لماذا نستخدم البنزين للمركبات الصغيرة ووقود الديزل للمركبات الكبيرة؟

أطفال فضوليون هي سلسلة للأطفال من جميع الأعمار.إذا كان لديك سؤال وترغب في أن يجيب عليه أحد الخبراء، أرسله إلى Curiouskidsus@theconversation.com.

---

لماذا نستخدم البنزين للسيارات الصغيرة ووقود الديزل للسيارات الكبيرة؟- ميثديني، 15 سنة، سريلانكا

---

يزود البنزين بالوقود معظم المركبات الخفيفة، مثل سيارات الركاب والشاحنات الصغيرة.عادةً ما تعمل المركبات الثقيلة، مثل الحافلات وشاحنات التوصيل ومقطورات الجرارات طويلة المدى، بالديزل.

هناك حاجة إلى كلا النوعين من الوقود لأن محركات البنزين والديزل لها قوة مختلفة.كما بلدي طلاب هندسة السيارات تعلم، وهذا يجعلها مناسبة لاستخدامات مختلفة.

لنبدأ بما لديهم من قواسم مشتركة.تعمل محركات الغاز والديزل من خلال عملية تسمى الاحتراق الداخلي.

• أولاً، يقومون بخلط الوقود بالهواء لأن الوقود يحتاج إلى الأكسجين من الهواء ليحترق.

• بعد ذلك، يقومون بضغط خليط الوقود والهواء، مما يجعل الخليط ساخنًا بدرجة كافية للاحتراق.

• ثم يحرق المحرك مزيج الوقود والهواء، ويطلق الحرارة.وهذا يخلق ضغطًا عاليًا، مما يحرك الأجزاء الداخلية التي تجعل السيارة تتحرك.

• وأخيرًا، تطلق السيارة غازات الاحتراق المستهلكة إلى الغلاف الجوي من خلال أنبوب عادمها.هذه الغازات تحتوي على ملوثات, مثل أول أكسيد الكربون وأكاسيد النيتروجين والوقود غير المحترق ضارة بصحة الإنسان, وكذلك ثاني أكسيد الكربون الذي يعمل على تدفئة الغلاف الجوي للأرض.

محركات مختلفة لوظائف مختلفة

يتم تصنيع كل من البنزين ووقود الديزل من النفط الخام، أ مصدر الطاقة الأحفوري.لكن لها خصائص كيميائية مختلفة تتطلب أنواعًا مختلفة من المحركات.

في محرك الغاز، يوجد جهاز صغير يسمى أ ولاعة يشعل خليط الوقود والهواء المضغوط.ويستخدم مئات الآلاف من الفولتات لإنشاء قوس كهربائي يمكنه بدء الحرق، تمامًا مثل ضرب صخرة من الصوان بحجر آخر.

يعد إشعال وقود الديزل أصعب وأبطأ في الاحتراق من البنزين.ولكن إذا تم ضغطه بما فيه الكفاية، فسوف يشتعل دون شرارة.وهذا الضغط العالي يؤدي إلى كفاءة أعلى، وبالتالي فإن المركبات التي تعمل بالديزل الحصول على المزيد من الأميال لكل جالون.وهذا أمر مهم لنقل البضائع والأشخاص بشكل اقتصادي قدر الإمكان - وهو أحد الأسباب وراء تشغيل معظم الحافلات والقطارات والشاحنات الكبيرة بالديزل.

تميل محركات الديزل إلى أن تكون أكثر تكلفة من محركات الغاز، لأنها تحتاج إلى أجزاء أكثر ثباتًا لتحمل درجات الحرارة والضغوط الأعلى التي تنتجها.لكنهم أيضا تدوم لفترة أطول من محركات البنزين.يعد هذا ميزة إضافية للمركبات مثل شاحنات المسافات الطويلة التي تحتاج إلى قطع مئات الآلاف من الأميال بين عمليات إصلاح المحرك.

فلماذا تستخدم سيارات الركاب الغاز؟أحد الأسباب هو أن الضغط العالي ودرجة الحرارة العالية لمحركات الديزل تجعلها أكثر ضجيجا، وخاصة عند الترددات العالية التي يجدها البشر مزعجة.تنتج محركات الديزل أيضًا مستويات أعلى من تلوث الجسيمات الدقيقة, ، المعروف باسم PM 2.5، كان ذلك ترتبط بالعديد من المخاطر على صحة الإنسان.

تؤدي هذه المقايضات عادةً إلى تفضيل المستهلكين لمحركات البنزين الأرخص والأكثر هدوءًا في السيارات التي يقودونها للعمل والمتعة.تعد محركات الديزل الفعالة وطويلة الأمد أكثر جاذبية للشركات التي تنقل البضائع وتنقل أعدادًا كبيرة من الأشخاص.

أبعد من محركات الاحتراق الداخلي

وفي المستقبل قد لا تستخدم وسائل النقل الغاز أو الديزل على الإطلاق.بعض السيارات والشاحنات الخفيفة - النماذج المعروفة باسم الهجينة - تستخدم بالفعل الغاز أو الديزل مع البطاريات والمحركات الكهربائية، أو تعمل بالكامل بالكهرباء.والمدن في جميع أنحاء الولايات المتحدةنكون الاستثمار في الحافلات المدرسية الكهربائية, ، وهي أقل تلويثًا وأرخص في الصيانة من حافلات الديزل.

تعد السيارات الكهربائية الهجينة والهجينة والبطارية بالنتائج انبعاثات أقل بكثير من الغازات السامة وثاني أكسيد الكربون - خاصة إذا تم إعادة شحنها بالكهرباء المنتجة من مصادر متجددة مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية.هذه المركبات سيكون أكثر هدوءا من نماذج البنزين والديزل وأيضا أرخص للصيانة, لأنها تحتوي على عدد أقل من الأجزاء المتحركة.سوف تظل مركبات البنزين والديزل قيد الاستخدام لسنوات قادمة، لكنها لم تعد تمثل طليعة الابتكار في مجال النقل.

---

مرحبًا أيها الأطفال الفضوليون!هل لديك سؤال تود أن يجيب عليه أحد الخبراء؟اطلب من شخص بالغ أن يرسل سؤالك إليه CuriousKidsUS@theconversation.com.من فضلك أخبرنا باسمك وعمرك والمدينة التي تعيش فيها.

وبما أن الفضول ليس له حد عمري - أيها البالغون، أخبرنا بما تتساءل عنه أيضًا.لن نتمكن من الإجابة على كل الأسئلة، لكننا سنبذل قصارى جهدنا.