熱力發(fā)動機(jī)包括蒸汽機(jī)、汽輪機(jī)、內(nèi)燃機(jī)(汽油機(jī)、柴油機(jī)、燃?xì)鈾C(jī)等)、熱氣機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、噴氣式發(fā)動機(jī)等。在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、采礦、兵工等部門,內(nèi)燃機(jī)的應(yīng)用最為廣泛。船舶、機(jī)車、汽車、拖拉機(jī)、物料搬運機(jī)械、土方機(jī)械、坦克、排灌機(jī)械、摩托車、電影放映機(jī)、航空模型、小型發(fā)電裝置無不以內(nèi)燃機(jī)為動力。
1、汽油機(jī):
以汽油為燃料,采用電點火,轉(zhuǎn)速一般在3000~6000轉(zhuǎn)/分,甚至高達(dá)每分萬轉(zhuǎn)。功率由幾百瓦至幾百千瓦。在農(nóng)林方面廣泛用作采茶機(jī)、割草機(jī)、機(jī)鋤、噴藥機(jī)、割灌機(jī)、機(jī)鋸等的動力;在交通方面用作摩托車、汽車、小艇的動力。此外,用于通信和電影放映機(jī)的小型發(fā)電機(jī)組,采礦用鑿巖機(jī)、建筑用打夯機(jī)等,無不以小型汽油機(jī)作動力。早期的飛機(jī)曾以大型汽油機(jī)為動力,后已基本上為渦輪機(jī),特別是噴氣式發(fā)動機(jī)所取代。汽油機(jī)的排放物對人類環(huán)境的污染毒害十分嚴(yán)重。
2、柴油機(jī):
以柴油為燃料,利用壓縮熱自燃,轉(zhuǎn)速一般在百余轉(zhuǎn)至五、六千轉(zhuǎn)每分,功率由幾千瓦至數(shù)萬千瓦。廣泛用作汽車、拖拉機(jī)、坦克、船舶、軍艦、機(jī)車、發(fā)電機(jī)組、物料搬運機(jī)械、土方機(jī)械等的動力。60年代以來,由于世界性的石油危機(jī),以及柴油機(jī)具有較高的熱效率,柴油機(jī)的應(yīng)用范圍也日益擴(kuò)大。一些過去采用汽油機(jī)的領(lǐng)域,如小轎車、輕型卡車等采用柴油機(jī)作動力的日漸增多。
3、燃?xì)鈾C(jī):
以煤氣、天然氣和其他可燃?xì)怏w為燃料,有采用電點火的,也有采用噴入少量柴油壓燃引火的。由于氣體燃料來源的限制,加上煤氣機(jī)本身體積大、攜帶困難等原因,它的應(yīng)用遠(yuǎn)不及汽油機(jī)、柴油機(jī)廣泛。煤氣機(jī)大多應(yīng)用于固定式動力裝置,但也有將氣體燃料裝囊,或液化裝瓶以用于運輸車輛的,但因使用不便,未能推廣。
4、蒸汽機(jī):
把蒸汽中的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的熱力裝置。由于效率過低,除在少數(shù)國家仍用于機(jī)車外,已基本被淘汰。
5、汽輪機(jī):
廣泛用于大型發(fā)電機(jī)組和大型船舶的動力裝置。
6、熱氣機(jī):
或稱斯特林發(fā)動機(jī)。以空氣、氫和氦等作為工質(zhì)、按回?zé)衢]式熱力循環(huán)進(jìn)行周期性的壓縮和膨脹而作功的熱力發(fā)動機(jī)。熱氣機(jī)是外燃機(jī),可以采用多種燃料,同時還具有噪聲低、振動小和排污較少等優(yōu)點。主要缺點是散熱器大、密封困難和成本較高。仍處于研制階段,尚未推廣應(yīng)用。
7、燃?xì)廨啓C(jī):
以燃料燃燒產(chǎn)生的燃?xì)庵苯油苿訙u輪作功的裝置。轉(zhuǎn)速可高達(dá)數(shù)萬轉(zhuǎn)每分,效率也較高。燃?xì)廨啓C(jī)分為開式循環(huán)和閉式循環(huán)兩種,多用作發(fā)電機(jī)組、船舶、機(jī)車和飛機(jī)的動力。
8、噴氣式發(fā)動機(jī):
利用燃料燃燒氣體排出過程中所產(chǎn)生的反作用力作功的熱力發(fā)動機(jī),主要用于航空和航天方面。噴氣式發(fā)動機(jī)可以分為兩大類,即空氣噴氣式發(fā)動機(jī)和火箭噴氣式發(fā)動機(jī)。從外界吸入空氣作為工質(zhì)、以空氣中所含的氧作為氧化劑的噴氣式發(fā)動機(jī)稱為空氣噴氣式發(fā)動機(jī)。它又可分為無壓氣機(jī)空氣噴氣式發(fā)動機(jī)和有壓氣機(jī)空氣噴氣式發(fā)動機(jī)兩種。現(xiàn)代航空上采用最廣的燃?xì)廨唶姎馐桨l(fā)動機(jī)就屬于后一種。燃料和氧化劑都由發(fā)動機(jī)或飛行器本身隨帶的噴氣式發(fā)動機(jī)稱為火箭噴氣式發(fā)動機(jī),或簡稱火箭發(fā)動機(jī)。按其所用燃料分固體燃料火箭發(fā)動機(jī)和液體燃料火箭發(fā)動機(jī)兩種,它們主要用作兵器和航天飛機(jī)的動力。