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熱機関(ねつきかん、heat engine)は、燃料の化学的エネルギーを燃焼という過程を通して機械的エネルギーに変換する原動機・エンジン。

◆熱機関の種類

◇内燃機関

内燃機関は、燃焼ガスで直接ピストンを押す・タービンを回転させるなどの仕事をするものである。熱効率が良い反面、燃料の性質に制約がある(セタン価、オクタン価)。

◇外燃機関

外燃機関は、熱交換器により燃焼ガスの熱を作動ガス(作動気体)に与え、この作動ガスがピストンを押す・タービンを回転させるなどの仕事をするものである。熱効率が低いが、燃料は液体(重油)・固体(石炭)・原子力・太陽熱・廃熱でもよく自由度がある。

◇動力変換の種類

また、作動ガスのエネルギーを仕事として取り出す際、主としてガスの流速による場合、速度形(ジェット、ガスタービン、蒸気タービン等)と呼び、容積変化によるものを容積形(ガソリン、ディーゼル、ロータリー等)と呼ぶ。

◆熱機関の特徴と主な用途