内燃機関

燃料が燃焼することによって発生する熱エネルギーを、シリンダーやピストン、タービンなどを利用して機械エネルギーに変換するエンジン。自動車のガソリンエンジンやディーゼルエンジンはシリンダー内で燃料をもやし燃焼ガスの膨張する力でピストンをうごかし、機械的な動力をうみだす(→ クランク機構)。船舶のガス・タービンエンジンや一部のジェットエンジン(→ ジェット推進)は燃焼ガスでタービン(羽根車)を回転させ動力をえる。またロケットエンジンは燃焼ガスを後方にふきだす反作用で前進する。

内燃機関に対し、蒸気機関やスターリングエンジンは外燃機関とよばれる。燃料をもやした熱で液体や気体を加熱し、加熱された液体や気体が動力をうみだす。蒸気機関では、石炭や石油をもやしてその熱でボイラー(釜)の中の水を水蒸気にかえて、水蒸気の力でピストンやタービンをうごかす。

内燃機関や外燃機関などの熱機関で仕事をする液体や気体を専門的には「作動流体」とよぶが、内燃機関は燃料がもえてできたガスが作動流体になるのに対し、外燃機関では燃料とは別に作動流体が必要になる。外燃機関の利点は燃料を問わないことで、石油や天然ガスなど液体や気体はもちろん、石炭や薪(まき)など固体燃料をつかえる。内燃機関では燃えかすができるような固体燃料はつかえない。ただ外燃機関は熱エネルギーが機械エネルギーにかわるプロセスが間接的であるため効率がわるくなる傾向がある。