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内燃机

内燃机

中文名 内燃机
英文名 Internal combustion engine
名词解释

内燃机(英语:Internal combustion engine,缩写为ICE)是热机的一种,能将燃料的化学能转化动能。一般的实现方式为,燃料与空气混合燃烧,产生热能,气体受热膨胀,通过机械装置转化为机械能对外做功。内燃机有非常广泛的应用,车辆、船舶、飞机、火箭等的发动机基本都是内燃机。广义上的内燃机不仅包括往复活塞式内燃机、旋转活塞式发动机和自由活塞式发动机,也包括旋转叶轮式的喷气式发动机,但通常所说的内燃机是指活塞式内燃机,其最常见的例子即为车用汽油机与柴油机

活塞式内燃机起源于荷兰物理学家惠更斯用火药爆炸获取动力的研究,但因火药燃烧难以控制而未获成功。

  • 1794年,英国人斯特里特提出从燃料的燃烧中获取动力,并且第一次提出了燃料与空气混合的概念。

  • 1833年,英国人赖特提出了直接利用燃烧压力推动活塞作功的设计。

  • 1862年,法国工程师艾蒂安·勒努瓦发明以天然气为原料的二冲程卧式内燃机。德国工程师尼古拉斯·奥托在1862年-1876年间,使得燃气发动机的热效率达到了10%,这通过较高的气体热膨胀来实现。

  • 1885年,戈特利布·戴姆勒制成了第一台汽油机,并于次年造出第一辆用汽油机驱动的汽车。1893年鲁道夫·狄塞尔也制成了一台四冲程发动机,即世界首台柴油机。空气在压缩行程中被活塞剧烈压缩而产生高温,之后燃料被喷入气缸,随即发生自燃。通过大幅高压缩比的方法,使得效率接近了27%。不过早期的燃料都是依靠空气被喷射入气缸的,直至1922年博世开发出了机械喷射装置。

  • 1903年,挪威工程师埃吉迪乌斯·艾林制成了一台燃气涡轮发动机,这是首台能靠燃烧产生的动力对外做功的燃气涡轮发动机,因此他也被称作燃气涡轮发动机之父。德国工程师菲力斯·汪克尔在1929年即获得了转子发动机专利,这种特殊的活塞式发动机因此被广泛称作汪克尔发动机,但发动机的成品直到1950年代才出现。

内燃机均需要借助于燃料燃烧,根据工作原理的不同,内燃机可表现出不同的燃烧方式,或者机械能产生与利用方式的区别。内燃机具体实现的技术繁多,从工作原理上可粗略地作如下划分为:往复活塞式内燃机、转子发动机、燃气涡轮发动机、喷漆发动机。

内燃机使用的燃料非常广泛,一般都是碳氢化合物,比较常见的有:汽油、柴油、压缩天然气、航空煤油、液化石油气、生物燃料等等。

注:本名词内容引自维基百科

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