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化学工业 产品
生命科学（约占化学行业美元产出的 30%）包括差异化化学和生物物质、药品、诊断、动物保健产品、维生素和农药。 虽然其产量比其他化工行业小得多，但其产品往往价格较高（每磅超过 10 美元），增长率为 GDP 的 1.5 至 6 倍，研发支出占销售额的 15% 至 25%。 生命科学产品通常以高规格生产，并受到食品和药物管理局等政府机构的严格审查。 农药，也称为“作物保护化学品”，约占该类别的 10%，包括除草剂、杀虫剂和杀菌剂。
特种化学品是一类价值相对较高、增长迅速的化学品，具有多样化的最终产品市场。 典型的增长率是 GDP 的一到三倍，价格超过每磅 1 美元。 它们的特点通常是创新。 产品的销售是因为它们能做什么，而不是因为它们含有什么化学物质。 产品包括电子化学品、工业气体、粘合剂和密封剂以及涂料、工业和机构清洁化学品以及催化剂。 2012年，不包括精细化学品，全球特种化学品市场价值5460亿美元，其中油漆、涂料和表面处理剂占33%，高级聚合物占27%，粘合剂和密封剂占14%，添加剂占13%，颜料和油墨占13%。
特种化学品作为效果或性能化学品出售。 有时它们是配方的混合物，与“精细化学品”不同，“精细化学品”几乎总是单分子产品。
消费者很少接触基本化学品。 聚合物和特种化学品是他们每天随处遇到的材料。 例如塑料、清洁材料、化妆品、油漆和涂料、电子产品、汽车以及住宅建筑中使用的材料。
这些特种产品由化工公司向下游制造业销售，如农药、特种聚合物、电子化学品、表面活性剂、建筑化学品、工业清洁剂、香精香料、特种涂料、印刷油墨、水溶性聚合物、食品添加剂、造纸化学品 、油田化学品、塑料粘合剂、粘合剂和密封剂、化妆品、水管理化学品、催化剂和纺织化学品。 化学公司很少直接向消费者供应这些产品。
化学工业 化工企业
当今最大的化学品生产商是在许多国家拥有国际业务和工厂的跨国公司。 以下是 2015 年化学品销售额排名前 25 名的化工公司名单。（注：化学品销售额仅占部分公司总销售额的一部分。）
大型化工企业
化学工业 分类
化学工业包括多种门类的工业，如基本化工原料的制备、染料、火藥、医药、香精香料、油漆、涂料、农药、塑料、化肥、感光材料、化学试剂、洗涤剂、制冷剂等生产，石油工业、冶金工业、食品工业、燃料工业、皮革工业、陶瓷工业、玻璃工业、合成橡胶工业以及铀的浓缩提取等都属于化学工业范畴。
化学工业的一些部门：
化学工业 问题
化学工业的发展虽然为人类带来了巨大的好处，化学制品进入了生活的各个方面。但是化学工业也为人类的健康、社区安全以及生态环境带来了危害。各国出台了各种措施来限制化学工业造成的危害，而化学工业为保持自身的可持续发展，也开始了绿色化学的探索和实践。
半导体器件
半导体器件（英語：）是利用半导体材料的特殊电特性来完成特定功能的。半導體的導電性介於良導電體與絕緣體之間，这些半导体材料通常是硅、锗或砷化镓，並經過各式特定的滲雜，產生P型或N型半導體，作成整流器、振盪器、發光器、放大器、測光器等元件或設備。 常見的半導體元件有二極體、電晶體等。
普通半导体如硅、砷化镓、碳化硅等材料构成的传统器件中，电子和空穴通常可以用非相对论性的抛物线型色散关系来描述其能量-动能关系，而在最近研发的新型半导体中，包括由麻省理工学院的唐爽和崔瑟豪斯夫人提出的准狄拉克材料、半狄拉克材料等（唐-崔瑟豪斯理论）, 电子和空穴可以具有不同的相对论效应。这些相对论性的新型半导体材料或可引领下一代计算机芯片、能源装置的研发。
半导体器件 晶体管
由发射极、基极、集电极三个电极组成，由通过基极的电流大小可以控制通过发射极和集电极的电流大小，双极性晶体管能够放大信号，并且具有较好的功率控制、高速工作以及耐久能力。
由源极、栅极、漏极三电极组成，由施加在栅极上的电压可以控制导电沟道的开通关闭，可用于信号放大，且由于漏电流比双极性晶体管小，是现代数字集成电路的基础。
半导体器件 可靠性
半导体器件对杂质和灰尘很敏感。所以在繁复的生产工艺中，精确控制杂质和灰尘的等级是非常必要的。最终产品的品質很大程度上依靠生产中的各个相对独立而又相互影响的生产阶段，例如金属化（metallization）、芯片材料（chip material）、封装等。
由于技术飞速进步，新材料和新工艺不断被用于新研发的器件中，设计时间表根据非循环工程常数（non-recurring engineering）限定，再加上市场对设计时间不断提出苛刻要求，所以可靠性设计基本不可能按照已有的产品进行。
为达到一定的经济指标，半导体产品总一大批量生产的；并且修理半导体产成品也是不实际的。所以半导体产品在设计阶段加入可靠性的概念和在生产阶段减少变量就成为十分必要的要求。半导体器件可靠性取决于装配，使用，环境状况。影响因素包括气体、灰尘、沾污、电压、电流密度、温度、湿度、应力，往复振动，剧烈震荡、压强和电磁场的强度。
半导体器件 可靠性
设计方面影响半导体器件可靠性的因素包括：电压衰退、功率衰退、电流衰退、稳定性、逻辑时间变差（logic simulation）、时效分析（timing analysis）、温度衰退和工艺控制。
半导体器件可靠性依靠以下方法保证其处于高水准：
Pidgin
Pidgin（前稱Gaim）是一個跨平台的即時通訊用戶端，使用GNU通用公共許可證發佈。這款軟體支援多個現時常用的即時通訊協定，讓使用者可以用同一個軟體登入不同的即時通訊服務。
截至2007年，Pidgin約有300萬名使用者。
Pidgin 功能
Pidgin支援多個作業系統，包括Windows和其他類Unix系統，例如Linux、BSD和AmigaOS。軟體本身支援NSS，為支援用戶端和伺服器之間加密通信的協定提供基礎。除此之外，使用者可以安裝外掛程式來得到更多功能。
Pidgin包含了一般即時通信軟體的功能，例如分頁聊天視窗、聯絡人名單、文件傳輸、聊天記錄的功能。
使用者可以選擇是否開啟分頁聊天視窗功能，聊天視窗也提供按鈕給使用者修改訊息的格式，例如變成粗體或者把文字改變為橙色。
使用者可以在「Buddy List」新增聯絡人（在Pidgin中叫「Buddy」）或者其他IRC頻道。使用多個協定的聯絡人可以被歸入同一個聯絡人處理，使用者更可以為他們設定暱稱。
Pidgin 功能
使用者可以透過「Buddy Pounces」，使Pidgin在某些特定的條件進行預先設定好的操作，例如在朋友Chris Wong上線時向他發送「你好！」。
Pidgin也支援文件傳輸，各種功能包括暫停、續傳、取消。所有的傳輸皆可在同一個視窗管理。然而，使用MSN協定傳輸文件的時候，所有資料都經MSN的伺服器轉發，並非點對點傳輸，結果傳輸速度十分慢。一個Google Summer of Code專案希望在2007年解決這一個問題。
其他功能包括可自訂的、拼字檢查等。
Pidgin可以透過安裝不留记录组件（OTR）和Pidgin-Encryption來實作加密傳輸功能。
Pidgin 歷史
