當然,為了保證汽油抗爆性好,又不含鉛,就必須增加汽油中的異辛烷值,或利用先進的催化技術,將汽油中的其他碳氫化合物轉化成異辛烷。這樣,價格就會貴些,但這樣可以減少機動車的損害,可以省油,更主要的是可以減少環境汙染,所以加強這方麵的研究,還是值得的。
不用“吃”水的火車
乘火車對大家來說,幾乎是家常便飯了。古老的火車是用蒸汽機推動的。它每小時要燒掉兩三噸煤,蒸發一二十噸水。這煤和水是從哪兒來的?是從起發站加上來的。
但是,這些煤和水遠遠不夠它走長途。
怎麼辦?過去的辦法是在火車車廂後麵再掛一節專門裝煤和水的煤水車廂。後來改為在中間站加煤、加水,這樣就要停很長的時間,耽誤旅程。
火車不吃“水”行不行?自從出現內燃機之後,有人就有用內燃機來代替蒸汽機推動火車的想法。內燃機不用“吃”水,但必須“吃”油。
一般汽車用的內燃機是燒汽油。如果用這種內燃機去開火車,那消耗的汽油就太多了。要知道,火車可不像汽車那樣小巧玲瓏,叫火車這個大家夥吃“汽油”可供不起。
怎麼辦?人們想起了柴油,柴油比汽油可便宜得多啊!
不過柴油比煤油還難點燃,怎麼讓它在內燃機裏燃燒起來呢?
科學家分析,柴油在高溫的空氣中還是容易點燃的,而且一旦點燃起來,效果並不比汽油差多少。關鍵是要有高溫的空氣。
於是,科學家將一般燒汽油的內燃機加以改造,讓汽缸先吸入空氣,再加以壓縮,這樣一來,空氣的溫度就會急劇升高。這時,再將柴油通過細孔噴進高溫空氣中。柴油在高溫空氣中形成細霧,就會很快點著而燃燒起來。這種加壓空氣而使柴油燃燒的內燃機,有別於汽車上的用電火花點燃的內燃機,叫“壓燃式內燃機”。而一般人則通稱它為柴油機。
柴油機因為有一套使空氣加壓的裝置,而且加的壓力又比較大,所以比起一般內燃機來,要笨重一些。另外,因為它要加很大的壓力,所以噪聲比較大。要加壓得需一定的時間,所以它起動速度也比較慢。這些都是柴油機的缺點。
柴油機這些缺點,和它用油便宜的優點相比,在許多地方用起來還是合算的。比如說,用柴油機來作火車頭就較理想。因為火車本身就很寵大,笨一點沒關係。再說它再笨也比帶著大鍋爐的蒸汽機車輕巧呀!火車在很寬敞的火車站上起動,不比在熱鬧的馬路上,起動速度慢一點沒有關係,噪聲大點也影響不大。
在世界上,用柴油機作火車頭的曆史大約有70多年,這種火車頭後來就叫內燃機車。我國於1958年開始試製內燃機車。我國第一批內燃機車有“東風”、“東方紅”等型號,一節機車馬力為2000~4000。現在我國絕大部分鐵路上都用內燃機車取代蒸汽機車了。
目前,內燃機車的推進方式有多種。一種是用柴油燃燒產生高溫高壓燃氣推動活塞往複運動,經過連杆使曲柄旋轉,帶動車輛前進;另一種是通過柴油機帶動發電機,再由發電機帶動電動機使車輪旋轉;還有一種是用柴油機通過液壓裝置帶動車輪旋轉。
柴油機由於不用水作介質,不用使水蒸發,它直接燒油汽化而工作,所以熱效率高。一般內燃機車的總效率接近30%,這要比蒸汽機車大3倍。它熱效率高,所以消耗燃料較少,加足一次油可以走行500~800千米,所以可以把油直接存在車上,不必到車站上去加油。柴油機不必消耗大量的水,所以可以在沙漠和幹旱缺水地區工作,這樣就為我國邊遠地區開通火車提供方便。柴油機也是一種內燃機,燃料在汽缸內燃燒,所以司機室內比較清潔幹淨。
柴油機不隻用在火車上,現在許多機器都相中了它。
比如輪船、拖拉機、坦克、軍艦、抽水機、小型發電機等。柴油這種曾被人稱作石油兄弟中的“醜小鴨”,已變成“白天鵝”了,它在鐵路上和江河湖海上,以及許多崗位上大都在大顯身手。