افسانه انفجار خودرو؛ چرا انفجار وسایل نقلیه هنگام تصادف غیرواقعی است؟

تماشای خودروهای درحال انفجار در فیلم‌های اکشن ممکن است سرگرم‌کننده باشد؛ اما تبدیل‌شدن خودروها به توپ آتشین هنگام تصادف یا سقوط از دامنه کوه یکی از رایج‌ترین و از نظر علمی غیرمعقول‌ترین اتفاقاتی است که در فیلم‌ها به نمایش گذاشته می‌شود. با اکران فست ایکس (Fast X)، جدیدترین فیلم سری سریع و خشن در ۱۹ ماه ۲۰۲۳، زمان آن رسیده است که افسانه منفجر شدن ماشین را کنار بگذاریم.

به‌نقل از وب‌سایت کانورسیشن، خودروها هرگز تحت این شرایط منفجر نمی‌شوند و به‌ندرت آتش می‌گیرند. مگر اینکه آن‌قدر بدشانس باشید که در دهه‌ی ۱۹۷۰ سوار بر فورد پینتو یا شورولت مالیبو باشید. هر دو خودروساز در فرایند تولید کوتاهی کردند و نتیجه‌ی این امر مخازن سوخت با طراحی ضعیف بود که دربرابر آتش‌گرفتن آسیب پذیر بودند و اغلب سرنشینان را درون خودرو به دام می‌انداختند.

حتی زمانی که رومن گروژان، راننده فرمول یک در مسابقه جایزه بزرگ ۲۰۲۰ بحرین با سرعت ۱۴۰ مایل بر ساعت (۲۲۵ کیلومتر بر ساعت) تصادف کرد، خودروی او آتش گرفت، اما منفجر نشد.

بخار بنزین فقط در هوا (که حاوی ۲۰ درصد اکسیژن است) و زمان که تحت فشار باشد، قابل انفجار است. بنزین مایع منفجرشونده نیست، اما بخار آن می‌تواند آتش بگیرد.

وقتی درپوش باک بنزین را برمی‌دارید، بخار می‌تواند از مخزن خارج شود. اما مخازن دارای سیستمی هستند که در آن‌ها بدون تخلیه بخار، فشار کاهش پیدا می‌کند. مخزن سوخت پر، از چیزی که تصور می‌شود ایمن‌تر است، زیرا درون آن هوا و بنابراین اکسیژن وجود ندارد. درواقع، حتی وقتی بنزین مایع با شلعه در تماس قرار می‌گیرد، مشتعل شدن آن می‌تواند دشوار باشد.

انفجارها معمولاً بر اثر واکنشی ایجاد می‌شوند که در آن یک یا چند ماده جامد یا مایع واکنش می‌دهند و مقدار متناظری گاز تولید می‌کنند. گاز نسبت به مقدار معادل جامد یا مایع فضای بسیار بیشتری را اشغال می‌کند (۸۰۰ برابر حجم مایع یا جامد). نیروی تولیدشده توسط گازی که به سرعت درحال انبساط است، موجب انفجار می‌شود. ترکش به سلاح‌های انفجاری جنگی اضافه می‌شود و توسط گاز درحال انبساط به حرکت درمی‌آید.

بنزین به‌خودی‌خود منفجر نمی‌شود، اما وقتی به شکل گاز باشد، به اندازه کافی داغ باشد (حدود ۲۵۷ درجه سانتی‌گراد)، در حضور شعله یا جرقه، می‌تواند با اکسیژن منفجر شود.

تصور کنید شخصی را در روز خیلی گرمی می‌بینید که درحال پر کردن پاک بنزین خودرو خود است. اغلب اثر درخشانی را در نزدیکی پرکننده مخزن مشاهده می‌کنید که همان بخار بنزین است.

هدف از دستورالعمل «سیگار کشیدن ممنوع» که در تابلوهای پمپ بنزین یا روی تانکرهای حمل سوخت می‌بینید، حذف یکی از سه شرط مورد نیاز برای آتش گرفتن بنزین است.

بنزین ترکیب پرانرژی‌ای است. این ترکیبات در واکنش با مواد دیگر انرژی زیادی را آزاد می‌کنند. وقتی بنزین با اکسیژن تماس پیدا می‌کند و می‌سوزد، ترکیبات کم‌انرژی (آب و کربن‌دی‌اکسید) را تولید می‌کند. تفاوت انرژی بین این ترکیبات به شکل صدا، گرما و نور و نیروی منبسط‌شونده دیده و شنیده می‌شود.

برای اینکه بنزین منفجر شود (به‌جای اینکه بسوزد)، باید تحت فشار باشد، به شکل گاز باشد و اکسیژن کافی و منبعی از انرژی خارجی مانند جرقه یا شعله برای شروع واکنش وجود داشته باشد.

در موتور خودرو، انفجار در سیلندر رخ می‌دهد. پیستون مخلوط هوا و بنزین را فشرده می‌کند تا شرایط با فشار بالا که برای انفجار نیاز است را ایجاد کند. وقتی گاز فشرده می‌شود، داغ می‌شود؛ به همین دلیل است که هنگام باد کردن لاستیک‌ها، سر تلمبه داغ می‌شود. همان‌طور که پیستون مخلوط هوا و سوخت را فشرده می‌کند، دما و فشار افزایش پیدا می‌کند. شمع مقدار کمی انرژی لازم برای انجام واکنش را فراهم می‌کند. این فرایند چند هزار بار در دقیقه در موتور خودرو اتفاق می‌افتد.

بنزین و گازوئیل فقط زمانی می‌توانند منفجر شوند که تحت فشار باشند و با هوا مخلوط شوند و درمورد بنزین، مقدار اندکی انرژی به شکل جرقه یا شعله وجود داشته باشد.

موتورها مخلوط سوخت و هوا را در سیلندر تحت فشار قرار می‌دهند و بنابراین انفجارهای کوچک و محدودی ایجاد می‌کنند که میل لنگ خودرو را می‌چرخاند و چرخ‌ها را به حرکت درمی‌آورد.

گازوئیل کمتر اشتعال‌پذیر است. موتورهای دیزلی از سوختی با نقطه جوش بالاتری استفاده می‌کنند که به‌طور خود‌به‌خود تحت فشار مشتعل می‌شود و به همین دلیل است که موتورهای دیزلی به شمع نیازی ندارند. موتورهای دیزلی همچنین در مقایسه‌ با موتورهای بنزینی با سرعت کمتری می‌چرخند و به همین دلیل طول عمر بیشتری دارند و از نظر اقتصادی بصرفه‌تر هستند.

وقتی خودروها تصادف می‌کنند، شلنگ‌های سوخت اغلب پاره می‌شوند، بنزین نشت می‌کند و به موتور داغ می‌رسد. بنزین مایع می‌تواند در حضور هوا آتش بگیرد، اما منفجر نمی‌شود زیرا تحت فشار نیست و به‌جای اینکه در حالت بخار باشد، در حالت مایع قرار دارد. در تصادف ماشین، گازوئیل یا بنزین گاهی ممکن است آتش بگیرد، اما مکانیسمی برای ایجاد فشارهای بالا که برای منفجر شدن نیاز است، وجود ندارد، بنابراین خودرو منفجر نمی‌شود.