這個應用程式本來由Mark Spencer，一名奧本大學的二年級學生，所編寫。程式雛型為一款以Linux上的GTK+工具開發的AOL即時通訊用戶端。那時候，它的名稱是GAIM（GTK+ AOL即時通訊）。這項工作並不是由逆向工程來完成，而是透過AOL在網站上發佈的技術文件來開發。而事實上，一些AOL的員工也曾經協助GAIM的開發工作。在此之後，GAIM陸續加入對其他即時通訊協定的支援。
Pidgin的開發者然後開始分離核心代碼；將負責通訊部份與圖形使用者介面部份分開。完成分離後，開發者將有可能以自己的圖形程式庫編寫自己的用戶端介面。分離後的核心程式庫將被稱為「libpurple」（原稱「libgaim」）；這個程式庫已被Adium與Proteus這些用戶端使用。
而新版也解決了以往登入Yahoo! Messenger時，中文顯示亂碼的問題（需修改帳號設定中的編碼為UTF-8）。
由於AOL的抗議，開發團隊把名字中的「AIM」改為小寫－Gaim。但隨着AOL即時通訊日漸受歡迎，AOL把「AIM」一詞注冊作為商標，之後，AOL和Gaim開發人員之間展開一段長時間的法律訴訟。
Pidgin 歷史
在2007年4月6日，開發團隊宣佈他們和AOL的最終協議：Gaim 改名為Pidgin，libgaim 改名為libpurple，而gaim-text 變為finch。開發團隊之所以選取「Pidgin」是因為這個字能夠表達不同語言的使用者能共同溝通的概念。另一方面「Pigeon」是一種受歡迎的獵鳥和傳信鴿。至於「purple」取自「IM protocol plugin」（即時通訊協定外掛程式）。
由於法律問題，2.0版本一直被凍結在beta開發階段。在事件得圓滿的解決後，團隊宣佈正式版Pidgin 2.0.0大約會在2007年4月8日起的兩週內發佈。然而，Pidgin 2.0.0最後未能如期推出。4月22日開發團隊解釋問題在於未能處理好用作存放用戶資料的資料夾－「.gaim」的名稱問題。
第一次以「Pidgin」來命名的版本2.0.0最終在2007年5月3日正式發佈，並以全新的圖形設計示人。
Pidgin 批評
密碼是儲存在一個未經加密的純文字檔案中。任何人要有權限打開有關檔案，即可得知密碼。開發者認為因為Pidgin是一個開源的軟件，任何人都可以得知加密的密碼用的鑰匙，所以加密有關檔案是沒有意義的。）一個Google Summer of Code 2008專案正嘗試透過libpurple經由第三方的密碼庫讀取密碼（例如GNOME Keyring、Kwallet，或 Apple钥匙串访问）
汽车
汽車，現指自動車（英式英语：car；美式英语：automobile；美国口语：auto）或機車，即本身具有動力得以驅動前進，不須依軌道或電纜，得以動力行駛之車輛。廣義來說，具有兩輪或以上以原動機驅動之車輛，便可稱其為汽車；狹義來說，僅指三或四輪以上，以熱機驅動之車輛為汽車（亦是生活中所說之汽車）。第一輛全尺寸汽車由尼古拉·约瑟夫·居纽製造出來。而德國工程師卡爾·本茨和則被為現代化汽車之父。賓士製造了三輪汽車以後，戈特利布·戴姆勒首先製造四輪汽車，美國人亨利·福特首先大量生產平價汽車，是使汽車得以普及化的人。
汽车 定義
清末民初，汽車原是指行駛於鐵路上的蒸汽機關車（steam locomotive），而以「汽車」作為簡稱。1905年之後，才開始有自動車（automobile）的定義。
英語autocar、automobile，或auto的意思，是指不用馬拉動，車本身帶有動力，自動車的譯法也來自於此。
在當代一般用語中，汽車通常指四輪以上的熱機自動車，使用揮發性的燃油與空氣混合，使著火爆發來產生原動力，主要在公路上行駛，用來載人或搬運貨物。
然而在交通管理上，部分國家作法則略有差異。以中華民國為例，非使用電力架線的電動車，以及二輪、三輪的動力車輛（摩托車），也被視為汽車而納管。在日本，使用內燃機動力的三輪車輛或排氣量大於125ml的二輪車輛，也被視同自動車（）而納管。
但從開發的歷史和未來角度上自動車定義十分廣泛，英語的automobile，即只需要有內置動力源和不需要外鋪的軌道的陸上交通工具，包括了曾經被淘汰但因符合環保需要而復興的新能源汽車，最近實現的科幻中的自動駕駛汽車等，乃至使用履帶行走的坦克車等。而在科幻文化中更把一些其實和其他交通工具重疊的機器當作汽車，如飛行車和步行車歸併入飛行器和機器人更妥當。
汽车 歷史
十五世紀時達文西在未確認的時代，設計出一輛發條驅動的車輛。
1620年，意大利人布兰卡发明「反击涡轮式蒸汽轮机」（），用以带动轮车。
1649年，德意志的錶匠汉斯‧豪奇，根據達文西的設計，做出一輛用發條驅動的車子。
1670年，荷兰的物理学家惠更斯用火药在汽缸内燃烧，热能膨胀推动活塞运动，形成了现代“内燃机”的工作原理。
1672年，耶穌會修士南怀仁曾設計一個用蒸汽作為動力來源的車，給當時中國的康熙帝，是一個65公分長的玩具車，無法載人或司機，不確定設計的車輛後來是否製作成功，這可能是最早設計的汽车。
1766年，英国发明家詹姆斯·瓦特改进了蒸汽机，拉开了第一次工业革命的序幕。
1769年，法国陆军工程师尼古拉·约瑟夫·屈尼奥制造出第一辆小版本的蒸汽机驱动汽车。
1770年，屈尼奥造了第一台全尺寸的汽車，據說可以載4個人，時速3.6公里。
1771年，尼古拉·约瑟夫·居纽改进了蒸汽汽车，时速可达9.5公里，牵引4至5吨的货物。據報導第二輛原型車撞倒了巴黎公園或巴黎兵工廠的磚墻或石牆，这是世界上第一起机动车事故。
汽车 歷史
1794年，英国人罗伯特·斯特里特首次提出把燃料和空气混合制成混合气体以供燃烧的构想。
1796年，意大利科学家伏特发明了世界上第一台蓄电池，这项发明为汽车的诞生和发展带来了历史性的转折。
1801年，法国人菲利普·勒邦提出煤气机原理。
1803年，英国工程师理查·特里维西克采用新型高压蒸汽机，可乘坐8人，在行驶中平均时速13公里，从此，用蒸汽机驱动的汽车开始在实际中应用。
1807年，法国发明家尼西亞·尼佩斯和他的兄弟克洛德創造了可能是世界上第一台內燃機（他們稱為Pyréolophore），但他們選擇將其安裝在法國索恩河上的船上。.巧合的是，1807年，瑞士發明家弗朗索瓦·伊萨克·德里瓦設計了自己的「德里瓦引擎」，並用它開發了世界上第一台由這種發動機提供動力的車輛。
1838年，英国发明家亨纳特发明了世界第一台内燃机点火装置，该项发明被世人称之为“世界汽车发展史上的一场革命”。
1842年，美国人查理·固特異发明了硫化橡膠轮胎。
1859年，法国物理學家普兰特发明了铅蓄电池，为汽车的用电创造了条件，被称之为“意义深远的发明”。
汽车 歷史
1860年，法国电器工程师艾蒂安·雷諾制成了第一部用电火花点燃煤气的煤气机。
1862年，法国工程师艾蒂安·雷諾发明以天然气为原料的二冲程卧式内燃机。阿方斯·博·德·罗沙發表了四冲程理論。
1867年，德国工程师尼古拉斯·奧托（1832-1891）研制成功世界上第一台往复活塞式四冲程煤气发动机。
1876年，奥托制成了单缸卧式、压缩比为2.5的3千瓦内燃机。
1879年，  卡尔·本茨开发的第一台固定式汽油发动机是单缸二冲程发动机，于 1879 年除夕首次运行。
