内燃機是一種動力機械，它是通過使燃料在機器内部燃燒，并将其放出的熱能直接轉換為動力的熱力發動機。

内燃機以其熱效率高、結構緊湊，機動性強，運行維護簡便的優點著稱于世。

廣義上的内燃機不僅包括往複活塞式内燃機、旋轉活塞式發動機和自由活塞式發動機，也包括旋轉葉輪式的燃氣輪機、噴氣式發動機等，但通常所說的内燃機是指活塞式内燃機。活塞式内燃機以往複活塞式最為普遍。

航空發動機

航空發動機和燃氣輪機工作原理基本相同，其核心技術也有相似之處。本質上都是将燃料的化學能轉化為燃氣的熱能和勢能，再利用燃氣推動透平膨脹做功并最終将能量轉變為發動機的推力或者對外做功。如何組織空氣壓縮、燃料燃燒和透平膨脹過程使之滿足總性能指标，是兩者研發的重點和難點。

航空發動機主要用于航空動力，其整機重要指标：推力型的側重推重比、耗油率、比功、單位迎風面積推力等；功率型的側重功重比、耗油率、比功等。燃氣輪機主要用于電力、工業、艦船和國防陸用等領域作為動力裝置，通常是由航空發動機衍生出來的，而後獨立發展的高技術産品。其能量輸出方式隻有功率輸出，整機重要指标：陸用型側重熱效率、比功、使用壽命等；車船型側重熱效率、比功、使用壽命、單位體積功率等。

由于用途不同，兩者在工作環境、運行規律、燃料種類、污染排放指标、使用壽命等方面都有重大區别，導緻兩者關鍵技術研究側重點不同。

航空發動機和燃氣輪機二者由于組成的部件不同，部件間的匹配關系不同。航空發動機追求先進氣動熱力設計、高熱力循環參數；追求高推重比、高功重比；追求矢量推力技術、隐身技術、高機動下的工作穩定性技術；需要考慮防冰凍、防鳥撞、防雷擊等。燃氣輪機追求高熱效率、低成本、耐久性、高可靠性、長壽命設計技術；追求先進燃氣/蒸汽聯合循環、間冷、回熱、再熱等複雜的熱力循環技術，提高循環熱效率。

航空發動機和燃氣輪機中的壓氣機，功能都是将空氣高效穩定地壓縮進燃燒室。對于重型燃氣輪機和大推力航空發動機，多采用多級軸流壓氣機；對于輕型燃氣輪機和小型渦扇、渦軸發動機，多采用軸流 離心或斜流 離心的布局方式。航空發動機壓氣機追求的指标是在高效率和高穩定性的前提下盡量降低自重和減小迎風面積（風扇除外），滿足非常寬的飛行包絡線，而長壽命（即大修時間間隔）以及生産和制造成本是次要因素。燃氣輪機的壓氣機則是追求在高效率和高穩定性的同時，盡量延長壓氣機的壽命，降低生産和制造成本，而自重則是次要因素。

燃燒室内燃料與空氣如何摻混、摻混後油氣混合物質的特殊氣動特性、耐高溫特殊合金材料和燃燒室高效複合冷卻技術是航空發動機和重型燃氣輪機都需要解決的共性問題。航空發動機追求短環形燃燒室設計，高溫升、高熱容強度燃燒室設計技術；高空再點火和高空穩定燃燒技術；對民用航空發動機還要求高效低排放燃燒室設計技術。而燃氣輪機尤其是重型燃氣輪機，其結構多為管-環結合的幹式低排放燃燒室。追求油/氣互換，合成氣、中低熱值氣多燃料适應性，幹式低NOx燃燒技術。新一代重型燃氣輪機多采用純氫和富氫燃料，實現近零排放燃燒室設計技術。

透平必須采用先進的氣動設計高效率地轉化能量，同時必須能夠在極端的工作環境中保證工作的可靠性。航空發動機透平進口溫度更高，且葉片截面小，葉片短，采用氣冷方式，高、低壓透平或動力渦輪設計追求高負荷、高效率的氣動設計；追求新型高效冷卻透平葉片設計技術，高負荷、高可靠性透平結構設計技術，對轉渦輪設計技術和流熱固多場耦合分析技術等。燃氣輪機尤其是重型燃氣輪機，透平進口溫度相對較低，透平葉片截面大，葉片長，既可采用空氣冷卻技術、也可采用蒸汽/空氣綜合冷卻技術，多級透平設計追求高氣動效率和長壽命。

工況的變化都反映到控制系統，燃氣輪機和航空發動機二者調節規律設計方法相同。二者速度、高度、節流特性不同，導緻調節規律不同。

在結構完整性設計技術方面，航空發動機和燃氣輪機的壓氣機、燃燒室和透平都采用順流式的串裝排列，都要求機匣具有很好的包容性等。航空發動機以雙轉子居多，載荷譜複雜，以緻轉子動力學特性複雜，追求多、變負荷結構設計，結構可靠性設計分析技術等。燃氣輪機工作任務單一，轉速相對較低，都是單軸結構配自由渦輪，載荷譜簡單。需要考慮蠕變、疲勞等問題，側重穩定性、長壽命和低成本設計。

往複活塞式内燃機的組成部分主要有曲柄連杆機構、機體和氣缸蓋、配氣機構、供油系統、潤滑系統、冷卻系統、起動裝置等。

活塞式内燃機将燃料和空氣混合，在其氣缸内燃燒，釋放出的熱能使氣缸内産生高溫高壓的燃氣。燃氣膨脹推動活塞作功，再通過曲柄連杆機構或其他機構将機械功輸出，驅動從動機械工作。

與活塞式内燃機和蒸汽動力裝置相比較，燃氣輪機的主要優點是小而輕。單位功率的質量，重型燃氣輪機一般為2～5千克/千瓦，而航機一般低于0.2千克/千瓦。燃氣輪機占地面積小，當用于車、船等運輸機械時，既可節省空間，也可裝備功率更大的燃氣輪機以提高車、船速度。

燃氣輪機的主要缺點是效率不夠高，在部分負荷下效率下降快，空載時的燃料消耗量高。

燃氣透平--它與壓氣機、燃燒室成為燃氣輪機裝置的三大主要部件。空氣供入壓氣機，壓縮成較高壓力和溫度的壓縮空氣，流入燃燒室與燃料混合、燃燒，形成高溫、高壓、高速的燃氣流，流入燃氣透平并推動燃氣透平旋轉，經透平軸輸出機械功。燃氣透平轉速高達每分鐘數萬轉。現代燃氣透平應用最廣泛的是作為噴氣式飛機的推進動力，有的用作艦船動力、發電廠、尖峰負荷用小型電站，也作為遠距離輸送天然氣的氣泵的動力。

與活塞式柴油發動機不同，燃氣輪機隻有旋轉運動，沒有往複運動，因此能獲得較高的單位體積功率。此外，燃氣輪機運轉平穩、低溫啟動性能好、扭矩-轉速特性好，燃料适應性強（能使用柴油、汽油、煤油等多種燃料），消耗的潤滑機油少和冷卻系統消耗功率低等優點，因此裝有燃氣輪機的坦克具有良好的環境适應性，允許簡化傳動裝置。燃氣輪機的使用壽命比柴油發動機更長，耐磨性更是柴油發動機的2倍甚至是3倍。與柴油發動機相比，燃氣輪機操作更簡單，維修更方便。檢修一台燃氣輪機隻需要4小時，而檢修一台柴油發動機需要24小時。從工作複雜性、燃料适應性、機動性能等方面看，燃氣輪機代表了未來動力裝置的潮流。

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