なぜ飛行機は灯油で、車はガソリンで、トラックはディーゼルで、船は重油で動くのでしょうか?

なぜ飛行機は灯油で、車はガソリンで、トラックはディーゼルで、船は重油で動くのでしょうか?

つまり、ある燃料が特定の輸送手段の使用ニーズを最大限に満たすことができる場合、その燃料はその輸送手段に最も適した燃料です。

えっと…ちょっとめまいがする？ゆっくり聞いてください…

1. ガソリンと自動車

ガソリンは石油製品の中でも軽い成分です。密度が低く、発熱量も低く、揮発性があります。一部の重油よりもはるかに速く燃えます。それは火薬に点火することと薪に火をつけることの違いとして理解することができます。

写真はガソリンエンジンです

エンジンについて話しましょう。船舶（クルーズ船や軍艦）／航空機（旅客機や戦闘機）と比較すると、自動車エンジンに対する要件は、書籍データ上では子供の遊び程度ですが、加速要件はより高く、サイズも大きすぎることはできません。特にスポーツカーでは0-100km/h加速が5秒未満のものもあり、エンジンの加速が速いことが求められます。ガソリンの攻撃的な性質は、自動車での使用に適しています。

2. 灯油と飛行機

飛行機に使われる航空灯油は、ナフサやパラフィン油などから複数の工程を経て精製されます。最初に蒸発するガソリンと比較すると、はるかに安定しており、密度が低く、発熱量が高く、蒸発しにくいです。タービンの特殊な燃焼環境では、燃焼速度はガソリンよりも遅くありません。

写真は5気筒星型エンジンです

写真はターボファンエンジンです

飛行機にはたくさんの種類があります。第二次世界大戦で使用された飛行機のほとんどは、往復動エンジンで主にガソリンを燃焼する星型内燃機関でした。近代的なタービンエンジンは第二次世界大戦の終結まで飛行機（まず戦闘機）には採用されず、戦闘機の性能は質的に飛躍的に向上しました。

ガソリンは高高度では揮発性が高くなるため、飛行機で使用するのは危険（銃弾が当たる＝爆発）なので、より性能の良い（10,000rpmも楽々）灯油が使われます。さらに、灯油はガソリンに比べて炭素堆積物が発生しにくいという利点があり、これは高精度が求められる航空機エンジンにとって極めて重要です。

なぜディーゼルではないのですか?とても簡単です。燃焼が遅すぎます（特に高地や低温の場合）。航空機の操縦性が悪い。どうやって他のものと戦うのでしょうか?

3. ディーゼルとトラック

ガソリンは積極的、灯油は快活、ディーゼルは安定していると言えます。軽油（自動車・トラック）と重油（重機・中小型船舶）に分けられます。前者と比較すると、後者は密度が高く、発熱量が高く、発火点が高く、粘性が高いです。

比較的安定した特性と低い発火点のため、爆燃を気にせず圧縮着火でき、ガソリンにはない非常に大きな燃焼室を作ることができます。

写真は大型ディーゼルエンジン

一部の船舶や重機では、高負荷が必要なため、速度を上げる必要はなく、パワーとトルク（特にトルク）が非常に高くなります。ディーゼルの高発熱量とディーゼルエンジンの高圧縮比により、そのエネルギーをより有効に活用できます。スピードは出せないものの、パワーは強く、ガソリンエンジンとは全く比較になりません。

写真は軽量ディーゼルエンジン

軽質ディーゼルを使用するトラックや一部の家庭用車では、加速性能に対する要求があまり高くないことから、ガソリンエンジンに比べて構造が簡単で信頼性が高く、燃費も低いなど、軽質ディーゼルエンジンの利点が強調されています。さらに、ディーゼル エンジンにもカーボン堆積物が発生しますが、ディーゼル エンジン、特に大型ディーゼル エンジンは、カーボン堆積物の悪影響に対してそれほど敏感ではありません。マニホールドは非常に厚いため、炭素堆積物の影響は完全に無視できます。

4. 船舶と重油

重油は石油の大部分が蒸発した後に残る粘性物質です。密度と発熱量が高い。小さなボトルなら1時間ほど燃焼します。酸素が不足すると、黒煙（不完全燃焼により生成される単一の炭素粒子）が発生します。

写真は蒸気タービンです

この種の油は噴霧できないため従来は内燃機関には使用できず、酸素を充填した後直接点火し、ボイラーで燃焼させて蒸気タービンを駆動し動力としていた。現在では技術が成熟しており、これらの重質油は商船の大型2ストロークディーゼルエンジンで使用できます。最高速度は100rpmを少し超えます。回転数が低いほど効率が高くなるため、自動車に使用されているメインエンジンよりも効率的です。

最も重要なことは、重油が非常に安いということです。船の燃料消費量はトン単位で計算されることを知っておく必要があります。しかし、重油を燃料とするエンジンは変速性能が悪いため、頻繁な加速、減速、車線変更に対応するために、船舶は入港時にディーゼルエンジンを使用する必要があります。