內燃機動作原理:內燃機雖然都是在汽缸內燃燒燃料,並利用燃燒產生的氣體膨脹推動機械運動,但由於設計不同或使用燃料不同,而使動作原理及構造有所不同,若依動力的發生方法,大致可分類為往複式內燃機、迴轉式引擎、噴射引擎、火箭引擎等。

一、往複式內燃機:如四行程引擎、二行程引擎、柴油引擎等。

體膨脹以推動活塞作功,最後排出燃燒過的廢氣,這個過程分為四個步驟,如下圖

圖5 四行程引擎

  1. 進氣行程:活塞往下且進氣閥打開,將空氣與燃料(如汽油、柴油等)的混合氣吸入汽缸中。
  2. 壓縮行程:進氣閥關閉且活塞往上,壓縮此混合氣使其體積變小。
  3. 爆發行程:在壓縮的混合氣中點火,使氣體燃燒爆發膨脹,推動活塞往下(出力作功)。
  4. 排氣行程:此時排氣閥打開且活塞再度往上,將燃燒後之廢氣排出汽缸。

 

 

 

 

 

 

圖6 四行程機車引擎模型

 

 

  1. 第一行程:活塞上升壓縮混合氣,同時在曲軸箱內吸入混合氣。
  2. 第二行程:混合氣點火爆發後推動活塞往下,同時壓縮曲軸箱中之混合氣由旁通口進入汽缸排出燃燒後的廢氣。 圖7 二行程引擎

二行程引擎需要的活動零件比四行程引擎少,構造較輕巧,但由於排氣時同時進氣,故容易將未燃的氣體排出,造成燃料的浪費和空氣的污染。

柴油引擎幾乎可適合從蔬菜油、天然氣到高辛浣值汽油的任何燃料,然而最適合及廣被採用的是柴油,其揮發性比汽油低,閃火點較汽油高(約在攝氏75度左右),火災危險性低且價錢便宜。

與汽油引擎比較,柴油引擎的優點為燃料價格便宜、熱效率高、不需電器點火裝置或化油器、低速時扭力強,缺點則為引擎的重量及振動噪音較大、較難啟動、製造成本較高。

柴油引擎常用於大卡車、船、農業機械、大樓備用電源發電機等。

迴轉式引擎:迴轉式引擎,並沒有像活塞式的汽車引擎般,利用活塞在汽缸內上下移動,而產生動力;轉子引擎並沒有活塞、汽缸等設計,它是利用一個或以上的三角形轉子,在引擎內腔轉動而發出動力;但推動轉子運轉的原理,則和其他的活塞式引擎一樣,利用火花塞點燃在燃燒室內的混合氣體,從而產生動力。

噴射引擎:是使燃料燃燒產生高溫、高壓的氣體向後方強力噴出,因此得到反作用力而前進,噴射引擎燃燒燃料時需用到空氣中的氧,故只能在大氣層中飛行。

 

火箭引擎:火箭引擎與噴射引擎原理相同,但是使用液態氧或過氧化氫來助燃,完全不需要空氣,因此可飛到大氣層以外。

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