ディーゼルとガソリンはどちらも原油から得られますが、ディーゼルはガソリンよりも密度が高く、ゆっくりと発火するため、より効率的で安定した運動に適しています。ディーゼル エンジンはガソリン エンジンよりも頑丈で重いですが、より多くのメンテナンスが必要です。
ガソリンもディーゼルも、地球の奥深くで押しつぶされた原油から得られます。ディーゼルはトラック、ボート、クレーンなどの大型エンジンに動力を供給し、ガソリンは自動車やバイクなどの小型エンジンに動力を供給します。なぜそうなのか疑問に思ったことはありませんか？また、ガソリンが肩を揺さぶるほどの加速を引き起こすことが多いのに対し、ディーゼルがより効率的で安定した動きに適しているのはなぜですか?
どちらの燃料も等しく重要であるため、どちらの燃料も等しく遍在しています。それぞれに長所と短所があります。燃料の違いを理解すると、これらのさまざまな側面と上記の質問に対する答えが明らかになります。
ディーゼルとガソリンの違い
原油は炭化水素の無計画なメドレーです。これらの水素と炭素の分子は、長い直鎖または環状化合物と呼ばれる環を形成します。チェーンまたはリングの沸点は、そのサイズに比例します。分子の長くて広範な鎖を切断することは、分子の小さな鎖またはわずかな鎖を切断するよりも激しいので、これは明らかです.このプロパティを利用して改良することができます オイルまたはチェーンを互いに分離します。
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分別蒸留
抽出された原油は、まず巨大な炉に投入されます。その後、炉またはカラムが加熱されます。加熱により原油が蒸留されます。このプロセスはフラクショナルと呼ばれます 蒸留は、名前が示すように、原油を分別するためです。垂直方向では、炉のさまざまな領域がさまざまな温度にさらされます。頭で最も低い温度は、最大である足元に近づくにつれて上昇します。
長いチェーンは、短いチェーンよりも切断しにくいことに注意してください。したがって、炉のさまざまな領域をさまざまな温度にさらすことで、油からさまざまな長さの炭素鎖と環を抽出することができます。次に、分別化により、原油からさまざまな燃料を抽出できます。
炉の上部では、LPG やガソリンなど、より軽い炭素鎖または 40 ～ 205℃ の低沸点を示す燃料が得られ、中間では、250 ～ 350℃ の高沸点を示すより高密度の燃料が得られます。ディーゼルとして。バレルの底では、潤滑剤などの最も密度の高い化合物が得られます。
ガソリンが肩を揺さぶるほどの加速を引き起こす理由は今や明らかです。はるかに軽いため、高密度のディーゼル燃料よりもはるかに速く着火します。ただし、密度が高い結果として、ディーゼルはより多くの炭化水素を詰め込み、したがってガソリンよりも単位体積あたりのエネルギーが多くなります。
典型的には、ガソリンは９個以下の炭素原子の繰り返し鎖を含み、ディーゼルを構成する鎖は少なくとも１４個の炭素原子を含む。ディーゼルはガソリンほど速く蒸発することはできませんが、粘着性が高く (ディーゼル油と呼ばれることが多いのは、その粘り気のある油っぽいテクスチャーのためです)、1 ガロンあたり 132 x 106 J しか充填できませんが、ガソリンは 1 ガロンあたり 155 x 106 J しか充填できません。その結果、ディーゼルを燃料とする車両は、ガソリンを燃料とする車両よりも走行距離を重視します。
ただし、トラックは心臓がドキドキするほどの RPM を生成しないかもしれませんが、驚異的なトルクとパワーを生成します。つまり、大量の荷物を運ぶ能力です。小型車がそのような巨大なトルクを生成できないのは、そのエンジンに起因します。ディーゼル エンジンの動作は、ガソリン エンジンの動作とは大きく異なります。
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ガソリンはディーゼルよりも簡単に着火します。マッチに火をつけてガソリンの水たまりに落とすと、ほぼ瞬時に燃え上がる様子を目撃してください。ガソリンエンジンがスパークプラグを使用するのはこのためです。ガソリンエンジンでは、空気とガソリンの混合物がピストンによって圧縮され、火花によって点火されます。ただし、ディーゼル燃料はそれほど可燃性ではありません。ディーゼルエンジンでは、まず空気が圧縮され、次にディーゼルが噴射されます。圧縮空気は燃焼し、ディーゼル エンジン内の空気は非常に激しく圧縮されるため、ディーゼル燃料は噴射されるとすぐに発火します。