1885年，德国工程师卡爾·賓士在曼海姆制造成一辆装有0．85马力汽油机的三轮车，被認為是現代化汽車的發明者。
1886年，曼海姆专利局批准卡爾·賓士为其在1885年研制成功的三轮汽车申请的专利，这一天被大多数人称为现代汽车诞生日。次年德国人戈特利布·戴姆勒制成世界上第一辆四轮汽车。之后奥托放弃自己所获得的四冲程发动机专利，任何人都可根据需要随意制作。
1886年1月29日，卡爾·賓士取得世界第一項汽車引擎專利。同年7月，世界第一部四輪汽車正式販售。
汽车 歷史
1888年，法國自行车商人埃米爾·羅傑获得卡爾·賓士的许可，开始生产商用汽车。
1893年，鲁道夫·狄塞尔也制成了一台柴油四冲程发动机，即世界首台柴油机。空气在压缩行程中被活塞剧烈压缩而产生高温，之后燃料被喷入气缸，随即发生自燃。
1894年，法國舉行相信是世界第一次公開賽車活動。
1895年，卡爾·賓士推出了第一款客車，首次提供載客服務。
1899年，路易·雷諾量產其第一台四門房車，同年取得渦輪增壓的專利。英國首次把馬克沁機槍裝到汽車上。
在十九世紀末時汽車和電單車在轉動系統開始定型，而以內燃機燃燒石油制品的液體燃料中的汽油和柴油成為主流，但當時的汽車仍然是用手工業方式的制造，雖然已經有標準化的部件組成的量產車，但實際上汽車的產量仍很少。
汽車在實際上被定位為高端的奢侈品，但當時的所謂奢侈並不算很豪華，但只有富裕人士才買得起個人或家庭用的轎車。
汽车 歷史
亨利·福特在二十世紀頭數年開始試制出一種可以大量生產低價出售的汽車，經六次創業失敗後，福特汽車終於在1908年成功把福特T型车放到裝配線上生產降低售價，又以分期付款進一步普及化了，而且品質甚至優於當時一些手工業制的高價車，因為它可以在爛地上行駛而不發生故障或意外。
福特主義不只是影響了汽車制造業，更是影響到各行各業尤其是廣義的制造業，這使到T型車和福特汽車帶領了美國和世界的經濟和文化發展，甚至改變了人的生活方式。
因為即使不會或不能駕駛汽車的人群，仍然可以乘搭公共汽車。並直接或間接受惠於軍車 、貨車、特殊用途汽車、工程車輛等其他汽車，所以汽車實際變成了日用品和有取代人畜動力的車輛的趨勢。
而T型車的成功也促成了現時所謂的新能源汽車，實際上是在內燃機之外的動力系統沒落，而加油站也不再提供汽油和柴油之外的燃料。
1902年第一部軍用裝甲車Motor War Car在英國問世服役。
1903年，挪威工程师埃吉迪乌斯·艾林制成了一台燃气涡轮发动机，这是首台能靠燃烧产生的动力对外做功的燃气涡轮发动机，因此他也被称作燃气涡轮发动机之父。
汽车 歷史
1906年義大利開發出當時世紀最快的汽車Itala，時速二百公里並成為第一種專用來競技的賽車，被看作方程式賽車的原型。
1908年福特T型车問世，成為第一種普及化的轎車，使汽車從奢侈品升格為日用品了。
1917年，第一種坦克車投入一次大戰。
1919年，開始有人用所謂跑車稱呼性能超卓的轎車，而厰家把高性能轎車投入市場和宣傳為跑車。
1922年，博世开发出了机械喷射装置。
1928年，中國第一輛汽車在瀋陽北大營下線。
1929年，德国工程师菲力斯·汪克尔获得了转子发动机的专利，这种特殊的活塞式发动机因此被广泛称作汪克尔发动机，但是发动机的成品直到1950年代才出现。
1930年代，英国人弗兰克·惠特尔和德国人汉斯·冯·奥海恩各自取得了涡轮喷气发动机的专利，而被认为是喷气发动机的发明人。
1939年二次大戰爆發，出現不同於坦克與偵察車的新型装甲車，如自走炮和装甲運兵車等新型的設計。戰後更出現步兵戰鬥車。
因為汽車普及使六十年代起空氣污染問題嚴重，開始取締平常使用含鉛汽油。
汽车 歷史
石油危機七八十年代使汽車發展受到限制同時，但同樣使到低油粍的經濟型車成為主流，另一方面是各國鼓勵厰家發展接近私家車舒適程度的公共汽車等車型。
日本汽車工業高速發展，由八九十年代便成為世界第一，美國首次不是第一位，而曾經興盛的蘇聯汽車工業在七八十年代便衰退。到21世紀美國才再度增加，而像韓國、中國、印度等其他國家的汽車工業才有國際市場。
1997年豐田普銳斯開始發售，成為第一種量產的混合動力汽車，並開始復興電動車了。
因為進入二十一世紀才僅二十來年故標緻性的事件不多。而最重要的是人工智能和環保成為了新汽車的發展方向。
2001年首種混合動力電動車Toyota Prius商業推出國際市場。
2009年首種純電動車三菱iMiEV电动汽车量產推出市面。
2012年無人駕駛汽車進行路面實際試驗。
2013年美國部分州通過自動駕駛汽車行駛法例。
2017年英國、法國、德國、挪威四國宣告在限期於2040年後，禁止出售使用汽油和柴油的轎車。
2019年布加迪突破每小時300英里的大關。
2022年特斯拉Model X Plaid是目前地表最快的SUV，0-100公里/時加速最快2.6秒。
汽车 分類
汽車的分類方式並無定論，若依使用性質區分，一般分為客車、貨車、廂型車及特種車。其中特種車種類繁多，包括警察車、消防車、救護車、工程車、吊車、禮車、教練車、殘障用特製車、灑水車、郵車、垃圾車、清掃車、水肥車、囚車及靈車等。
若依所用燃料分類，則分為汽油車、柴油車、電動車、油電混合車及氣體燃料車等。
若依車體風格分類，則分為都市車、敞篷車、中型車、SUV、旅行車、跑車、豪華車、掀背車等。
汽车 汽車面對的挑戰
汽車一般使用汽油、柴油等石化燃料作為動力來源，在車輛行動中會排放二氧化碳等廢氣，是造成空氣污染、全球暖化及酸雨的原因之一。美國環保署統計車輛每消耗一加侖汽油，會產生8,887克的二氧化碳，柴油車每消耗一加侖柴油，會產生10,180克的二氧化碳。因此，提昇燃油效率以減少廢氣排放量，成為重要議題。許多國家使用像道路稅或是能源稅等財政政策減少民眾車輛的購買。此外，為了解決這些問題，發展電動車及混合動力車，也是熱門的發展方向，已吸引許多汽車製造商的投入研發；因為可以將原本由車輛所產生之汙染，轉移至發電廠（或製氫廠等）集中處理，不僅大大降低後端汙染處理成本、亦增進汙染處理之效率及效能、甚至能提升燃油效率（以更少的油得到更大的能量；畢竟現在科技依然無法將汽油之化學能全部轉換成我們能使用的能量，但發電廠卻能轉換得比小型內燃機好）。為此，許多發達國家都由政府推動各種獎勵措施，試圖解決大量使用汽車所造成的環境問題。像燃料稅就可以有效的獎勵效率更高或污染更少的車輛（如電動車、混合動力車或是用替代燃料的新能源汽車）。高燃料稅可以有效的使消費者考慮購買較小、較輕、較省油的車，或是甚至不開車。平均而言，現在的汽車中有75%是可以回收的，而使用回收的鋼鐵可以減少能源的消耗及污染。美國國會會定期的針對聯邦政府訂定的燃油效率提出討論，客車的標準在1985年訂定，燃油效率為27.5英里每美制加侖（8.6公升每100；33.0英里每英制加侖），輕型卡車的標準在2007年修改，燃油效率為22.2英里每美制加侖（10.6公升每100；26.7英里每英制加侖）。
汽车 汽車面對的挑戰
因為較高污染低效能的燃燒汽油或柴油的內燃機，加上本來燃料的原料的石油的天然儲存量有限，開採艱難和集中在少數地方，也是很多人反對個人大量依賴轎車代步，更討厭浪費汽油的飆車族為了刺激和炫耀慣常地開快車的行為。
