为什么发动机不使用纯氧？

发动机的燃烧过程

在汽车领域，发动机被视为车辆的心脏。它负责将燃料转化为能量，并驱动车辆前进。为了实现这一目标，发动机需要充分的氧气供应。

理想的燃烧条件

理论上，纯氧气是实现最佳燃烧效果的想法选择，因为它与燃料的相互作用最有效。然而，在实际情况下，使用纯氧气作为发动机的氧气供应并不可行，原因有很多。

问题1：安全性

纯氧气具有极高的氧化性，这使得在使用过程中需要采取严格的安全措施。任何燃料都有可能引发火灾或爆炸，因此在实际应用中，使用纯氧气可能会增加事故风险。

问题2：材料耐受性

纯氧气对于许多材料具有腐蚀性。很多发动机中使用的金属和合金对氧气并不具备足够的耐受性，使用纯氧气可能会导致发动机部件的损坏和寿命缩短。

问题3：燃烧控制

使用纯氧气作为氧气供应会增加燃烧的难度。纯氧气在燃烧过程中会使得温度和压力大幅度增加，加剧了发动机的冷却负担。此外，纯氧气在燃烧后产生的反应产物对环境和健康也具有潜在危害。

为什么潜水需要混合气体？

与发动机类似，潜水也需要氧气供应。然而，深水潜水所面临的挑战更加复杂，因此需要使用不同气体的混合物。

问题1：高压下的氧中毒

氧气是人类呼吸的必需气体，然而，在高压环境下，吸入高浓度的氧气会导致氧中毒。深海潜水员必须在呼吸气中控制氧气浓度，以避免中毒的风险。

问题2：氮病（减压病）

深海潜水中的另一个主要问题是氮病，也被称为减压病。当潜水员在深水中停留一段时间后，他们体内会吸收大量氮气。如果潜水员过快地返回到水面或空气中，这些吸收的氮气会形成气泡并引发病症。为了避免减压病的发生，潜水员需要使用带有不同气体比例的混合气体。

问题3：较低的潜水深度

氧气的纯度对潜水员所能达到的深度有限制。随着深度的增加，潜水员需要使用不同比例的氧气和氮气来保持合适的呼吸气体供应。更深的潜水深度会增加各种潜水病的风险，因此选择合适的混合气体是至关重要的。

结论

从发动机到潜水领域，高压和特殊环境使得使用纯氧气并不是最佳选择。无论是为了安全性还是为了实现最佳性能，混合气体似乎是一个更合理且可行的选择。通过混合气体，发动机可以实现更安全和更可靠的燃烧过程，而潜水员则可以作为深海世界的探险者而不会受到气体相关问题的困扰。