18世纪60年代,瓦特发明蒸汽机后,在很长的一段时期里,蒸汽机几乎成了唯一的动力机而被广泛应用。但是,由于蒸汽机以外燃方式运行,热效率较低,且机构笨重,体积庞大,难以适应小型机械、车辆等对动力机的要求。所以,长时间以来,人们一直没有停止对动力机的研究,希望能研制出一种热效率更高、更为轻便实用的动力机来。
1673~1680年,荷兰物理学家惠更斯提出了真空活塞式火药内燃机的方案,但是由于真空的力量很有限,而火药的燃烧又难以控制,所以经过多次试验都失败了。1794年,英国发明家斯垂特提出了一种燃用松节油的内燃机,首次提出了燃料与空气混合的原理。1799年,法国工程师蓝蓬提出了用煤气作燃料、用电火花点火的内燃机。1820年,英国的塞歇尔研制出了以煤气为燃料的内燃机,并首次在实验室运转成功。1833年,英国人莱特申请了爆发式发动机专利,从而结束了真空机的历史。1855年,英国机械工程师约翰·南斯波登发明了自身涨缩弹力活塞环,使汽缸密封性能大为提高。1860年,法国发明家里诺制成了第一台实用内燃机,它工作稳定耐久,作为小型动力机受到了普遍欢迎。1862年,法国工程师罗莎提出了提高内燃机效率的关键措施,即预先压缩可燃气,并提出了四冲程循环的原理。1876年,德国工程师奥托利用罗莎的原理,设计并制造了第一台以煤气为燃料、火花点火、单缸卧式的4冲程4马力内燃机,成为内燃机的正式发明者。这种内燃机结构小巧紧凑,转速快,运转平稳,热效率很高,很快投入生产,并得到了广泛应用。19世纪末,随着石油工业的发展,人们又开始研制采用更为经济、热效率高的石油产品取代煤气作为内燃机的燃料。1883年,德国工程师戴姆勒制成了世界第一台汽油内燃机。1897年,德国工程师狄塞尔研制成功了柴油内燃机。
§§第二章