Warum werden Flugzeuge mit Kerosin, Autos mit Benzin, LKWs mit Diesel und Schiffe mit Schweröl betrieben?

Warum werden Flugzeuge mit Kerosin, Autos mit Benzin, LKWs mit Diesel und Schiffe mit Schweröl betrieben?

Kurz gesagt: Wenn ein bestimmter Kraftstoff die Nutzungsanforderungen eines bestimmten Transportmittels am besten erfüllen kann, dann ist dieser Kraftstoff der am besten geeignete Kraftstoff für dieses Transportmittel.

Äh... ist Ihnen ein bisschen schwindelig? Bitte hör mir langsam zu ...

1. Benzin und Autos

Benzin ist eine leichtere Fraktion von Erdölprodukten. Es hat eine geringe Dichte, einen niedrigen Heizwert und ist flüchtig. Es verbrennt viel schneller als einige Schweröle. Man kann es als den Unterschied zwischen dem Entzünden von Schießpulver und dem Anzünden von Brennholz verstehen.

Das Bild zeigt einen Benzinmotor

Reden wir über Motoren. Im Vergleich zu Schiffen (Kreuzfahrtschiffen oder Militärschiffen)/Flugzeugen (Passagierflugzeugen oder Kampfjets) sind die Anforderungen an Automotoren in Bezug auf die Buchdaten einfach ein Kinderspiel, aber die Beschleunigungsanforderungen sind höher und die Größe darf nicht zu groß sein. Insbesondere bei manchen Sportwagen beträgt die Beschleunigung von 0 auf 100 km/h weniger als 5 Sekunden, sodass eine schnelle Motorbeschleunigung erforderlich ist. Aufgrund seiner aggressiven Natur ist Benzin eher für den Einsatz im Auto geeignet.

2. Kerosin und Flugzeuge

Das in Flugzeugen verwendete Flugbenzin wird durch mehrere Prozesse aus Naphtha, Paraffinöl usw. gereinigt. Im Vergleich zu dem Benzin, das zuerst verdampft, ist es viel stabiler, hat eine geringere Dichte, einen hohen Heizwert und verdampft nicht so leicht. In der speziellen Verbrennungsumgebung der Turbine ist seine Verbrennungsgeschwindigkeit nicht langsamer als die von Benzin.

Das Bild zeigt einen Fünfzylinder-Sternmotor

Das Bild zeigt ein Turbofan-Triebwerk

Es gibt viele Arten von Flugzeugen. Die meisten im Zweiten Weltkrieg eingesetzten Flugzeuge waren mit Sternverbrennungsmotoren ausgestattet, also Hubkolbenmotoren, die meist Benzin verbrannten. Moderne Turbinentriebwerke wurden erst gegen Ende des Zweiten Weltkriegs in Flugzeugen (vor allem in Kampfflugzeugen) eingesetzt und die Leistungsfähigkeit von Kampfflugzeugen machte einen qualitativen Sprung.

Da Benzin in großen Höhen flüchtiger ist, ist es für den Einsatz in Flugzeugen unsicher (Geschosstreffer = Explosion), daher wird Kerosin mit besserer Leistung (leicht 10.000 U/min) verwendet. Darüber hinaus hat Kerosin gegenüber Benzin den weiteren Vorteil, dass es weniger anfällig für Kohlenstoffablagerungen ist, was für Flugzeugtriebwerke mit hohen Präzisionsanforderungen ebenfalls äußerst wichtig ist.

Warum nicht Diesel? Es ist ganz einfach. Es brennt zu langsam (insbesondere in großen Höhen und bei niedrigen Temperaturen). Das Flugzeug weist eine schlechte Manövrierfähigkeit auf. Wie kann es gegen andere kämpfen?

3. Diesel und LKW

Wir sagen, Benzin sei aggressiv, Kerosin sei fröhlich und Diesel könne als stabil beschrieben werden. Man kann zwischen leichtem Diesel (Pkw/Lkw) und schwerem Diesel (Schwermaschinen/kleine und mittelgroße Schiffe) unterscheiden. Im Vergleich zu ersterem hat letzteres eine höhere Dichte, einen höheren Heizwert, einen höheren Zündpunkt und ist viskoser.

Aufgrund seiner relativ stabilen Eigenschaften und des niedrigen Zündpunkts kann es ohne Angst vor einer Verpuffung durch Kompressionszündung gezündet werden und es kann eine sehr große Brennkammer erzeugt werden, was bei Benzin nicht der Fall ist.

Abgebildet ist ein großer Dieselmotor

Bei manchen Schiffen und Schwermaschinen ist aufgrund der hohen Belastung keine Drehzahlerhöhung erforderlich, Leistung und Drehmoment (vor allem das Drehmoment) sind jedoch sehr hoch. Der hohe Heizwert des Diesels und das hohe Verdichtungsverhältnis des Dieselmotors ermöglichen eine bessere Nutzung seiner Energie. Obwohl die Geschwindigkeit nicht gesteigert werden kann, ist die Leistung stark und mit Benzinmotoren überhaupt nicht vergleichbar.

Das Bild zeigt einen leichten Dieselmotor

Bei Lastkraftwagen und einigen Personenkraftwagen, die mit leichtem Diesel betrieben werden, werden die Vorteile von leichten Dieselmotoren wie einfacher Aufbau, hohe Zuverlässigkeit und geringer Kraftstoffverbrauch im Vergleich zu Benzinmotoren hervorgehoben, da hier keine großen Anforderungen an die Beschleunigungsleistung gestellt werden. Darüber hinaus kommt es auch bei Dieselmotoren zu Kohlenstoffablagerungen. Dieselmotoren, insbesondere Hochleistungsdieselmotoren, reagieren jedoch nicht sehr empfindlich auf die negativen Reaktionen von Kohlenstoffablagerungen. Der Krümmer ist so dick, dass die Auswirkungen von Kohlenstoffablagerungen völlig vernachlässigbar sind.

4. Schiffe und Schweröl

Schweröl ist die zähflüssige Substanz, die übrig bleibt, wenn der größte Teil des Erdöls verdampft ist. Es hat eine hohe Dichte und einen hohen Heizwert. Eine kleine Flasche kann etwa eine Stunde lang brennen. Wenn nicht genügend Sauerstoff vorhanden ist, entsteht schwarzer Rauch (einzelne Kohlenstoffpartikel, die durch unvollständige Verbrennung entstehen).

Das Bild zeigt eine Dampfturbine

Da dieses Öl in der Vergangenheit nicht in Verbrennungsmotoren verwendet werden konnte, ließ es sich nicht versprühen. Daher wurde es nach dem Auffüllen mit Sauerstoff direkt gezündet und anschließend im Kessel verbrannt, um die Dampfturbine anzutreiben und so Energie zu erzeugen. Da die Technologie mittlerweile ausgereifter ist, können diese Schweröle in großen Zweitakt-Dieselmotoren auf Handelsschiffen eingesetzt werden. Die maximale Drehzahl liegt bei knapp über 100 U/min. Denn je niedriger die Drehzahl, desto höher der Wirkungsgrad, er ist effizienter als der Hauptmotor im Auto.

Das Wichtigste ist, dass Schweröl sehr billig ist. Sie sollten wissen, dass der Treibstoffverbrauch von Schiffen in Tonnen berechnet wird. Allerdings weisen Schwerölmotoren eine schlechte Drehzahlwechselleistung auf, sodass Schiffe beim Einlaufen in Häfen auf Dieselmotoren zurückgreifen müssen, um die häufigen Beschleunigungs- und Verzögerungsvorgänge sowie Spurwechsel zu bewältigen.