
[internal-combustion engine] 燃料在發動機本體内而不在爐子中進行燃燒生熱的熱機
熱機的一種。燃料在汽缸裡面燃燒,産生膨脹氣體,推動活塞,由活塞帶動連杆轉動機軸。内燃機用汽油、柴油或煤氣做燃料。
内燃機是以燃料在密閉氣缸内部燃燒産生熱能,并直接轉化為機械能的熱力發動機。其核心特征是燃料與空氣混合後,在氣缸内部通過點火或壓燃方式瞬時燃燒,高溫高壓燃氣推動活塞做功,最終通過曲柄連杆機構輸出旋轉動力。
“内燃”一詞源自漢語“内部燃燒”,區别于蒸汽機等外燃機。《現代漢語詞典》将其定義為“燃料在機器内部燃燒産生動力的發動機”,強調能量轉換過程的直接性與高效性。
主要包含四大系統:
按燃燒方式可分為點燃式(如汽油機)與壓燃式(如柴油機);按工作循環分為四沖程與二沖程;按氣缸排列形式包含直列、V型、水平對置等。
遵循奧托循環(汽油機)或狄塞爾循環(柴油機),熱效率公式為:
$$ eta = 1 - frac{1}{r^{gamma-1}} $$
其中$r$為壓縮比,$gamma$為比熱容比。
廣泛應用于汽車、船舶、發電機組及工程機械,全球約85%的交通運輸工具依賴内燃機驅動。中國内燃機工業協會數據顯示,2024年我國内燃機年産銷量突破8000萬台。
内燃機是一種将燃料燃燒産生的熱能直接轉化為機械能的動力裝置。其核心特點是燃料在機器内部燃燒(區别于蒸汽機等外燃機),通過燃燒産生的高溫高壓氣體推動機械部件運動。以下是詳細解析:
能量轉換
燃料(如汽油、柴油)與空氣混合後在密閉氣缸内燃燒,釋放化學能→熱能→氣體膨脹做功→活塞往複運動→曲軸旋轉輸出機械能。
四沖程循環(奧托循環)
按燃料分類
按循環方式分類
現代内燃機通過渦輪增壓、缸内直噴、混合動力等技術提升效率并降低排放,但面臨電動化的競争。其核心原理仍是熱能→機械能的高效轉化,在可預見的未來仍将發揮重要作用。
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