傳統的社會主義國家對轎車有嚴格管制，並抵制跑車與賽車。即使沒有明確政治信仰的人亦有類似的主張，稱為可持續交通與無車運動。
道路交通事故（或稱“車禍”），是涉及車輛在內的一種意外事件，可能造成重大的生命財產損失。由於現代運輸中機動車輛是必須的，因此交通事故在絕大多數人一生中都會遇上。而且在大部分國家，交通事故幾乎一定會在國民意外死因中，佔有非常前排的順位。
汽车 汽車面對的挑戰
發生交通事故的原因很多，包括駕駛因素（例超速、超載、不當超車、未保持安全距離、酒後駕駛等）、車輛因素（例如機械故障、爆胎等）、路況因素（例如路面坑洞、交通號誌故障等）及天氣因素（例如濃霧、暴風雪、豪雨等），都有可能危及駕駛、乘客、路人及其他車輛使用者的生命財產安全。
汽车 基本構造
說明：詞彙內容選用多數汽車公司所擁有的科技詞彙為對象，不計少數汽車公司的科技詞彙。詞彙名稱與中譯名稱皆以台灣汽車工業或學術机構常用的美式英語名稱為對象，不使用日式英語詞彙。另外，兩岸三地的汽車專業詞彙皆有所差異，故特意保留英文名稱，以便搜尋或創建。
汽車是複雜頗高的工業化產品，包含有各式各樣的主系統、次系統及零組件。以一般小轎車而言，就有引擎系統、底盤系統及電氣電子設備系統等主要系統；主系統之下又有冷卻系統、潤滑系統、點火系統、啟動系統、傳動系統、煞車系統、懸吊系統、轉向系統等次系統。一部車約有多達8千多個零組件、3萬多種零件。
汽车 基本構造
引擎最適當的工作溫度約為攝氏80~90度，過熱時容易加速機件的磨損，以及容易引起爆震、燃料系統汽阻、引擎無力等狀況；而溫度過低時，則會造成汽油汽化不完全。冷卻系統的功能即在於將燃燒過程中未使用的熱量散出去，使引擎可工作在正常溫度之下，一般引擎冷卻系統可分為空氣冷卻及水冷卻兩種。空氣冷卻主要是靠著引擎上的散熱片以及流動的氣流來進行冷卻。水冷卻是靠循環的冷卻水來進行冷卻，優點為馬力較大、冷度均勻、噪音小，缺點為重量大、保養不易且機械耗損較大。目前大多數汽車，使用的是水冷卻式系統。
舊式引擎大多採用自然對流的汽缸設計，利用水溫變化時的比重差異，達成冷熱水對流的冷卻效果。但由於目前引擎的轉速及馬力較大，自然對流循環的設計已無法達成有效的冷卻散熱，因此目前多已改採壓力強制循環式設計。
水冷卻系統主要是由汽缸、水幫浦、水箱、輸水管、冷卻風扇、節溫器等所共同組成。冷卻水循環又可分為小循環與大循環兩種，小循環是指冷卻水只在水幫浦與引擎處循環；而大循環是指冷卻水在水幫浦、引擎與水箱間循環。在引擎剛啟動時，為了讓引擎溫度能夠迅速的上升到適當的工作溫度，因此使用的是小循環；當引擎達到工作溫度後，冷卻水流向水箱的控制閥會開啟，讓溫度高的冷卻水流至水箱中散熱。
引擎的各機件，需要潤滑油以幫助降低摩擦，否則將導致引擎本體磨損、溫度過高等現象。潤滑油主要包含以下功能：
潤滑系統可依照潤滑方式，分為下列幾種：
潤滑系統主要包含以下機件：
发动机
发动机（）又称（），音译马达，泛指任何将储蓄的势能（燃料中的化學能、电网和电池中的电能、流体的机械能等等）转化为动能做功的机器。
常見的引擎包含熱機（利用燃烧产生高热能高压气体推动活塞做功的蒸汽机、汽油機及柴油機）、电动机、液压机、气压机、喷气发动机等等。本條目著重於热机。
引擎可以用来直接驱动交通工具前进，或是作为其他装置如发电机的动力来源。
发动机 词源
英文的“motor”一词来源于拉丁语，意为“使……移动者”。而“engine”一词源于古法语engin以及晚期拉丁语ingenium，意为“天赋”，在中世纪拉丁语中主要指结构复杂的机械。
发动机 历史与分类
關於引擎的類型目前還沒有公認的分類標準，但大多數發動機的工作原理都是利用特定物質（例如煤油、汽油、柴油或是煤炭）所蘊含的化學能，經燃燒作用產生熱能與氣體，並利用它們產生力量推動機械設備运转与工作。
利用燃料燃烧产生的热加热做
介质，再利用介质膨胀做功的发动机，被称为外燃机。外燃機的燃燒過程發生在汽缸之外，例如一個外置的鍋爐中。鍋爐內燃燒產生的熱氣經管線導入汽缸或渦輪機（Turbine）內，推動活塞或渦輪扇葉來產生推力。西元一世纪，古希腊的希罗描述了以蒸汽为动力的汽转球。然而这只是一种娱乐玩具，并没有真正的起到取代人力劳动的功效。十八世纪，欧洲發生了以蒸汽机的发明为标志的第一次工业革命。1698年，萨弗里发明了用于矿井抽水的蒸汽机：矿工之友。1705年，纽可门开发出实用大气蒸汽机。然而这些蒸汽机都需要向汽缸喷洒冷水造成蒸汽冷凝，汽缸的热量在反复冷却与加热中被浪费。1769年，詹姆斯·瓦特获得了独立冷凝器蒸汽机的专利。同年，居诺制成三轮蒸汽汽车。1802年，特里维西克制造了使用蒸汽机的实验性火车。1807年，罗伯特·富尔顿制成以蒸汽机为动力的船克莱蒙脱号。
发动机 历史与分类
利用燃料燃烧后在有限空间内自身的膨胀直接做功的发动机，被称为內燃機。內燃發動機中最常見的是往復式發動機：燃燒後的氣體推動活塞進行往復運動，活塞再透過曲軸（crank）將原本直線往復的動力輸出轉為旋轉運動，是今日汽車與機車上最常見到的動力型式，早期螺旋桨飞机，部分小型船只和某些情况下用来驱动发电机的发动机也都采用这种形式。旋转式发动机又可分为喷气发动机和转子发动机。
发动机 历史与分类
1876年，德國的尼古拉斯·奧托以蒸汽机为基础，根据罗夏提出的原理發明了实用的单缸四冲程煤气发动机，主要作为工厂的动力来源。1879年，德國的卡爾·本茨试验成功二冲程汽油发动机，并利用其制造出了三轮汽车。1885年，戴姆勒将四冲程汽油机装在了自行车上从而发明了摩托车。蒸汽火车需要不断加水、加煤，工作过程中也会不断喷出烟尘。所以各国都在实验能否以新动力驱动火车。1894年，德国研制出了采用汽油内燃机的火车。但是这种火车耗油太大，不够经济。1897年，鲁道夫·狄塞尔发明了柴油机。柴油机比汽油机更加适合于大型机械。虽然人类也有过利用蒸汽机制造飞机的尝试，然而蒸汽机由于自身重量太大，不适于作为飞机动力。直到内燃机诞生后动力飞机的出现才成为现实。1903年，莱特兄弟以汽油机为动力使世界上第一架飞机——飞行者一号飞上天空。同年，世界上第一艘柴油动力轮船投入使用。1924年，柴油内燃机被用于火车。由于人们对速度的不断追求，内燃机作为飞机动力的局限性越来越大。1939年，第一架以喷气式发动机为动力的he178升空。1957年，汪达尔发明转子发动机，除了往复式活塞运动方式以外，内燃机又多了一种工作形式。1959年，劳斯莱斯公司开发世界上第一款涡轮风扇发动机康维MK-508定型。
火箭发动机可算是一种特殊的内燃机，其最大的特点在于其使用的氧化剂来源于自身的携带而不是从空气中获得，这就使得装备了火箭发动机的火箭可以在大气层外飞行，或是保证发动机在反应剧烈来不及获得氧气的情况下依然可以工作。
发动机 外燃机
外燃机是最早投入使用的发动机，最初作为矿场与工厂的动力来源，后来又为发电厂提供动力，在一段较长的时间里，外燃机也作为那些受空间、重量限制较小的交通工具（轮船、火车）的动力。然而由于效率低下，后来已经逐渐不再使用。外燃机依靠燃料燃烧产生的热，驱使工作物质做功。外燃机最主要的工作物质就是水，这类外燃机又被称为蒸汽机。根据做功机构的不同，又可分为往复活塞式、旋转式。
