[科普中国]-发动机知多少？

发动机是一种能够把其他形式的能转化为另一种能的机器，通常是把化学能转化为机械能。

根据能量守恒定律，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，但能量的形式可以互相转换。发动机的工作原理就是将燃料燃烧时的热能转化为推动车辆前进的机械能。

说到发动机，就不得不说热效率。热效率是指发动机输出的机械功与燃烧燃油产生的化学能量的比率。若一辆汽车发动机的热效率为38%，也就是只能用到38%的能量，其余62%则会通过热力流失和机械摩擦等方式损耗掉。热效率越高意味着更加省油，所以，使用热效率更高的发动机能降低油耗。

柴油发动机的优点是扭矩大、经济性能好。柴油发动机的工作过程与汽油发动机有许多相同的地方，每个工作循环也经历进气、压缩、做功、排气四个冲程。但由于柴油机用的燃料是柴油，它的粘度比汽油大，不容易蒸发，而其自燃温度却比汽油低，因此，可燃混合气的形成及点火方式都与汽油机不同。

柴油发动机工作时，进入气缸的是空气，气缸中的空气压缩到终点时，温度可以达到500至700℃，压力可以达到40至50个大气压。活塞接近上止点时，供油系统的喷油嘴以极高压力在极短时间内向气缸燃烧室喷射燃油，柴油形成细微的油粒，与高压高温的空气混合，可燃混合气自行燃烧，猛烈膨胀产生爆发力，推动活塞下行做功，产生的扭矩很大，所以柴油发动机广泛应用于大型柴油设备上。

而汽油发动机由于汽油粘性小、蒸发快，可以用汽油喷射系统将汽油喷入气缸，当压缩达到一定温度和压力后，用火花塞点燃，使气体膨胀做功。汽油机的特点是转速高、结构简单、质量轻、造价低廉、运转平稳等。

本作品为“科普中国-科学原理一点通”原创，转载时务请注明出处。