解釋：外燃機(jī)的工方式和原理

【專家解說(shuō)】：外燃機(jī)，利用燃料燃燒加熱循環(huán)工質(zhì)（如蒸汽機(jī)將鍋爐里的水加熱產(chǎn)生的高溫高壓水蒸氣輸送到機(jī)器內(nèi)部），使熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的一種熱機(jī)
蒸汽機(jī)
是一個(gè)能夠?qū)⑺羝械膭?dòng)能轉(zhuǎn)換為功的熱機(jī)，由于其中的燃燒過(guò)程在熱機(jī)外部進(jìn)行，屬于熱機(jī)中的外燃機(jī)。泵、火車頭和輪船曾使用蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)。蒸汽機(jī)在工業(yè)革命中起了基本的作用。蒸汽機(jī)需要一個(gè)使水沸騰產(chǎn)生高壓蒸汽的鍋爐，這個(gè)鍋爐可以使用木頭、煤、石油或天然氣甚至垃圾作為熱源。蒸汽膨脹推動(dòng)活塞做功?，F(xiàn)代蒸汽機(jī)的最大的優(yōu)點(diǎn)是它幾乎可以利用所有的燃料將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，比最初的蒸氣機(jī)轉(zhuǎn)換效率提升許多。不像內(nèi)燃機(jī)那樣對(duì)其燃料很挑剔。此外沒(méi)有蒸汽機(jī)的話原子能無(wú)法被使用。原子反應(yīng)堆既不直接產(chǎn)生機(jī)械能，又不直接產(chǎn)生電能，原子反應(yīng)堆實(shí)際上只是加熱水，這個(gè)水被沸騰后的蒸汽通過(guò)蒸汽機(jī)來(lái)轉(zhuǎn)化為有用的功。蒸汽不一定需要通過(guò)燃燒來(lái)產(chǎn)生，比如使用太陽(yáng)能聚熱器也可以產(chǎn)生蒸汽推動(dòng)蒸汽機(jī)。尤其在高山上蒸汽機(jī)機(jī)車的優(yōu)點(diǎn)顯著，因?yàn)樗鼈円部梢栽诒容^低的氣壓下運(yùn)行。當(dāng)南美洲將用柴油-電力機(jī)車取代它們的蒸汽機(jī)車后這一點(diǎn)就被發(fā)現(xiàn)了。在高山上他們不得不使用功率比較高的柴油機(jī)車。在瑞士和奧地利新的齒軌鐵路使用現(xiàn)代的蒸汽機(jī)，這些蒸汽機(jī)只需要一個(gè)人來(lái)運(yùn)行，比起過(guò)去的蒸汽機(jī)它節(jié)省60%的燃料，比起電力機(jī)和柴油機(jī)它輕50%，因此對(duì)齒軌的磨損小得多。在日內(nèi)瓦湖上也有一艘新的蒸汽機(jī)船，它是世界上第一艘遙控的蒸汽機(jī)船

蒸汽輪機(jī)
是一種擷?。▽⑺訜岷笮纬傻模┱羝膭?dòng)能轉(zhuǎn)換為渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能的機(jī)械。相較于原由詹姆斯·瓦特發(fā)明的單級(jí)往復(fù)式蒸汽機(jī)，渦輪蒸汽機(jī)大幅提高了熱效率，更接近熱力學(xué)中理想的可逆過(guò)程，并能提供更大的功率，至今它幾乎取代了往復(fù)式蒸汽機(jī)。使用渦輪蒸汽機(jī)發(fā)電的電廠叫做熱電廠，其特別適用于火力發(fā)電和核能發(fā)電，世界上大約80%的電能是渦輪蒸汽機(jī)所產(chǎn)生。老式船艦中也有不少使用渦輪蒸汽機(jī)，但是在現(xiàn)代化船艦中已經(jīng)大多被燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)或柴油機(jī)取代，只有少數(shù)特例如現(xiàn)代機(jī)仍使用蒸汽渦輪。

斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)
是一種閉循環(huán)活塞式熱機(jī)。閉循環(huán)的意思是工作燃?xì)庖恢北４嬖跉飧變?nèi)，而開(kāi)循環(huán)則如內(nèi)燃機(jī)和一些蒸汽機(jī)需要與大氣交換氣體。斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)一般被歸為外燃機(jī)。
斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)氣體在冷熱環(huán)境轉(zhuǎn)換時(shí)的熱脹冷縮做功。發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的工作氣體處于封閉中，本身不參與任何形式的能量轉(zhuǎn)換，因此可以用惰性氣體來(lái)作為工質(zhì)。以簡(jiǎn)單的雙缸斯特林為例，斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程可以分為如下幾個(gè)階段：
a．右側(cè)氣缸受熱，右側(cè)活塞上升，接近于等溫膨脹過(guò)程。
b．工作氣體進(jìn)入左側(cè)氣缸，左側(cè)活塞上升，右側(cè)活塞下降，接近于等容放熱過(guò)程。
c．左側(cè)氣缸被冷卻，左側(cè)活塞下降，接近于等溫壓縮過(guò)程。
d．工作氣體進(jìn)入右側(cè)氣缸，接近于等容吸熱過(guò)程，完成一個(gè)循環(huán)。
理想情況下，等容放熱量與等容吸熱量相同，等溫膨脹吸熱量高于等溫壓縮放熱量，輸出機(jī)械能。
配氣活塞式斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)的原理，配氣活塞斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)有配氣活塞和動(dòng)力活塞兩個(gè)活塞。其中配氣活塞并不密封，氣體可以從其和氣缸間的縫隙中自由流動(dòng)：
1. 底部氣體受熱，配氣活塞向上運(yùn)動(dòng)。
2. 配氣活塞上部氣體受到壓迫，一部分推動(dòng)動(dòng)力活塞運(yùn)動(dòng)，一部分從縫隙中進(jìn)入配氣活塞底部受熱膨脹繼續(xù)推動(dòng)配氣活塞。
3. 動(dòng)力活塞轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)飛輪，飛輪帶動(dòng)配氣活塞向下運(yùn)動(dòng)。
4. 配氣活塞壓迫氣體進(jìn)入上方，氣體被冷卻收縮，配氣活塞上升，完成一個(gè)循環(huán)。