发动机 外燃机
蒸汽机是最主要的外燃机。对于活塞式蒸汽机而言，它主要利用水蒸气在低温中冷凝产生的相对于大气压力的负压、水在高温下蒸发的压力来推动活塞或是两者兼具。纽可门制造的蒸汽机就属于第一类，这类蒸汽机浪费了液态水转化为蒸汽过程中的能量，压力较小（不超过大气压），因而效率、动力都很低，但很安全不易发生爆炸。这类发动机一开始也只是在燃料丰富的煤矿内用作抽水。而增加了冷凝装置的蒸汽机则把汽缸内蒸汽引导入冷凝器内进行冷凝而不用对汽缸整体进行冷却。双动式蒸汽机使用高压蒸汽，通过换气阀使高压蒸汽从活塞的两个方向轮流驱动活塞运动。多涨式蒸汽机是将已经做过功，仍然有一定温度的蒸汽导入到另一个活塞中继续工作的一种活塞蒸汽机。对于旋转式蒸汽机而言，利用高温蒸汽的动能推动叶轮旋转是其主要工作方式。现在火力发电站、核电站都普遍采用这种工作方式。也可以经由太阳能加热水来产生动力发电。或者是装载在船上作为船只动力来源。
发动机 内燃机
因为活塞式内燃机的气缸需要承受燃料爆炸时的巨大压力，对材料的工艺要求较高，因此内燃机的发展晚于外燃机。然而由于外燃机的工作过程是开放的，效率要比内燃机低，体积也较内燃机庞大。因此各种空间限制比较大的交通工具主要使用内燃机为动力来源。大功率内燃机的制造较为困难，导致火车与大型船舶在20世纪初以后才逐渐使用内燃机。在对经济性要求不高的军用船只上则又被体积更加小巧，结构更简单的燃气轮机所替代。
活塞内燃机工作过程
活塞内燃机的工作过程有四个步骤：進氣、壓縮、點燃、排气。
发动机 内燃机
内燃机工作时需要让燃料和空气在汽缸内燃烧。所以，必须要吸入空气，并将其与燃料混合起来。这一混合过程可以发生在汽缸外，也可发生在汽缸内。以前，燃料依靠机械作用直接喷射，现在的发动机基本使用电子装置控制喷射过程，这样可以有利于发动机的工作过程更加平稳。发动机活塞的抽吸作用就足以吸入空气，但是对于大功率发动机来说，饱和工作状态下需要更多的空气来辅助燃烧。这时就可以采用压气机来吸入更多的空气。这一过程被称为增压，常见增压方式主要为机械增压与涡轮增压。机械增压就是利用电机或发动机本身动力带动压气机运转完成增压过程，涡轮增压则是利用发动机排出的高温废气来带动涡轮旋转，再通过涡轮带动压气机吸入更多空气。由于涡轮增压不需要浪费额外的能源就可增大发动机功率，现在已经广泛运用在乘用车辆上。此外还有惯性增压、气波增压、冲压式增压等不同的增压原理。需要在不同稀薄程度大气中工作的航空发动机甚至采用多级增压系统来满足对空气的需求。由于提升燃料供给只需增大泵给量即可，所以提升发动机的极限功率一般都是在增大进气量上下功夫。例如著名的氮氧加速系统，就是通过向燃料与空气的混合气体中加入能产生氧气的一氧化二氮。
发动机 内燃机
燃烧在汽缸燃烧室内完成，此时的混合气体处于压缩状态。然后便是做功与排放产物。对于两冲程循环来说，做功与排放燃烧产物、吸入新的混合气体的过程几乎同时完成。四冲程循环则在不同的经过中完成这四个个过程。而六冲程循环的种类较多，工作顺序各不相同。
活塞内燃机燃料
发动机 内燃机
内燃机主要使用液体燃料，尤其是柴油与汽油。早期内燃机也使用煤油。汽油发动机主要用在小型车辆与设备上，柴油发动机多用于大型设备。二者在结构上的区别之一，在于汽油发动机需要用火花塞点燃燃料，柴油发动机则使用压燃的办法点燃燃料。不过，也有安置火花塞以利于低温环境中工作的柴油发动机。近年来由于油价上升以及环保的要求，改进了的柴油发动机也被使用在小型乘用车上。同样出于环保需要，醇类燃料、生物柴油燃料占得比率也越来越大。内燃机的气体燃料则以甲烷也即天然气最为常见；氢气内燃机则是被认为各项性能均很优秀，然而距离大规模产业化尚远的一种发动机。与液体燃料相比，气体与氧气混合更加充分，放出的热更多，产生的有害气体更少。然而气体的储存较液体困难，现在一般采用压缩或液化的方式。使用压缩天然气（CNG）的气体发动机是发展较为成熟的一种气体发动机，多使用在公交车辆上。这类发动机多由柴油发动机改装而来，由于天然气着火点高于柴油，使用点燃的方式工作；同时压缩比也比柴油发动机为低。
发动机 内燃机
除了应用在轻型摩托车、小型割草机等便携工具上的小型、微型内燃机外，大部分活塞式内燃机都为多缸发动机。汽缸根据排列方式不同，可分为直列型引擎（Straight engine）、V型引擎（V engine）、水平對臥引擎（Flat engine）、W型发动机（W engine）、H型引擎（H engine）和星型引擎（Radial engine）等。内燃机在工作过程中会随着活塞的运动产生震动，将汽缸间的夹角加大将可有助于汽缸之间抵消相互运动。夹角增大到180度时就成了水平對臥引擎，此种发动机是运行最稳定的发动机类型之一。然而由于现代发动机设计、制造工艺和控制技术的进步，水平发动机的优势已不如以前明显。同时水平对置发动机还有会因为地球引力产生偏置磨损（活塞底部磨损更严重）等缺点，现已逐渐不再使用。航空星型发动机也具有良好的稳定性能，数个汽缸（一般为奇数）按圆周排列，共用同一个飞轮。然而制造工艺较为复杂，截面积也较大，不利于降低风阻。
发动机 内燃机
转子发动机由德國汪克爾博士發明，採用不间断旋轉方式運動。它利用转子形腔的体积变化来完成压缩、燃烧、做功、排气四个过程。最早使用在德國NSU（奧迪汽車前身之一）的RO 80車款上。因为转子发动机在工作过程中多个行腔分别完成不同的工作过程，因此对于单个转子来说，燃烧做功是连续的。以三角转子发动机为例，转子运动一圈，相当于3缸活塞发动机运动4个行程。同时，转子发动机的动力可以由转子直接输出，发动机整体结构较活塞发动机简单。不过，由于转子在工作过程中做的是偏心运动，会降低发动机载具的稳定性。而且转子发动机耗油量较大，目前日本馬自達車廠在製造此類引擎並將之實用化方面投入较多。
与活塞式发动机不同，喷气式发动机的燃烧过程是连续的。不过，仍然可以将喷气发动机的进气段、压气段、燃烧段、喷气段，同活塞式发动机的吸气、压缩、燃烧、排气四个阶段相类比。除了冲压发动机以外，燃料的燃烧一方面转化为高温气体的动能，一方面还要推动涡轮装置，再由涡轮驱动进气装置和压气机。喷气式发动机的机构要承受燃料燃烧时的高温高压，对材料要求极高，目前世界上也仅有少数国家能够独立生产和设计喷气式发动机。除了燃气轮机以外，喷气式发动机主要作为各种飞机的推进装置。
涡轮喷气发动机：涡轮喷气发动机是最早的一种喷气式发动机。涡轮喷气式发动机的出口燃气直接在喷管中膨胀做功，根据使用压气机的类型还可进一步分为轴流式和离心式，根据转子的数量则又可以分为单转子和多转子型。涡轮喷气发动机是其他喷气发动机的基础。对于涡轮喷气式发动机来说，要想增大其功率，可以提高空气压缩比。也就是让燃烧产生的气体温度更高，但是如此一来，喷射出的气体的速度也会大幅提高。这部分高速气体的动能将会被浪费掉。因此为了提高涡轮喷气式发动机的工作效率，产生了其他一些类型的喷气式发动机。
