
【化】 internal combustion engine
内燃机(Internal Combustion Engine)是一种将燃料与氧化剂在密闭燃烧室内发生化学反应产生的热能转化为机械能的动力装置。其核心特征在于燃料的燃烧过程发生在机器内部,而非外部热源加热工质。根据《牛津英语词典》的定义,该术语首次出现于1853年英国工程师威廉·巴尼特的专利文献,指代"通过气体爆燃产生动力的机械装置"(来源:Oxford English Dictionary)。
从热力学原理分析,内燃机遵循奥托循环(汽油机)或狄塞尔循环(柴油机)的运作模式,其热效率计算公式可表示为: $$ eta = 1 - frac{1}{r^{gamma-1}} $$ 其中η为理论热效率,r为压缩比,γ为工质比热比。美国机械工程师协会(ASME)的研究表明,现代涡轮增压柴油机的有效热效率可达45-50%(来源:ASME Journal of Engineering for Gas Turbines and Power)。
结构组成包含五大核心系统:
根据国际能源署(IEA)2024年技术报告,内燃机技术正朝着混合动力化和替代燃料应用方向演进,生物柴油与氢燃料的适配研究已进入产业化试验阶段(来源:IEA Transport Energy Transition Report)。英国工程技术学会(IET)的评估数据显示,全球在役内燃机数量超过20亿台,仍是交通运输领域的主要动力源(来源:IET Energy Systems Integration Journal)。
内燃机是一种通过燃料在机器内部燃烧释放热能,并将热能转化为机械能的动力装置。以下是详细解释:
能量转化
燃料(如汽油、柴油)在密闭气缸内燃烧,产生高温高压气体推动活塞运动,通过连杆和曲轴将直线运动转化为旋转机械能。
工作循环
常见为四冲程循环(奥托循环):
按燃料分
按冲程分
1876年德国工程师奥托发明四冲程汽油机,柴油机于1892年由狄塞尔改进。现代内燃机通过涡轮增压、缸内直喷等技术提升效率,但面临电动化的替代趋势。
如需更深入的技术参数或公式(如热效率计算),可进一步补充说明。
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