汽車發動機和飛機發動機區別？

01-11

市面上家用車的基本上用的都是活塞發動機。

飛機可就不一樣了，有用活塞發動機的，也有用燃氣輪機的。現代主流商用客機採用的都是渦扇發動機，小型私人飛機，教練機或農用機不少用的還是活塞機。

燃氣輪機上面的同學說的已經很詳細了，我就不說了。單純比較飛機與汽車上用的活塞發動機。

如果說活塞發動機，那基本原理差別不大，簡單的說就是初中物理里進氣壓縮做功排氣那四個衝程。由於飛機和汽車形狀的不同，所以在發動機汽缸排列方式上有些區別，飛機上大多都是星型布置或者水平對置。汽車上直列的比較多，高級些的有V形W形排列。

但是由於汽車數量龐大，所以各國都有比較嚴苛的排放要求，市場競爭也巨大，因此各大汽車廠商都在不斷使用新技術來提高產品競爭力。什麼缸內直噴，雙噴射，分層燃燒，引入阿特金森熱力循環啊，變氣門正時，變氣門升程啊，諧波干涉進氣，調節氣門重疊角，高速燃燒啊等等一系列。（想詳細了解工作過程中的熱力循環，請自行學習《工程熱力學》）。反觀飛機，各民航機構對活塞機的限制並沒有像汽車這麼嚴格，市場競爭也沒有汽車這麼激烈。個人感覺汽車發動機上的新技術應用遠比飛機上的活塞機好玩兒的多。

如果題主有一點熱力學基礎(比如高中化學選修學校選的是熱學或者大學物理學過基礎的熱力學)對於不同熱力過程(定容定壓等等)是聽過的話回答起來還算簡便

但如果題主對熱力學一點也不了解的話那真的是天坑了等於說要從頭講高中熱學大學物理熱學還要講工程熱力學......

首先無論是汽車發動機還是航空發動機，都是熱機。

所謂熱機，就是將物質的熱力學能(一種無序能量從不同層面分為內熱能化學能核能，而熱機主要用內熱能內熱能的表象是溫度反應了分子運動的劇烈程度) 轉化為機械能(一種有序能量以前說的動能重力勢能都是機械能機械能能被人類利用比如汽車發動機活塞動能帶動汽車而航空發動機渦輪葉片能帶動壓氣機)

汽車(活塞)發動機和航空(燃氣渦輪發動機)根本的不同，是將熱力學能轉化為機械能過程的不同。想要搞清楚兩者本質不同，首先要對熱機能量轉化的根本原理清楚。

熱機最根本的能量來源是燃料的能量(比如煤石油天燃氣的能量)，熱機的使命就是將其利用。在漫長的歷史中，人類對對這些能量的利用只停留在"產熱"，比如燒煤烹飪食物，冬天生爐子，摩擦生熱等等。但等到工業革命的時候，英國的森林資源日益乏匱，對煤的需求變大，礦井也同時越來越多越來越深。抽掉礦井中的水越來越棘手，傳統的靠人力提水愈加不經濟。這種迫切的需求迫使人們研究出一種抽水動力機械。1690年，巴本(Denis Papin)研製出了第一台帶活塞的蒸汽機。其原理很簡單:一個氣缸頂部一個活塞(想像煮飯的高壓鍋的蓋子可以上下移動同時保持密封)。在汽缸底部放少量水，加熱氣缸，汽化，內部膨脹，帶動活塞向上移動，再將加熱源除去，氣缸內的蒸汽冷凝，形成真空，大氣壓力下活塞下落，下落過程提供動力進行抽水。這就是最早的成型熱機。

但巴本的這種熱機應用面小，效率與設備方面也有問題。其後百年，工程師們不斷改進創新，其中瓦特是集大成者。1765年，瓦特提出蒸汽機應該又冷、熱兩個容器，熱汽缸負責做功，冷容器負責冷卻產生真空。事實上就是將巴本的兩個過程分離。之後幾十年瓦特一直超神，不斷改進，瓦特蒸汽機已經具備了現代蒸汽機的所有部件(尤其是冷凝器，用來冷卻膨脹過的蒸汽並液化，使其能循環利用)

