一、概況
隨著經濟的不斷發展和科技的不斷進步，農用動力機械經曆了很多大發展。２０世紀初，裝備內燃機的拖拉機出現了，這種新型機械在２０世紀被大量使用，並被廣泛推廣，成為農用動力機械的代表。
１．概念
農用動力機械是為農業生產、農副產品加工、農田建設、農業運輸和各種農業設施提供原動力的機械。常用的有各種內燃機（柴油機、汽油機、煤氣機等）、拖拉機、電動機、水輪機、風力機等。在農業中用機電動力代替人力和畜力，可提高勞動生產率，減輕勞動強度，增強抗禦自然災害的能力，及時地完成各項農事作業，對產量的提高具有顯著作用。
２．曆史
原始的水輪機最早於公元３世紀出現在中國。那時，水力成為了人們提水或礱穀的主要動力。法國在１８３０年前後製成了水輪機。９世紀時阿拉伯人的著作中出現了風力機，這是最早關於風力機的記述。這一技術，中東地區在１１世紀時開始廣泛使用，１３世紀左右傳到了歐洲。中國宋代，在１２世紀時開始使用風力機。１９世紀５０年代，蒸汽機在北美出現，利用飼料粉碎機、軋花機等驅動固定式農業作業機械，這就是自走式蒸汽機的原型。它可自由流動，其主要作用是以驅動固定式穀物脫粒機，而很少用於牽引田間作業的，因為在這一方麵這種機械並不成功，隻有在２０世紀初的一段很短的時間內，北美部分地區曾經用以牽引１０～１８鏵的大型犁，而蒸汽機在英國和中歐的主要角色是繩索牽引犁的動力。到了２０世紀初，裝備內燃機的拖拉機出現了，這種新型機械在２０世紀被大量使用，並被廣泛推廣，成為農用動力機械的代表。
小型內燃機在２０世紀２０～４０年代的中國曾被引進和小批量生產，農田排灌和碾米、磨麵、軋花等農產品加工工業均會使用到這種機器。到了５０年代，內燃機、拖拉機和電機工業逐步建立，農用動力機械因此而迅速發展。甚至還曾經發展到由小型蒸汽機和鍋爐組成的鍋駝機和煤氣機，但是由於它們機體比較笨重、熱效率比較低、使用維修不方便等特點，６０年代後就不再生產了。
３．發展方向
各類農用動力機械的發展和構成比例受能源供應、科學技術水平、工藝材料、農村使用條件、環境保護及經濟效益等的影響。隨著電氣化的發展，電動機在固定作業中得到優先發展。在風力資源豐富的地區，風速在３～４米／秒以上的牧區、沿海及邊遠地區風力機得到了優先發展；中、小型水電站宜在水力資源豐富而落差較大的地區建設。柴油和汽油的生產將會製約柴油機在農用動力機械中所占的比例，但柴油機仍會繼續發展。以後多數的柴油機將會采用增壓裝置，這樣會節約能源和提高功率。各種如沼氣、廢棄和酒精等的可再生能源和固體燃料的發動機將會在今後的發展中占居重要地位，並且將會不斷更新，重複使用和發展，可以使用石油燃料，又能以氣體燃料為主的用石油燃料引燃的雙燃料發動機，如煤氣-柴油機、沼氣-柴油機、天然氣-柴油機等的研究與使用將受到重視。
二、內燃機
按照燃料類型，內燃機可分為柴油機、汽油機、煤氣機等。這裏主要介紹一下使用液體或氣體燃料的往複活塞式內燃機，它是由機體、氣缸蓋、氣缸套、活塞、連杆曲軸、配氣機構、燃料供給係、冷卻係、飛輪、起動裝置等組成。其工作原理是燃料在氣缸內燃燒，放出熱能，推動活塞作往複運動，使熱能轉變為機械功。工作循環過程包括進氣、壓縮、燃燒、膨脹、排氣等步驟。
根據活塞每一工作循環的衝程數，這種內燃機又可分為四衝程和兩衝程類，活塞在兩次轉換運動方向之間的行程為一個衝程；根據點火方式，它可分點燃式和壓燃式兩類。日常的農業生產中，四衝程柴油機是最常用的，其次為四衝程汽油機。根據內燃機功率，２．２千瓦以下的一般會使用二衝程汽油機。同時，有些小型農機具會采用二衝程汽油機為動力。
