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[!--downpath--]熱機定義
熱機是把內能轉化為機械能的機械，熱機的種類有好多，比如蒸氣機、噴氣底盤、汽輪機、內燃機、火箭底盤等。
內燃機
燃料直接在底盤氣缸內燃燒形成動力的熱機，稱作內燃機。內燃機是現代社會中最常見的一種熱機。內燃機分為柴油機和汽油機兩大類，它們分別用柴油和汽油作為燃料。右圖分別為四沖程柴油機的實物剖面圖和結構示意圖：
實物剖面圖
結構示意圖
汽油機的構造和柴油機相像，而且汽油機是通過壓縮空氣直接燃起汽油，因而汽油機底部沒有化油器，而且汽油機底部有一個噴油嘴。
來看個視頻了解一下缸體內部是怎樣工作的：
沖程：活塞在汽缸內往復運動時，從汽缸的一端運動到另一端的過程，稱作一個沖程
01
吸氣沖程
特點
進氣門打開
排氣門關掉
活塞向上聯通
空氣與柴油的混和物從進氣門步入
02
壓縮沖程
特點
進氣門關掉
排氣門關掉
活塞向下聯通
活塞壓縮混和二氧化碳
機械能轉為內能
03
做功沖程
特點
進氣門關掉
排氣門關掉
化油器打火
形成低溫高壓二氧化碳
促進活塞向上聯通
內能轉機械能
04
排氣沖程
特點
進氣門關掉
排氣門打開
活塞向下聯通
燃燒后的廢水從排氣門排出
總結四沖程柴油機的工作過程汽油機做功沖程視頻，我們可以發覺：它的一個工作循環由吸氣、壓縮、做功和排氣4個沖程組成；一個工作循環中活塞往復2次汽油機做功沖程視頻，凸輪轉2周，對外做功1次。
柴油機在工作時只有做功沖程使機車獲得動力，其它三個沖程均為輔助沖程，借助凸輪上飛輪的慣性來完成。
柴油機和汽油機的比較
【擴展】
“燒水”的六沖程底盤
普通的四沖程底盤把?左右的能量都以熱能的方式散失掉了，造成熱機效率非常低。六沖程底盤則可以借助部分散失的熱量制造蒸氣回收部份浪費掉的能量，達到提升熱機效率的目的。
在普通四沖程底盤的四個沖程以后，六沖程底盤在第五個沖程開始的時侯，會把水噴進炙熱的汽缸里，水會馬上弄成氣溫高達816度的水蒸汽，容積大幅膨脹1600倍，造成汽缸內的浮力大幅減小，帶動活塞繼續做功，最后再重復一次排氣沖程，底盤把水蒸汽排放在一個冷卻器，水蒸汽在那兒重新弄成液態水。這樣在消耗燃油不變的情況下，每6個沖程中就出現了兩個做功沖程，大大提升了熱機效率。
依照估算，六沖程柴油底盤與傳統的四沖程柴油底盤相比，熱機效率可以提升40%，若果是六沖程汽油底盤，則能提高45%。
盡管六沖程底盤的理論優點是可以保證動力的同時進一步減少油耗，噴水部件成本也不高；但同時它的弊病也十分顯著，第五、六沖程若果不潤滑，汽缸的銹蝕、腐蝕會非常嚴重。所以這些底盤目前僅逗留在試驗機階段，還未真正投入到實際使用中。
練一練
1.車輛已然成為現代生活不可缺乏的一部份，車輛多數采用柴油機作為底盤，如圖是四沖程柴油機的工作循環示意圖，下述說法中錯誤的是（）
A.柴油機一個工作循環正確的次序是：丁丙甲乙
B.甲沖程中的能量轉化是：機械能轉化為內能
C.丙沖程中存在的能量轉化是：物理能轉化為內能
D.借助飛輪慣性完成的沖程是：甲、乙、丁沖程
2.關于內燃機，下述說法中正確的是（）
A.隨著科技的發展一定可以研發出永動機
B.熱機使用不會導致任何污染是一種環保機器
C.內燃機靠形成的低溫、高壓煤氣推進活塞做功
D.柴油機和汽油機都是內燃機，吸入汽缸的物質相同
3.關于內燃機的下述說法中正確的是（）
A.柴油機底部有噴油嘴
B.在汽油機的壓縮沖程中，機械能轉化為汽油和空氣混和物的內能
C.進、排氣門同時關掉的沖程是做功沖程和壓縮沖程
D.汽油機在吸氣沖程中吸入汽油和空氣
4.在內燃機工作的四個沖程中，發生內能和機械能互相轉化的是（）
A.吸氣沖程和壓縮沖程
B.壓縮沖程和做功沖程
C.吸氣沖程和做功沖程
D.壓縮沖程和排氣沖程
5.柴油機工作時將燃料燃燒時形成的能轉化為能，一臺雙缸四沖程柴油機，飛輪怠速是4800r/min，該柴油機每秒對外做功次。
6.一臺四沖程柴油機正常工作時凸輪和飛輪的怠速是2400r/min，它每秒完成個沖程，對外做功次。
7.小柯在科技館見到許多奇思妙想和趣味實驗。
奇思妙想——六沖程引擎。這些引擎在完成四沖程工作后，會把水注入氣缸，使水頓時弄成水蒸汽，進而推動活塞運動，形成第五沖程，為車輛提供動力。第六沖程是讓水蒸汽步入冷凝器，弄成可再度注入氣缸的水。則第五沖程相當于圖中四沖程柴油機的（填序號）。
8.科學家發明了一款雙缸六沖程內燃機，它每一個工作循環的前四個沖程與雙缸四沖程內燃機相同，在第四沖程結束后，立即向氣缸內噴水，水在低溫氣缸內迅速汽化成低溫、高壓水蒸汽，促使活塞再度做功，水蒸汽濕度（選填“升高”“降低”或“不變”），其內能（選填“增大”“減小”或“不變”），這樣燃燒同樣多的燃料獲得了更多的機械能，提升了熱機的，為步入下一個工作循環，這款內燃機的第六沖程是沖程。
參考答案
1.A2.C3.C4.B5.看法析6.看法析7.丙8.看法析
解析
1.