上述都是蒸汽機，就是以水為工質的熱機，目前為各類發電廠(無論是活力還是核能，除了水力)和艦船使用，當然現在都是讓高溫高壓蒸汽通過蒸汽輪機(所說的葉輪)，把熱能轉化為旋轉機械的機械能，而不是像以前那樣通過氣壓帶動活塞。蒸汽機並不適合做載具的動力源，其缺點無法避免:首先產生蒸汽的鍋爐太大且笨重，一點也不便捷，而且啟動非常費時間，你無法想像一個汽車啟動需要幾小時吧。更重要的，它的熱效率很低(熱效率是指能量的利用率，比如石油燃燒產生1000焦耳，熱機做功做了400焦耳，那麼熱效率就是40%，剩下的600焦耳無法利用，熱量耗散到環境中)。於是有人想用氣體代替蒸汽機中的水成為工質，這就是內燃機的誕生。最初的是1794年英國工程師斯垂特在瓦特蒸汽機基礎上的改造，新的機器需要人力把空氣壓縮進入汽缸，再噴入液體燃料點火，沒有實際使用價值。之後也是幾十年的不斷創新改進，到1860年，法國的雷諾製成了第一台爆髮式內燃機，首次成功採用電火花點火，而不是從外部。1876年德國人奧托(Nikolaus August Otto)製造了第一台四衝程發動機，奧托的發明是劃時代的，其熱效率是同時代蒸汽機的兩倍。奧托在機器上增加了飛輪，這使熱機運轉平穩，同時也有對汽缸與進氣道的改善，其最精髓的是:①內燃(內部燃燒，採用了內部點燃燃料)②壓縮(提高初始壓力，運用了當時的熱學理論，進而提高效率)③四衝程(這點不用說了，內燃機的基本結構，現在還在用)

四衝程:

①吸氣

②壓縮利用飛輪慣性，壓縮剛才吸入的氣體。由於過程非常快而且汽缸絕熱好，壓縮產生的熱量來不及散給環境，是個絕熱過程(意思就是與環境不產生熱量交換，如果再忽略不可逆因素，比如摩擦，就是個定熵過程)

③燃燒內部點火，燃料燃燒，釋放能量，加熱空氣，在用奧托循環的汽油機(如下圖)這個過程很短，飛輪運動量很小，可以把氣缸內的體積視作不變，看成定容過程(顧名思義，容量/體積固定)

④膨脹四個衝程中的做功環節，也就是產出機械能的過程，氣體受熱膨脹，帶動飛輪運動。與壓縮類似，認為是絕熱過程

⑤排氣

如果把燃燒和膨脹合成一個就是四衝程了(在熱力學研究中並不這麼分，不過過多理論就不講了，)

這種發動機是等容循環，當四個充成結束，裝置又回到了初始狀態，汽缸內活塞回到原位，其體積並未發生改變。這種循環叫做奧托循環(奧托搞出來的)，平時所說的汽油機是用這種循環。

我們都知道熱效率是熱機非常重要的指標，而上述汽油機影響效率效率的很重要的一項就是壓縮比。所謂壓縮比，就是壓縮過程中，氣體的體積到底被壓縮到了什麼程度。壓縮的越多，膨脹時做的功就越多(只是個幫助理解的說法而已，具體還是要靠熱力學計算)。汽油機有個問題就是"爆震"，壓縮的太過，油氣(燃燒之前燃油已經和氣體混合了)溫度被壓縮的太高，還沒到燃燒過程時氣體已經達到自燃溫度了，這會產生劇烈的衝擊波，甚至是機器報廢。爆震使得汽油機壓縮比不能太高，這就讓汽油機的熱效率收到了限制。平時所說的90號多少號汽油，就是指汽油的抗爆性能，越高越好。

與汽油機對應的是柴油機，兩者熱力學過程的不同是柴油機的燃燒過程是定壓過程(過程中氣體壓強不變，在氣體體積開始膨脹後才開始燃燒燃料放熱，氣體一邊吸熱一邊膨脹，同時保持壓力不變)。柴油機的發明是為了解決"爆震"問題的，在燃燒之前，燃油不與空氣混合，也就不會出現壓縮比太大溫度太高使得油氣混合物自燃了。這使得柴油機的壓縮比可以比汽油機高不少，熱效率也比汽油機高。不過巨大的壓縮比也是有代價的，柴油機一般體型巨大，冒黑煙，雜訊大，多用於重型機械，與之相對汽油機多用於小型機械。但是技術在不斷革新，新技術的發展(比如渦輪增壓中間冷卻廢氣再循環等等)又提高了柴油機的性能，現在可以說柴油機幾乎是最節能環保的動力機械，歐洲的柴油機汽車已經普及的非常好了，中國也正在做這方面。

上述的汽油機和柴油機就是平時所說的汽車發動機了。下來簡單說一下航空發動機吧(碼字已經沒力氣了...)