安定した着火には、より多くの圧縮が必要であり、より多くの熱が発生するため、作業能力が向上します。安定した点火には別の利点があります。それは、燃料が活用されることを保証することです。ディーゼル エンジンによって機械エネルギーに変換される化学エネルギーの量は、ガソリン エンジンによって変換される量よりもはるかに大きくなります。その結果、ディーゼル エンジンの効率は、ガソリン エンジンの効率よりもはるかに高くなります。
しかし、その大きなトルクを発生させ、維持するためには、エンジンには大きな力が必要です。したがって、ディーゼルエンジンは比較的頑丈で重いです。問題は、装置が重くなるほど振動が大きくなることです。激しい振動により、磨耗しやすくなります。その結果、ディーゼルエンジンは一般的にガソリンエンジンよりも多くのメンテナンスを必要とします。さらに、ディーゼルエンジンは、その質量のために、常に悪循環に陥っています。質量が大きいと、動きに対する抵抗、つまり慣性が大きくなるため、ディーゼル エンジンは、この質量を動かすためにより大きなトルクを生成するために、より大きな圧縮を達成する必要があります。ただし、この大きなトルクを生成して維持するには、さらに重いコンポーネントが必要であり、当然、質量が増加します!
さらに、ディーゼルの燃焼は濃密な煙、またはスモッグやすすと呼ばれるものを生成します。これは、部分燃焼によって生成された黒い粒子です。 (熱力学の第一法則によれば、エンジンは非常に効率的ですが、完全ではないことに注意してください。 スモッグは酸性雨の原因であり、すすは目や肌に有害ですが、さらに驚くべきことに、吸い込むと致命的になる可能性があります.当然、ガソリンを選ぶべきではありませんか?まあ、そうではありません。ガソリンも同様に有害です。ガソリンは、燃焼時に二酸化炭素と一酸化炭素を生成するため、地球温暖化の主な原因として世界中から嫌われています。
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しかし、悪名高い評判にもかかわらず、燃料は私たちにとって不可欠です。経済と産業の 3 つのセクター (第一次、第 2、第 3 次) はすべて、ディーゼルがなければ機能しなくなるでしょう。農業機械、産業機械、トラック、クレーン、公共交通機関、その他あらゆる大型機械に燃料を供給しています。ガソリンは、タクシー、乗用車、小型ボート、およびあらゆる小型車両の燃料です。
このことを念頭に置いて、エンジニアは、石油の精製と、調達した燃料を燃焼させるエンジンの両方に関する技術の革新を求めています。ディーゼルが抽出された後、化合物が除去され、その燃焼によって窒素と硫黄が生成されます。これらは酸性雨の原因となるガスです。このプロセスは浄化と呼ばれています。 ガソリン エンジンの構造におけるイノベーションには、炭素排出を吸収する、または少なくとも軽減するユニットが含まれます。ディーゼルエンジンは激しく振動するため騒音が大きく、車両による騒音公害をさらに悪化させます。しかし、音響工学と機械工学の革新により、今日のエンジンは以前よりも静かになり、メンテナンスの必要性も少なくなりました。
なぜディーゼルがガソリンよりも安いのか疑問に思っている読者にとって、それは単純な理由で、ディーゼルの方が精製が容易または安価だからです。 (画像クレジット:ウィキメディア Flickr/Shutterstock)
実際、急成長している技術の進歩は、減速の兆しを見せていませんが、最終的には可燃性燃料を時代遅れにするでしょう。劇的な革命が始まっています。ジョギングを始めたばかりですが、すぐにスプリントを開始し、それから飛躍します。未来は可燃性ではなく、電気です。後世は意地悪な車を運転する (または飛ばす?) クリーンと同様に .おそらくこれらの車は自動を運転するでしょう .