甲沖程，兩氣門都關掉，活塞向下運行，汽缸體積減少，是壓縮沖程，將機械能轉化為了內能，是第二沖程；
乙沖程，排氣門打開，活塞向下運動，汽缸體積減少，是排氣沖程，是第四沖程；
丙沖程，氣門都關掉，節氣門打火，活塞向上運行，汽缸體積減小，是做功沖程，將內能轉化為了機械能是第三沖程；
丁沖程，進氣門打開，活塞向上運行，汽缸體積減小，是吸氣沖程，是第一沖程；
A、四個沖程的正確次序是丁甲丙乙，故A錯誤；
B、甲沖程中機械能轉化為內能，故B正確；
C、丙沖程是做功沖程，此沖程燃料燃燒物理能轉化為內能，內能促進活塞做功，內能轉化為機械能，故C正確；
D、靠慣性完成的沖程是甲、乙、丁，故D正確。
2.
A、根據能量守恒定理可知，永動機是不可能制成的，故A錯誤；
B、熱機燃燒的多是化石燃料，熱機的大量使用，會帶來更多的廢水，污染環境，故B錯誤；
C、內燃機在壓縮沖程結束時，火花形成電火花，使燃料劇烈燃燒，形成低溫高壓的煤氣，促使活塞做功，故C正確；
D、柴油機和柴油機都屬于內燃機，工作過程中，柴油機吸入的是空氣和柴油的混和物，汽油機吸入的是空氣，故D錯誤。
3.
A、汽油機的底部有化油器，汽油機的底部有噴油嘴，故A錯誤；
B、因為汽油機吸入汽缸的只有空氣，在汽油機的壓縮沖程中，機械能轉化為空氣的內能，故B錯誤；
C、四沖程柴油機在工作過程，進、排氣門同時關掉的沖程是做功沖程和壓縮沖程，故C正確；
D、柴油機在吸氣沖程中吸入汽缸的只有空氣，故D錯誤。
4.
內燃機的四個沖程分別是吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程；壓縮沖程中活塞向下運動，壓縮二氧化碳，對二氧化碳做功，將機械能轉化為內能；做功沖程中低溫高壓的煤氣推進活塞向上運動，將內能轉化為機械能；吸氣和排氣沖程不發生能量轉化。
5.
柴油機工作時將燃料燃燒時形成的內能轉化為機械能。
由題意可知，雙缸四沖程柴油機的飛輪怠速是4800r/min，即每秒鐘轉80圈，完成160個沖程，做功40次。
6.
飛輪怠速是2400r/min，合40r/s，表示每秒鐘飛輪轉動40圈，由于一個工作循環完成四個沖程，活塞往復運動2次，連桿和飛輪轉動2周，對外做功1次，所以，該柴油機每秒完成80個沖程，對外做功20次。
7.
甲圖：進氣門打開，排氣門關掉，活塞向上運動，是吸氣沖程。
乙圖：進氣門和排氣門都關掉，活塞向下運動，是壓縮沖程，機械能轉化為內能。
丙圖：進氣門和排氣門都關掉，活塞向上運動，是做功沖程，內能轉化為機械能。
丁圖：進氣門關掉，排氣門打開，活塞向下運動，是排氣沖程。
由題知，第五沖程中，水注入氣缸，氣缸內的濕度是比較高的，水都會迅速氣化為水蒸汽，水蒸汽推進活塞運動做功，內能轉化為機械能，相當于四沖程柴油機的做功沖程，即與圖丙相同。
8.
新型內燃機一個工作循環包括6個沖程，煤氣對外做功2次。在第四沖程結束后，立刻向氣缸內噴水，水在低溫氣缸內迅速汽化成低溫、高壓水蒸汽，容積膨脹，促使活塞再度做功，水蒸汽對外做功氣溫增加，內能減少；
燃燒同樣多的燃料獲得了更多的機械能，即釋放的總能量不變，做功變多，增強了熱機的效率；
為步入下一個工作循環，內燃機須要將汽缸內的水蒸汽排出，故這款內燃機的第六沖程是排氣沖程。