涡轮风扇发动机：与涡轮喷气式发动机相比，涡轮风扇式发动机多了一套低压涡轮，燃气在此处进一步膨胀做功，带动外函道风扇。外函道风扇高速运转，将一部分燃料能量转化为空气的动能。对速度要求不高的飞机如客运飞机等采用高函道比涡轮风扇发动机。而战斗机等高速飞机则使用低函道比涡轮风扇发动机。由于涡扇发动机的出口仍然包含未经燃烧的空气，因此战斗机发动机如f100等都在涡轮风扇发动机后加了一段加力燃烧室。当需要额外推力时，可向加力燃烧室内喷射燃料进一步燃烧产生动力。但加力燃烧段的效率较为低下。涡轮风扇发动机比涡轮喷气式发动机空气流量大、效率高、耗油率低、噪音低。目前，干线民航客机、运输机普遍使用涡轮风扇发动机取代涡轮喷气发动机。
发动机 火箭发动机
火箭发动机通过喷射高速燃烧的气体，在动量守恒原理的作用下，利用反冲效应推动载具运动。火箭发动机使用的氧化剂来自于自身携带，所以不需要像其他发动机那样设置进气道以及增压装置。通常火箭发动机由燃烧室、喷嘴、点火装置等结构组成。最简单的固体火箭发动机甚至可以将药柱、燃烧室、喷嘴合为一体，结构极为简单。
火箭发动机分类方法众多，按照燃料种类，可以分为化学能火箭发动机、电能火箭发动机、核能火箭发动机、太阳能火箭发动机等。目前，化学能火箭发动机是发展最成熟，也是运用最广泛的一种火箭发动机。化学能火箭发动机又可以进一步的分为液体火箭发动机与固体火箭发动机。
发动机 火箭发动机
固体火箭发动机结构简单，机械零部件少。因此使用起来更加快捷方便。不同于在使用时装填燃料的液体火箭发动机，固体火箭发动机的燃料可以贮藏在发动机内长期存放，有利于载具的随时使用。同样由于结构简单，固体火箭发动机可靠性较高。固体燃料的密度大于液体燃料，因此节省下贮存燃料的空间，降低整体质量。综合这些优点，固体火箭发动机的成本要低于同功率的液体火箭发动机。不过，固体燃料的推力较低。也正因此，固体火箭发动机在较长的一段时间内都无法运用在宇宙航行使用的大型运载工具之上。固体火箭发动机点燃之后就将一直工作下去，无法控制推力或是反复点火，因此无法具备良好的操控性能，工作过程中产生的高温也要求固体火箭发动机不能长期工作。固体燃料自身性能受外界影响也使得固体火箭发动机性能不够稳定。同时，固体燃料燃烧后会产生较多的残余物质，一方面会对环境造成危害，另一方面对于军事用途来说，则会暴露载具的运动轨迹。综合以上这些因素，固体火箭发动机往往用于火箭弹、导弹的动力装置，航天器的辅助动力装置如逃逸发动机、分离发动机、减速发动机和各种民用设施如探空火箭、人工降雨火箭等。
发动机 火箭发动机
液体火箭发动机需要燃料输送系统来将燃料室内的燃料输送至燃烧室，因此结构较固体火箭发动机复杂。但是采用自燃型燃料（如偏二甲肼）的发动机则可以省去点火装置。而像煤油-液氧组合的燃料系统则需要将燃料冷藏，等到发射时才向机体内灌注；液体燃料的灌注往往是不可逆的，所以必须等到完全有把握时才能进行发射准备工作。这些缺点都限制了液体燃料火箭在军事上的运用。然而，液体燃料推重比大，能够反复点火的特点对于宇宙航行来说十分有利。此外，还有采用固体燃料、液体氧化剂，液体燃料、固体氧化剂等多种形式的固液混合燃料火箭发动机。
发动机 火箭发动机
电能火箭发动机利用电能将工作物质加速喷射出去以获得动能。工作物质可以是通过激光、微波或射频波照射获得的等离子体，也可以是分子气体。电能往往来自于太阳能电池或是核同位素温差电池。常见的电火箭发动机包括离子推进器、霍尔推进器、磁等离子推进器等。与化学能火箭发动机相比，电火箭发动机所需要的工作物质少，整体质量轻巧。然而现有的电火箭发动机技术所能提供的推力都远远小于化学能火箭发动机。这使得电火箭发动机只能在没有空气阻力的太空航行中运用。不过由于电火箭发动机的工作时间可以比化学火箭发动机长久的多，所以在深空探测方面如新视野号探测计划更加具有优势。
火箭发动机由于其大比冲的特点，主要运用在需要短时间加速的场合如各种火箭弹、导弹、制动、弹射座椅
上。有时人们为了追求高速，也会在各种现有的交通工具上加装火箭发动机。。同时，由于火箭发动机特别是固体火箭发动机的结构极其简单，往往也会被用在那些体积、重量受到限制的场所，例如牵引降落伞使其张开。或是与其他类型的发动机组合，以弥补其不足。由于固体火箭发动机不够稳定、液体火箭发动机复杂昂贵，一般大气层内的载人交通工具都不会以火箭发动机作为主要动力装置（但也有Me 163战斗机等例外）。可对于没空气用的大气层外宇宙航行而言，火箭发动机就成了唯一的选择。
发动机 问题
当前发动机主要以不可再生的化石燃料为能量来源，由此产生了三个主要问题：资源消耗、环境污染、温室气体排放。
发动机的效率普遍比较低下。根据卡诺定理，理想热机的效率取决于高温热源和低温热源之间的温度比。因此，提升高温热源温度，降低低温热源温度就成了理论上提高效率的解决办法。发动机排放的废气往往温度太高，大量的热被包含在其中而浪费掉。对于内燃机而言，可以通过加装废气涡轮增压系统的办法来回收部分能量。而对于温度更高的燃气轮机来说，其废气甚至可以作为蒸汽轮机的高温热源，由此而组成的燃气-蒸汽联合系统是一种效率十分高的动力来源。
发动机 问题
外燃机的燃烧是开放的，燃烧过程产生的热只有少数会传递到汽缸供做功使用。除此以外，燃料不能充分燃烧也是发动机效率低下的一个主要原因。要提高燃烧效率，可从提高燃料与氧化剂的接触方面入手。固体燃料的燃烧不如液体燃料的燃烧充分，液体燃料的燃烧又不如气体燃料的燃烧充分。因此，可以通过粉末化固体燃料，雾化液体燃料的方法来提高其燃烧效率。即便是气体燃料，它与氧化剂的混合过程、方式，点燃位置、方式也会对燃烧效率产生巨大的影响。这方面的复杂过程是各国都非常关注的课题。发动机各机械部件之间的摩擦也会浪费能量，合理添加润滑油可以减少这一部分的能量损耗。对于作为交通工具动力来源的发动机来说，减轻自身重量也是一种间接节约燃料的办法。因此越来越多的发动机采用铝镁合金、钛合金和各种复合材料。在降低部分性能的情况下，用某些省油的发动机来替代现有的发动机也是一种节约能源的方法。比如，在对航速要求不高的短途直线或支线飞机中使用螺旋桨内燃机替代喷气发动机。
发动机 问题
污染可以分为固体污染、水污染、大气污染与噪声污染。对于燃烧煤的外燃机来说，产生污染（比如：伦敦型烟雾）的原因主要为燃料不能充分燃烧所产生的燃烧产物（煤灰），以及燃料中的杂质（主要为硫）的燃烧产物。而对燃烧汽油和柴油的内燃机来说，除了上述类型的污染物，氮气与氧气在汽缸内高温下反应所产生的氮氧化合物是一种更重要的污染来源（比如：洛杉矶型烟雾）。由此可见，提升燃料燃烧效率是一种既可以节约能源，又可以减少污染的方法。另一方面，在发动机废气出口处加装过虑、催化反应装置将有害物质转化为无害物质也是一种减少污染的重要途径。为了减少汽油发动机的爆震，需要在燃料中加入抗暴剂。在很长的一段时间里，四乙基铅都是一种常用的汽油抗暴剂。因此导致汽车尾气中含有有害的铅元素，这也是空气中铅的主要来源。由于铅的毒性，到20世纪末，世界上大多数国家已经停止生产与销售含铅汽油。喷气式发动机和火箭发动机的数量虽然较少，但由于工作高度高，产生的氮氧化物更容易破坏臭氧层。喷气发动机和火箭发动机的噪声污染也远大于其他类型的发动机。
燃烧化石燃料的发动机所产生的二氧化碳是温室气体的一个重要来源。飞机使用的喷气发动机所产生的凝结水蒸气也会造成温室效应。减少温室效应，一方面可以减少燃料消耗以降低二氧化碳排放。还可以采用其他燃料如含生物柴油来取代现有燃料，采用混合动力的发动机来减少温室气体排放。
