科普驿站丨为什么飞机烧煤油、汽车烧汽油、卡车烧柴油、船舶烧重油？

HB科学蒲公英

为什么飞机烧煤油、汽车烧汽油、卡车烧柴油、船舶烧重油？

一句话来说，就是如果某种燃料能够最大程度满足某种运输工具使用需求，那么这种燃料就是这种运输工具最适合的燃料。

额...是不是有点听晕了？请听小编慢慢道来......

一、汽油与汽车

汽油是石油产物中偏轻质的馏分，密度小、热值低、易挥发，而且相比某些重油烧起来特别快，可以理解为点燃火药与点柴火之间的区别。

图为汽油发动机

再说说发动机，相比船舶（邮轮或者军用舰艇）/飞机（客机或者战斗机），汽车用的发动机在账面数据上的要求简直是小儿科，但提速上要求较高，尺寸也不能太大，特别是某些跑车0-100km/h 都控制在5秒以内，所以要求发动机提速要快，汽油这种暴躁的性格比较适合汽车使用。

二、煤油与飞机

飞机使用的航空煤油是石脑油、石蜡油等经过多道工序提纯出来的，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，烧起来速度居然一点不比汽油慢。

图为五缸星型发动机

图为涡扇发动机

飞机也有很多种，二战时候的飞机用的大多是星型内燃机，说白了也是往复式的，多烧汽油，现代化的涡轮发动机应用到飞机（首先是战机）上已经是二战末期，战机的性能才有了质的飞跃。

因为高空中汽油更容易挥发，用在飞机上很不安全（中弹=爆炸），所以使用性能更卓越的煤油（动辄上万转速）。另外，煤油相比汽油还有一个优势就是不容易积碳，这一点对于高精度要求的飞机引擎同样极为重要。

为什么不用柴油？很简单，烧得太慢（特别是高空低温），飞机机动性太差怎么跟人斗？

三、柴油与卡车

汽油我们说它暴躁，煤油我们说它开朗，柴油的性格可以用稳重来形容，它可以分为轻柴油（汽车/卡车）和重柴油（重机械/中小船舶）两种，后者相比前者密度更高，热值更高，燃点更高，也更粘稠。

因为特性偏稳定，燃点低，所以可以压燃，不用担心爆燃现象，可以做成很大的燃烧室，汽油就不行。

图为大型柴油发动机

对部分船舶和重工机械来说，因为需要高载荷，对提速没什么要求，但对功率和扭矩（特别是扭矩）要求很高，柴油的高热值加上柴油发动机的高压缩比可以更充分利用其能量，虽然转速上不去，但动力强劲，完全不是汽油发动机能比拟的。

图为轻质柴油发动机

而对使用轻质柴油的卡车和部分家用汽车来说，因为本身对加速性能没有多少需求，轻质柴油发动机相比汽油发动机结构简单、可靠性高、油耗低等优势就凸显出来了。另外，柴油机也会积碳，但柴油机对积碳的不良反应不是很敏感，特别是重型柴油机，歧管那么粗，积碳的影响完全就是蚊子腿。

四、船舶与重油

重油就是石油该蒸的都蒸差不多了，最后剩下来的粘稠物，密度高、热值高、一小瓶能烧个把小时那种，氧气不足的话更是黑烟滚滚（不完全燃烧产生的碳单粒）。

图为蒸汽轮机

这种油在以前根本没法在内燃机上使用，因为没法喷射，所以都是直接在充氧点着，然后烧锅炉，推动蒸汽轮机作为动力。现在技术更成熟，这些重油可以用在商船的大型二冲程柴油机上，最高转速也就一百转出头，因为转速越低效率越高，所以比汽车上的用的主机效率都要高。

最最重要的是，重油非常便宜，要知道船舶的油耗按吨计算的。但是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。

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