１．汽油機
①汽油機概述。汽油機屬點燃式，其工作原理是由蓄電池或直流發電機通過點火線圈使火花塞產生電火花點火，它機型結構輕巧，工作平穩，製造較易，起動容易，多用作田間作業的小型動力。
②汽油機使用。四衝程汽油機的四個衝程與四衝程柴油機基本相同，但是四衝程汽油機在進氣衝程進入氣缸的是霧化後的汽油同空氣的混合氣。當壓縮衝程終結時，火花塞發出電火花，點燃混合氣從而發動機器。同理，二衝程汽油機工作原理是氣缸上設有進氣口、排氣口和換氣口，曲軸每轉一轉完成一個工作循環，活塞往複共兩個衝程。第一衝程時活塞從下止點向上止點移動，先將進氣口關閉，再將換氣口和排氣口關閉，然後壓縮混合氣。活塞到上止點附近時進氣口開啟，混合氣進入曲軸箱，隨後火花塞發出火花，點燃後的混合氣產生高壓，推動活塞向下止點移動，這就開始了第二個衝程。這時進氣口關閉，曲軸箱內混合氣被壓縮，隨後打開排氣口，排除廢氣後，又打開換氣口，讓曲軸箱內被壓縮的混合氣衝入氣缸，開始下一個循環。
③汽油機保養維修。分幾種情況：
第一，火花塞如何檢查與清理。必須檢查火花塞的積碳情況。為了保持火花塞的清潔不受堵，發現積碳時要用銅刷刷幹淨。
第二，長期（三個月以上）不使用時如何進行保管。一是將油箱和化油器中的汽油放盡。二是將曲軸箱中的剩餘機油放盡，加注新機油到機油尺的油位上限。三是關閉阻風門，並將起動器手把拉起到感到有阻力的地方。四是將機組擦拭幹淨，用紙箱或塑料罩罩住，防止灰塵。
第三，機油不足時為什麼會自動停機。機油不足時，發動機內部的機油警告開關會自動將點火線圈的初級線圈接地，使點火線圈不能點火，從而使發動機熄火。所以要注意檢查油位是否標準——先將發動機處於水平位置，然後旋出機油尺，並將其清潔擦幹，再插入機油加入口（不必旋轉），然後拔出，檢查油位處於油尺的中部偏上即可。
第四，高海拔地區汽油發電機為何輸出功率降低。由於在高海拔地區，大氣稀薄，化油器主噴嘴向發動機提供的混合燃料無法充分燃燒，容易造成發動機轉速不穩和消音器冒黑煙。所以，必須通過改換正確的主噴嘴使發動機運轉平穩。一般狀況下，發動機的輸出功率隨著海拔的升高而降低，發電機組的輸出功率也降低，海拔每升高１０００米，功率降低１０％。標準型號的主噴嘴隻使用於海拔１５００米以下。在實際生活中，應該根據海拔高低更換正確的主噴嘴，減少發動機的功率損耗，保持工作狀態不穩定。
第五，當自動電壓調節器（ＡＶＲ）損壞需更換時必須做哪些事項。發電機組不發電，最常見的故障是自動電壓調節器損壞。所以必須了解到ＡＶＲ損壞的原因常常是因為用戶超載使用發電機組，造成轉子短路，導致ＡＶＲ損壞。更換ＡＶＲ之前必須先檢測一下轉子的電阻是否正常（如ＥＣ２５００ＣＸ的電阻是４５～５０歐母）。如果轉子的電阻不正常，要先更換轉子後更換ＡＶＲ。
第六，勤換機油。這裏分兩種情況：一是四衝程發動機使用四衝程ＳＡＥ３０型機油及９０＃汽油，並分別加入各自油箱。每次工作前（機器停止狀態）要在平地上檢查機油的液麵，如機油量不夠，要及時添加，但不得超過油尺上高位標誌。新機磨合４小時後更換機油，此後每工作５～８小時或者發現機油髒、變黑應立即更換。更換機油時發動機應處於熱機狀態。二是二衝程發動機使用混合油。混合比為（９０＃汽油：二衝程機油＝２０～２５：１）。