为了降低发动机怠速时的排放，有人采用升高进气温度，减少汽缸吸入的空气质量，减少喷油量，在空燃比不变的情况下，降低排放，降低油耗。
热机
熱機，或稱熱引擎（英語：），是能够将热源提供的一部分熱量转化成为对外输出的机械能之机器。热机对外输出的机械能称为「输出功」。热机的工作模式一般可以简化为热力学循环的模型，热机的种类也按背后不同的热学模型命名，比如卡诺热机、迪塞尔热机等等。此外，按照热源或工作特性，也各自有约定成俗的名称，如柴油机、汽油机、蒸汽机等等。热机可以是开放系统，也可以是封闭系统。热源可以是使用煤的蒸汽炉，汽车发动机的燃烧室，也可以是太阳能的蒸汽炉、地热和核反应堆。热机分为内燃机和外燃机两种。
在工程学和热力学中，热机被简化为一个由高温热源TH，工作系统和低温热源TC（可以看作多余能量的排放处）构成的循环。热量由高温热源传递到工作系统中，一部分通过做功转化为机械能，另一部分传到低温热源。在热源和工作系统之间用来进行能量传递和转化的媒介叫做工作物质。
热机 效率
人们一方面利用已经有的热能，或者燃烧燃料来创造热能给热力发动机，而另一方面却在浪费很多的热能，比如很多电厂不得不利用大量的水来冷却。法国工程师尼古拉·卡诺在1824年的研究推出了卡诺定理。这个定理表示即使是一个理想热机，它利用热能转化成机械能的效率也低于100%。这个公式是：
效率 = 有用功/注入系统中的能量
对一个卡諾熱機来说，这个公式变为：
在这里，是高温热源给工作系统的热量，是低温热源给工作系统的热量（是负值）。

熵變化量
卡諾熱機中之圖上之點，最後會回到原來的點，所以
代入熵變化量式子
將上式代入上上式
根据卡诺提出的定理：
在这里，和是温度以卡尔文为单位，等号仅当热机循环是可逆的时候成立。
从而我们可以得出：
从这个公式我们可以看出，要得到100%的效率，低温热源需要在绝对零度下，或者高温热源温度无限大。
内燃机
内燃機（英語：，縮寫為ICE）是熱機的一種，能將燃料的化學能轉化動能。一般的實現方式为，燃料與空氣混合燃燒，產生熱能，氣體受熱膨脹，透過機械裝置轉化為機械能對外做功。内燃機有非常廣泛的應用，車輛、船舶、飛機、火箭等的引擎基本都是内燃機，其最常見的例子即為車用汽油機與柴油機。
内燃机的燃烧气体同时也是工作介质，比如汽油机中，汽油燃烧后的气体直接推动活塞做功。与此相对，燃料不作为工作介质的热机则称为外燃机，比如蒸汽机的工作介质（蒸气）并不是燃料。
内燃机 能量转化原理
作为热机的一种，内燃机的能量来源是燃料燃烧产生的热，即物质蕴含的化学能先要转化为热能，再成为机械能。液体通过相态的变化（汽化）就能增加压力，而气体受热膨胀也能增大压力，因此液体和气体都理论上都可以作为工作介质使用。内燃机的工作介质多为燃料与空气混合燃烧产生的气体，在受热膨胀后，压力增大，高温高速的气体再通过一定的机械装置对外做工。对于内燃机而言，工作介质必须更换（开式循环），即排放燃烧过的气体，进入新鲜气体。
内燃机 历史
1670年，荷兰的物理学家惠更斯用火药在汽缸内燃烧，热能膨胀推动活塞运动，形成了现代“内燃机”的工作原理。
1801年，法国化学家菲利埔·勒本发明了煤气氢气内燃机，他采用煤干馏得到的煤气和氢气，与空气混合后点燃产生膨胀力推动活塞。
1862年，比利时工程师艾蒂安·勒努瓦发明以天然气为原料的二冲程卧式内燃机。
在18世纪开始广泛使用的蒸汽机（为外燃机）促进了当时工业化的发展，但是其效率较低，结构笨重，与此同时，内燃机基本仍处于试验阶段。
1860年，比利时工程师艾蒂安·勒努瓦以蒸汽机为蓝本，制成了首台燃气发动机（以天然气为燃料），同时也是世界上第一台实用的内燃机，获得了专利并批量生产。尽管这台内燃机的效率仅有2%－3%，但其宣告了蒸汽时代即将结束。
内燃机 历史
德国工程师尼古拉斯·奥托在1862年－1876年间，使得燃气发动机的热效率达到了10%，这通过较高的气体热膨胀来实现。因为此发动机效率高出同期产品一倍，在1867年的巴黎博览会上荣获了最高奖。1876年，奥拓制成了“新奥托发动机”（德語：），引入了压缩行程的概念，气体可以被压缩至2.36巴，将效率进一步提高至12%，这即为四冲程发动机的原型，即奥托循环。不过这台发动机使用煤气为燃料，阻碍了其推广。
1885年，戈特利布·戴姆勒制成了第一台汽油机，并于次年造出第一辆用汽油机驱动的汽车。
1893年鲁道夫·狄塞尔也制成了一台四冲程发动机，即世界首台柴油机。空气在压缩行程中被活塞剧烈压缩而产生高温，之后燃料被喷入气缸，随即发生自燃。通过大幅高压缩比的方法，使得效率接近了27%。不过早期的燃料都是依靠空气被喷射入气缸的，直至1922年博世开发出了机械喷射装置。
1903年，挪威工程师埃吉迪乌斯·艾林制成了一台燃气涡轮发动机，这是首台能靠燃烧产生的动力对外做功的燃气涡轮发动机，因此他也被称作燃气涡轮发动机之父。
德国工程师菲力斯·汪克尔在1929年即获得了转子发动机专利，这种特殊的活塞式发动机因此被广泛称作汪克尔发动机，但发动机的成品直到1950年代才出现。
在1930年代，英国人弗兰克·惠特尔和德国人汉斯·冯·奥海恩各自取得了涡轮喷气发动机的专利，而被认为是喷气发动机的发明人。
内燃机 分类
内燃机均需要借助于燃料燃烧，根据工作原理的不同，内燃机可表现出不同的燃烧方式，或者机械能产生与利用方式的区别。内燃机具体实现的技术繁多，从工作原理上可粗略地作如下划分：（值得注意的是少量喷气发动机不是内燃机）
其中循环燃烧是指燃料的燃烧、做功、更换等过程都是可以从时间上区分的，内燃机总是在不断重复每一次的循环过程。而对于连续燃烧的内燃机而言，所有过程是混合在一起的，或者说时刻都在发生。
内燃机只有在作功的過程才可以產生動能，连续燃烧的内燃机隨時都有混合氣體在推動渦輪，產生動能，但單個循环燃烧的内燃机（转子发动机除外），只有在做功过程才會產生動能，其他階段不會產生動能，因此轉矩的波動較大。因此有些應用會使用多個内燃机，再用曲軸或其他機種輔助，使各内燃机做功的过程錯開，任一時間都有一内燃机在做功，可以減少轉矩的波動。
内燃机 分类
汽车上最常见的汽油机与柴油机都属于往复活塞式内燃机。气缸的内空气与燃料的混合气燃烧后，高压气体推动曲柄连杆机构产生扭矩，通过曲轴对外做功，即燃料的化学能最终转化为曲轴旋转的动能。汽油机一般是点燃式发动机，燃料与空气的混合气体在压缩行程的末端被火花塞点燃，随即发生爆炸并推动活塞作往复运动；而柴油机也叫压燃式发动机，燃料一般被喷入气缸并发生自燃，自燃后的混合气体也因膨胀而推动了活塞。除了点燃和压燃这两种主要方式外，还有复合式燃烧过程，兼具点燃与压燃式内燃机的特点。
往复活塞式内燃机的工作周期被分为进气、压缩、做功、排气共四个过程。通过进气与排气，将燃料与工作介质进行更换，而做功行程则是将热能转化为机械能。通过四个冲程（即活塞从气缸的一端移动向另一端）完成循环的被称作四冲程循环，汽车发动机多采用这种形式。只需两个冲程即完成一次循环的被称作二冲程循环，在较小功率的发动机如摩托车发动机上较为常见，另外还有NEVIS等方式。
