καύσιμο

Υλικό που χρησιμοποιείται στους κινητήρες έκρηξης και στους κινητήρες ντίζελ. Τα κ. έχουν διαφορετικές ιδιότητες, ανάλογα με τον τύπο του κινητήρα για τον οποίο προορίζονται. Για τους κινητήρες έκρηξης έχει υιοθετηθεί ως υγρό κ. η βενζίνη. Τα κ. ανταποκρίνονται σε διάφορες προδιαγραφές, μεταξύ των οποίων ο υψηλός αριθμός οκτανίων, η υψηλή θερμαντική ικανότητα (από την οποία προκύπτει η αποδιδόμενη ισχύς του κινητήρα), η πτητικότητα –που πρέπει να είναι τόση ώστε να επιτρέπει την εύκολη ανάφλεξη– και η κατάλληλη σύνθεση, ώστε να αποφεύγονται ασφαλτικά υπόλοιπα, που θα μπορούσαν να αποφράξουν τις βαλβίδες του κινητήρα. Γι’ αυτό τον τύπο κινητήρων μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν και αέρια κ., όπως το βουτάνιο, το υγραέριο και το μεθάνιο, τα οποία έχουν το πλεονέκτημα να αντικαθίστανται καλά στη διακρότηση, αλλά παρουσιάζουν άλλα μειονεκτήματα, αν χρησιμοποιηθούν είτε πεπιεσμένα (μεθάνιο) είτε υγροποιημένα (προπάνιο και βουτάνιο). Για τους κινητήρες ντίζελ έχουν καθιερωθεί ως κ. τα μεσαία και βαριά κλάσματα απόσταξης του πετρελαίου (διυλισμένα άνω των 150-200°C), τα οποία εξευγενίζονται κατά διάφορους τρόπους, ανάλογα με τον προορισμό τους, δηλαδή αν θα χρησιμοποιηθούν σε ταχείς ή αργούς κινητήρες. Όπως τα κ. για τους κινητήρες έκρηξης, έτσι και τα κ. για τους κινητήρες ντίζελ πρέπει να έχουν σημαντική θερμαντική ικανότητα και κατάλληλη σύσταση· διαφέρουν από τα πρώτα στον χαμηλό αριθμό οκτανίων που περιέχουν και στο γεγονός ότι είναι περισσότερο ιξώδη (αν και το ιξώδες δεν πρέπει να είναι τέτοιο που να εμποδίζει τη δίοδο του κ. μέσω των μικρών σωληνώσεων). Τα κ. που χρησιμοποιούνται στους κινητήρες αντίδρασης και γενικότερα στους πυραύλους και στα βαλλιστικά βλήματα ονομάζονται προωθητικά. Τα προωθητικά αυτά βλήματα είναι πολλών τύπων. καύσιμες ύλες. Ουσίες οι οποίες, όταν ενωθούν με το οξυγόνο, προκαλούν έκλυση θερμαντικής ενέργειας. Υπάρχουν στερεά, υγρά και αέρια κ. υλικά. Τα κ. που έχουν ευρύτερη χρήση αποτελούνται κυρίως από άνθρακα και από τις ενώσεις του (με αξιοσημείωτη εξαίρεση το υδρογόνο, που έχει εκτεταμένη εφαρμογή). Για ειδικές χρήσεις καταφεύγουμε σε ειδικά κ. υλικά· για παράδειγμα, στο αργίλιο κατά την αργιλοθερμική μέθοδο ή στο θείο στα σικελιανά ορυχεία. Τα στερεά κ. υλικά ήταν τα πρώτα που χρησιμοποιήθηκαν. Το ξύλο για πολύ καιρό ήταν το κύριο κ. για οικιακές χρήσεις· η χρήση του εξακολουθεί και σήμερα σε χώρες όπου αφθονεί ο δασικός πλούτος. Για βιομηχανικές χρήσεις επιβάλλεται το απανθρακωμένο ξύλο, που δίνει τον ξυλάνθρακα. Σε μεγάλη κλίμακα χρησιμοποιούνται οι ορυκτοί άνθρακες είτε στη φυσική τους κατάσταση είτε ύστερα από κατάλληλες επεξεργασίες: έκπλυση, συγχώνευση, απόσταξη του ορυκτού άνθρακα – από την οποία προέρχεται το γνωστό κοκ. Τα υγρά κ. τείνουν με αυξανόμενο ρυθμό να αντικαταστήσουν τα στερεά κατά τη διάρκεια του τελευταίου αιώνα. Αυτό συμβαίνει εξαιτίας της μεγαλύτερης θερμαντικής δύναμής τους και της μεγάλης ευκολίας στη χρήση τους. Το μεγαλύτερο μέρος τους λαμβάνεται από το πετρέλαιο με φυσικές μεθόδους (κλασματική απόσταξη) και με χημικές τυποποιήσεις. Ενδιαφέρον παρουσιάζουν επίσης ορισμένα φυτικά έλαια καθώς και η μεθυλική και αιθυλική αλκοόλη. Ιδιαίτερη αξία απέκτησαν στον σύγχρονο πολιτισμό τα κ. υλικά για την τροφοδότηση των μηχανών εσωτερικής καύσης. Σημαντικά πλεονεκτήματα εμφανίζουν σε πολλές εφαρμογές τα αέρια κ., τα οποία παρέχουν το καλύτερο μείγμα με τον αέρα (ο οποίος αυξάνει την απόδοση της καύσης), δεν αφήνουν καπνό και τέφρα και έχουν τη δυνατότητα κατανομής του κ. υλικού από ένα κέντρο σε πολλούς καταναλωτές (όπως συμβαίνει με το φυσικό αέριο για οικιακή χρήση και το μεθάνιο). Τα κύρια αέρια κ. είναι ορισμένοι υδρογονάνθρακες, το φωταέριο που παράγεται με απόσταξη του άνθρακα, τα αέρια των υψικαμίνων, το φυσικό αέριο, το υγραέριο, το ακετυλένιο και το υδρογόνο. Για πολυάριθμες εφαρμογές, τα αέρια κ. προσφέρονται υγροποιημένα και συσκευασμένα σε κατάλληλες οβίδες. Ειδικές συνθήκες επιβάλλουν τη χρήση ειδικών κ.· για παράδειγμα, οι Εσκιμώοι καίνε μεγάλες ποσότητες ζωικού λίπους για να τροφοδοτήσουν λύχνους και φούρνους· οι νομάδες βοσκοί στις στέπες χρησιμοποιούν για κ. την κόπρο των στάβλων τους, αφού την ξηράνουν και τη συμπιέσουν με πλίνθους. Παρά την αυξανόμενη χρήση της υδροηλεκτρικής και της ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται από τα πυρηνικά κέντρα, τα κ. αποτελούν σήμερα την κύρια πηγή ενέργειας που διαθέτει η ανθρωπότητα και δεν είναι δυνατόν προς το παρόν να εξαχθεί το συμπέρασμα αν στο μέλλον ο άνθρακας και το πετρέλαιο θα θεωρούνται πολυτιμότερα ως πηγές πρώτων υλών παρά ως πηγές ενέργειας. Για τους κινητήρες έκρηξης έχει υιοθετηθεί ως υγρό καύσιμο η βενζίνη (φωτ. ΑΠΕ). Ειδικές φιάλες υγραερίου (φωτ. ΑΠΕ).