第七，保持空氣濾芯清潔。空氣濾芯每工作半天到一天的周期就應該就要清理一次。紙濾芯可用軟毛刷或吸塵器清潔，勿用水或汽油洗；海綿濾芯可直接清洗，晾幹後使用。累計工作２０小時或環境太髒，就需要直接更換空氣濾芯。
２．柴油機
①柴油機概述。柴油機屬壓燃式機械，主要原理是利用壓縮空氣的高溫點燃柴油，具有熱效率高，經濟性好，使用可靠，安全性有保障等優點。在農業生產中廣泛用作田間和固定作業以及農業運輸等的動力。
其結構比較簡單，主要部件包括機體和主軸承、燃燒室組件、動力傳遞組件、配氣機構、燃油係統和調速器、冷卻係統、起動係統潤滑係統。柴油發動機無需要火花塞之類點火裝置的原因是柴油具有自燃溫度低的特點。先是壓縮空氣提高溫度，使空氣溫度達到柴油的燃燒點，在噴入柴油、柴油噴霧和空氣混合的同時自己點火燃燒。
柴油經過輸油泵被送到濾清器，被過濾再進入噴油泵，經過高壓油管進入噴油器直接噴入氣缸燃燒室中壓燃。
具備這些優點後，柴油機也有些缺點，它轉速較慢，扭矩較大，負荷高及重量大等，但它同時油耗較低，因此多用在大中型汽車上。但是隨著時代的發展，在小型汽車上也得到了利用。
１９７６年德國大眾汽車公司開發出第一台高速小型化柴油機，這是柴油機在轎車上進入實用化的標誌，現在西歐約有３０％的轎車和９０％的商務車采用柴油機。轎車柴油機采用每缸４氣門，電控噴射係統，使柴油機排放達到歐洲Ⅱ號標準。
柴油機的燃料供給係統的結構有自己的特點。其發動機用壓燃柴油作功，後者用點燃汽油作功，汽油機的燃料是在進氣行程中與空氣混合後進入氣缸，然後被火花塞點燃作功；柴油機的燃料是在壓縮行程接近終了時直接噴注入氣缸，在壓縮空氣中被壓燃作功。它的燃料噴射係統是由噴油泵、噴油器、高壓油管及一些附屬輔助件組成。
柴油機是高壓噴射，對於直噴式柴油機的高壓油管，其噴射壓力一般為３０～１００兆帕，柴油機還要加裝一個電子控製的執行器，使它的電控燃油係統達到控製的目的。噴油泵上一般安裝有調速器，那是為了使柴油機能在怠速穩定工作和並限製柴油機超速。噴油泵是柴油機燃料供給係統中最精密的部件，它的作用就是根據柴油機工況的變化調節柴油量，同時提高柴油壓力，按規定的時間與規律將柴油供給噴油器。
柴油機的工作，一般可以分為吸氣、壓縮、爆發、排氣等步驟。先將活塞從上止點下行到下止點，將新鮮空氣吸入氣缸，然後從下止點上行到上止點，將吸入的氣體壓縮，使其壓力及溫度升高。當接近上止點時，氣體溫度已超過柴油燃點，此時由噴油嘴將柴油噴入迅速燃燒，高溫高壓燃氣推動活塞下行做功。之後，活塞再次從下止點上行，將廢氣排出氣缸，完成一個循環。活塞往複不停地工作，帶動連杆使曲軸轉動，傳輸動能。
和汽油機一樣，柴油機每個工作循環也經曆進氣、壓縮、作功和排氣四個階段。但由於柴油粘度比汽油大，不易蒸發，但自燃溫度卻低於汽油，故柴油機可燃混合氣的形成和燃燒方式與汽油機不同。柴油機的可燃混合氣是在氣缸內部形成的。柴油機在進氣衝程吸人的是純空氣，在壓縮衝程接近終了時，柴油經噴油泵將油壓提高到１０兆帕以上，通過噴油器以霧狀噴人氣缸，在很短時間內與壓縮後的高溫空氣混合，形成可燃混合氣。
柴油機的壓縮比高，壓縮終了時氣缸內空氣壓力為３．５～４．５兆帕，溫度高７５０～１０００開，大大超過柴油的自燃溫度，故柴油噴入氣缸後，在很短的時間內即自行著火燃燒，燃氣壓力急劇上升到６～９兆帕，溫度升高到２０００～２５００開。在高壓氣體推動下，活塞向下運動並帶動曲軸旋轉作功。廢氣同樣經排氣門、排氣管等處排人大氣。