就說最典型的渦輪燃氣發動機吧

先列下不同點:

內燃機的熱力過程在同一個氣缸內

燃氣輪機的熱力過程在不同位置(進氣口壓氣機燃燒室渦輪噴口)

內燃機四個衝程不同時進行，要想輸出源源不斷動力需要多個內燃機一起工作，最少四個，因為內燃機有好幾個衝程而只有一個衝程做功

內燃機靠帶動飛輪輸出功並把所有功儘可能轉化為需要的形式

燃氣輪機靠帶動渦輪葉片一部分能量通過連接裝置傳給壓氣機，另一部分噴出轉化為動能

燃氣輪機相比之下的優點:

①燃氣輪機系統內是穩定流動，不同於內燃機四個衝程在不同時間進行，這避免了非穩定狀態帶來的工作脈動。

②膨脹壓縮都是通過葉輪，直接輸出旋轉運動，不用像內燃機那樣通過各種裝置把活塞的直線運動轉化為旋轉運動。學過機械原理的話就會知道，內燃機那種動力裝置有不平衡力，速度不能太高。內燃機的轉速一般遠遠低於燃氣輪機。

其實燃氣輪機的工作過程跟內燃機基本差不多，只不過不同過程在不同地方，比如吸氣在進氣道，壓縮在壓縮機，燃燒在燃燒室，膨脹在渦輪，排氣在噴口。燃氣輪機的燃燒過程近似認為定壓過程(跟柴油機相似而不是汽油機)，壓縮和膨脹過程也跟內燃機一樣認為是絕熱過程。排氣過程兩者有個很大不同，甚至是最大的不同吧，內燃機通過排氣閥直接將氣體排除，而它排除的氣體壓強高於外部大氣壓，這部分能量就浪費了；在燃氣輪機中，氣體通過精心設計過的渦輪葉片與特殊形狀噴口，壓強在出口處降到了大氣壓水平，我們想像如果燃氣輪機循環利用氣體，那麼從氣體排除的狀態回到剛吸入時候狀態，這個過程就是個定壓放熱過程(因為在出口氣體壓強已經是大氣壓了)，而內燃機則不同，內燃氣吸入氣體和排除氣體相同的是體積(因為汽缸容積循環一輪後不變)，那麼上述過程就成了定容放熱過程。

我們再回到熱效率的定義，如果熱機吸熱量相同，決定其效率與輸出功的就是剩下那部分不能轉化的、散失給環境的能量，就是上述所說的定壓－定容過程放出的熱量。因此只要比較兩者放熱的大小就比較出了內燃機和燃氣輪機的理論效率了。經過熱力學計算(這方面的計算從頭講來就真的是天坑了_(┐「ε:)_)，相同壓縮比初始條件，燃氣輪機效率要高於柴油機。

再加上之前所說的各種優點，火力發電廠用的就是燃氣輪機，航空領域更成了幾乎唯一選擇，一些艦艇也採用了燃氣輪機，甚至一些坦克也開始用燃氣輪機。

就寫到這吧...

發動機這東西這麼幾句話確實講不清楚真正要弄明白還是深入學習熱力學

本質沒有區別，都是化學能轉換成機械能，方式上有所差別，目前的汽車發動機是間斷做功，飛機發動機是連續不間斷做功。

謝邀請，做完畢設再回答，佔個坑

汽車發動機，說起來，我並不了解，我一個農村來的還沒畢業的學生，目前最熟悉的汽車的發動機是家裡那個柴油三輪車的發動機，如果這算汽車發動機的話。

我畫一個汽車發動機簡圖吧。

我在畫一個航空發動機簡圖吧

圖片自己畫的，版權歸自己所有。

兩個相比，很明顯能看出來兩者結構不同（很明顯能看出來我對汽車發動機的了解）。

一個差別，航空發動機的壓氣，燃燒，做功，排氣，是同時進行的。前面對氣體進行增壓的同時，有燃料氣體在燃燒室燃燒增溫增壓，同時有氣體在渦輪做功，而汽車發動機，我理解是對氣體先增壓，再加溫加壓，再做功然後排氣。

一個是，航發主要是想獲得推力，依靠氣體動量變化獲得，汽車發動機想獲得的是叫機械功吧，把化學能轉化為氣體內能，在轉化成機械能輸出吧？

對汽車發動機不了解，還需要學習。