠残余物,或它与较轻组分的惨合物。闪点不低于37.8C的可燃烧的液态或可液化的石油产品,它既可以是残渣燃,也可是馏分燃料油。 

重油主要是对土地环境有污染,但是对人体的危害不是很大的,重油分解过程中出现的少量醇类等气体会危害健康,但是重油本身挥发气体没有什么危害,工作环境做好通风措施,气温难闻没什么啦!防护好就行了。

五、轮船烧重油的过程?

从注入重油

注入相当于汽车加油,是重油进入船舶燃油系统的开始。船舶一般会在左、右两舷的主甲板上设置加油站,方便在左、右舷都能加注;军舰则在主甲板上布置四个燃油注入套管,呈棱形布置,以保证舰艇的左、右舷、首、 尾部都可进行横向和纵向补给。加油站由燃油注人法兰、集油盘和燃油输送管系组成。注人接头高出甲板平面,并加盖板密封,以防风浪天甲板上浪时海水灌入油舱。重油的加装是通过加油站的燃油注入法兰接头进行的。加注时,一般都是利用供油船或者岸上油泵将重油注入,也有的船舶是借助自身设置的燃油驳运泵将重油注入油舱。

燃油的储存

经加油站加注进来的重油会被存储在船舶的燃料油舱内(燃油储存舱)。由于大型船舶一次加注上千吨,甚至几千吨的重油,例如我国上海中船燃石油有限公司曾经为“XIN LOS ANGELES”轮一次性加注过7500吨燃油,为了装下这么多重油,燃料油舱通常不止一个。通常船舶以双层底舱和深舱(边舱)等结构舱室作为燃料油舱。为了保证储存在燃料油舱内的重油具有良好的流动性,方便驳运,油舱内还会铺设加热盘管,由蒸汽或者热油来对重油加热。

燃油净化

储存在燃料油舱内的重油,并不会直接供给主机,而是先要经过净化。净化的目的是除去重油中的杂质和水。净化的手段主要有沉淀、过滤和离心分离。净化的步骤通常是先将重油从燃料油舱经燃油驳运泵驳至沉淀舱,再在沉淀舱中进行加热、沉淀和放残净化。经沉淀舱净化后的重油,接下来会输送到离心式分油机。离心式分油机利用重油中各杂质的密度不同,通过高速回转把各种杂质分离出来。重油在经过净化后,会被注入到燃油日用舱中储存。燃油日用舱除了储存干净的燃油,同时还可让燃油在其中继续加热、沉淀和放残进行进一步的净化。

主机供油

储存在燃油日用舱中的干净燃油,经过重力或者燃油供给泵是可以给主机直接供油的。不过由于船舶燃油系统在给主机供油时,为了保证雾化效果,会对燃油进一步加热,以提高其温度降低黏度。但是提高燃油温度,燃油系统中会产生汽化或空泡,影响使用性能。为了消除不利影响,燃油的供给系统中会加入燃油供油单元。燃油供油单元主要由燃油供给泵、燃油自清滤器、混油桶、燃油循环泵、雾化加热器等组成。燃油供油单元的作用是提供一个具有一定压力和黏度的燃油,使其符合主机燃油喷射系统的要求,满足主机的正常运转。

供入主机燃烧后,重油也就完成了它的使命,以上也就是重油在整个燃油系统中的全部经历。

六、两吨重油锅炉每小时烧多少重油?

两吨重油锅炉每小时烧70公斤重油。

七、重油和汽油哪个耐烧?

重油比汽油更耐烧。这种油很重,它的主要特点是分子量大,粘度高。重油有个外号叫大老黑,也叫烧不透,这是因为它外表非常黑,而且利用率低,它还有一个外号叫难伺候,因为使用重油的动力系统在设计的时候非常复杂,一般的汽车和卡车都用不了重油。

这种由另外重油的燃烧时间长,提供的动力更持久,不会像汽油和柴油那么容易烧尽,耐用性更好。

八、烧重油与烧煤哪个更划算?

烧重油与烧煤肯定是烧煤更划算,首先是重油价格是煤炭价格的几倍,有时上10倍以上,其次虽然说重油的发热量比煤要高,但是重油一点都不耐烧,一下子就烧完了。所以在火力发电厂重油一般都是用来点火或者是助燃用,不会直接用来发电。

九、船烧重油和轻油区别?

1船舶往往是万吨甚至十万吨级别的,所以要求的动力非常大,同时对于速度没有太大要求,所以重油比较适合。

2当然最重要的,是因为重油非常便宜,如果船舶全部使用柴油的话,运输成本将高的吓人。当然烧重油发动机的变速性能差,所以船舶在进港时还得使用柴油发动机,便于应对频繁加减速及变道。

3重油是石油提炼完轻质油之后剩下的粘稠物,密度高、热值高。

4重油安全性比轻油更安全。

十、重油烧紫砂壶的特征?

重油烧紫砂壶,是指使用重油隧道窑一次足火烧治而成,火候足,壶色正,紫砂双气孔特征明显,泡养变化大,紫砂壶特征十分明显。

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