内燃机 分类
转子发动机是一种特殊的活塞式发动机，与往复式发动机的最大区别在于，使用转子活塞驱动的偏心机构代替了曲柄连杆机构。从侧面看，转子是一个具有凸出弧边的三角形，气缸的内壁是余摆线（Trochoid），当转子旋转时，转子的三个顶点沿汽缸壁形成了三个相互分隔的燃烧室，偏心机构使得每个燃烧室的容积不断改变，与往复活塞式内燃机中活塞上下运动产生的效果类似。转子每工作一圈，每个燃烧室都能各自完成一次燃烧的循环过程。这种发动机在汽车、摩托车、飞机上有少量使用。
燃气涡轮发动机是一种连续燃烧的内燃机，其循环的各个状态的改变发生在空间互相分隔的部件中（压缩机、燃烧室、涡轮机），彼此通过导流部件相连，燃料的供给、燃烧、更换等过程都是持续的。空气首先由压缩机加压，接着进入燃烧室，燃料同时也被喷入燃烧室，两者混合燃烧，形成的高温高压气体会推动涡轮，一部分能量用以继续驱动压缩机，另一部分则用以对外做功。燃料的化学能最终以涡轮旋转（旋转动能）的形式被加以利用，剩余的气体则被当作废气排出。这种发动机在船舶上有广泛使用。
内燃机 分类
大多数的喷气发动机都是内燃机，其燃烧过程也是连续的。一般在喷气发动机中，燃烧产生的高压气流向外喷射，依据牛顿第三定律产生的反作用力形成推力，如此在理论上即使位于真空的环境中也能够产生推力，不过也有一些例外，比如涡轮风扇发动机中的一部分气流并未经过燃烧，使这种发动机兼具涡轮喷气发动机与涡轮螺旋桨发动机的特点。大部分内燃机是使高温气体推动机械装置旋转的形式对外作功，即能量最后以旋转动能的方式呈现，而在许多喷气发动机中，可对外作功的能量以高温气体的动能为最终表现形式。喷气发动机的种类繁多，在飞机上有广泛使用。
火箭发动机基本都属于喷气发动机，不过少数使用电能、核能、太阳能等的火箭发动机不属于热机范畴，自然也就不是内燃机。
内燃机 燃料
内燃机使用的燃料非常广泛，一般都是碳氢化合物，比较常见的有：
内燃机 氧化劑
内燃机的燃料需要氧化才能產生能量，因此也需要氧化劑。最常見的氧化劑是空氣中的氧氣，好處是不需另外儲存，可以提昇功率重量比及功率體積比，在一些特別應用中會需要其他的氧化劑，可能是因為提昇功率，或是在水底或太空等沒有空氣的場合：以下是一些曾用到内燃机中，不是空氣的氧化劑。
内燃机 冷却
作为一种热机，内燃机通常需要冷却，最主要的冷却方式为风冷和水冷：
内燃机 空气和噪音污染
内燃机（例如往复式内燃机）在工作时会由于含碳燃料的不完全燃烧而排放大气污染物。内燃机的最重要排放物是二氧化碳、水汽和一些碳黑颗粒物。取决于工作状况和油气比例，内燃机还会排放一氧化碳、氮氧化物、硫化物（主要是二氧化硫）和一些未燃烧的碳氢化合物。
内燃机工作时会产生显著的噪音污染。比如公路上的汽车会产生噪音，飞机飞行时也会产生喷气噪音（尤其是超音速飞机）。火箭发动机产生的噪音最大。
外燃机
外燃机是利用燃料在器皿外燃烧加热循环工质，使熱能轉化為機械能的一種熱機。例如蒸汽机将锅炉裡的水加热产生的高温高压水蒸气输送到机器内部。
伯特兰·罗素
第三代羅素伯爵伯特兰·亚瑟·威廉·罗素（英語：，1872年5月18日—1970年2月2日），英国哲学家、数学家和逻辑学家，致力于哲学的大众化、普及化。曾在三一学院、剑桥大学担任哲学教授，他写了许多著作，其中包括经典著作《西方哲學史》。
在數學哲學上採取弗雷格的邏輯主義立場，認為數學可以化約到邏輯，哲學可以像邏輯一樣形式系統化，主張逻辑原子論。
1920年7月，罗素申請了一年假，前往中國和日本講學，对中国学术界有相当影响。1950年，罗素获得诺贝尔文学奖，以表彰其“西歐思想，言論自由最勇敢的君子，卓越的活力，勇氣，智慧與感受性，代表了諾貝爾獎的原意和精神”。
伯特兰·罗素 生平
罗素于1872年出生于英国威尔士的一个贵族家庭，當時大英帝国正值巅峰，祖父約翰·羅素勳爵在1840年代曾两次出任英国首相，父亲安伯雷子爵是一名无神论者。罗素的母亲也出身贵族，她在罗素2岁时便去世了，2年后，罗素的父亲也去世。罗素是这个辉格党家庭的第二个儿子，他的教父是哲学家约翰·斯图亚特·弥尔。
在双亲去世后，罗素和他的哥哥富兰克·罗素就由祖父母抚养长大。他祖母最爱的圣经格言是“不可随众行恶”（） (出埃及记 23:2)，这也成了罗素的座右铭。与当时其他上流社会的子女一样，罗素由家庭教师专门教授。罗素在17岁时认识了美国人爱丽丝·皮尔索尔·史密斯，很快便爱上了这位姑娘，两人在1894年结婚。这段婚姻在1911年宣告结束，主要是因为罗素的不专情：他和包括奥特林·莫瑞尔夫人在内的多人都曾有过亲密的接触。
1890年罗素进入剑桥大学三一学院学习哲学、逻辑学和数学，1908年成为学院的研究员并获选为英国皇家学会院士。
罗素反对英国参与第一次世界大战，因此被罚款并丧失了三一学院的教职。1918年他还因反战活动而判刑6个月。
伯特兰·罗素 生平
1920年罗素访问俄国和中国，并在北京讲学一年，与美国人文哲学家杜威同时间在中国讲学。罗素在长沙时期，青年毛泽东曾担任他的记录员。回到欧洲后著有《中国问题》一书，孙中山因此书而称其为“唯一真正理解中国的西方人”。
1921年，罗素与女性主义作家荳拉·勃拉克再婚，他们育有两个孩子。这期间罗素已经因为参与反战活动而被剑桥大学开除，他通过出版各种有关物理、伦理和教育方面的书籍谋生。1927年夫妇俩人共同建立了一所教育实验学校“皮肯·希尔学校”（）。
1931年罗素的哥哥去世，因他沒有孩子，由罗素继承爵位，成为第三代罗素伯爵。但是他很少在公开场合这么称呼自己，或被别人这样称呼。
罗素和荳拉·勃拉克很快因勃拉克部分報復性地暴露与一个美国记者的一段婚外情而告终。1936年罗素再与一名牛津大学学生派屈西亚·斯彭斯结婚，他们最初是在1930年认识的。两人也生有1个儿子康拉德。
在第二次世界大战之前，他曾支持过绥靖政策，但是后来又支持与纳粹德国作战，因为他意识到希特勒必须被消灭，否则将给人类文明带来灾难。罗素始终认为，任何战争都是罪恶的，但是在一些特殊的情况下，战争是在很多种罪恶中较轻的一种。
伯特兰·罗素 生平
1939年罗素搬到美国，到加利福尼亚大学洛杉矶分校讲学，并很快被任命为纽约城市大学教授。但是当这个消息一曝光，地方法院就取消了他的教授资格，认为他在“道德上”无法胜任教授一职。（其中，法院和地方報紙抨擊羅素1925年的著作《我的信仰》）他在1944年回到英国，并重新执教于三一学院。
1948年10月2日，搭小飞机坠毁，机上19人伤亡，罗素竟完好无伤。
1948年11月20日，在对威斯敏斯特学校学生的一篇演说中，罗素惊人地指出，美国应该先发制人，發動預防性戰爭，用核武器彻底摧毁苏联，因为这样的后果要比苏联研制出核武器后爆发核战争好得多。但是之后罗素改变了看法，认为核武器裁军是最好的解决办法，并从此致力于核裁军运动。1954年氢弹爆破成功，罗素进一步意识到核武器将可能给人类带来的灾难。1954年4月，罗素發表了著名的《罗素—爱因斯坦宣言》，“号召世界各政府体会并公开宣布它们的目的不能发展成世界大战，而我们号召它们，因此在解决它们之间的任何争执应该用和平手段”。除了爱因斯坦在临终前數天签了字外，汤川秀树和萊納斯·鮑林等多位科学家也都在宣言上签字。