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雷诺（1821—1900），制造成功时为1860年。虽然其热效率只有4％，但它
毕竟是一种非蒸汽动力的新型热机。其后，随着热力学理论的发展，法国工
程师德·罗沙在1862年提出了制造高效率内燃机的四冲程循环原理。这一原
理的实现是由德国人奥托 （1832—1891）率先完成的。他研制出第一台四冲
程活塞式内燃机并于1876年获得专利，1877年在巴黎博览会上展出便很快
得到推广。奥托内燃机是一种煤气机，其热效率达14％。奥托在35年中，
一直从事内燃机的研究，后来又把热效率提高到20％以上。他因此而获得了
内燃机发明者的荣誉。
内燃机在其发展过程中不断改进和完善，但其向小型化、高速化转变则
是在石油燃料出现之后，确切地说是采用汽油作燃料之后才实现的。在奥托
成功地研制出四冲程活塞式内燃机之后，他创立了德意志煤气发动机股份公
司，其合作者德国人戴姆勒（1834—1900）在奥托内燃机的基础上，改用汽
油作燃料，于1883年成功地制造出第一台现代四冲程往复式汽油发动机。其
中的关键部分是戴姆勒发明的汽化器。于是发动机的转数由煤气机的每分种
200转迅速提高到900转。1889年，戴姆勒又制成了V型双缸汽油机，用于
汽车并获得了专利。
（2）柴油发动机的诞生
在石油中的轻质部分——汽油，用来充当燃料驱动内燃机获得成功之
后，人们自然想到了石油中的重油成份。于是许多人开始研制煤油机和柴油
机。1886年，滕特和卜雷斯特曼研制成功100马力的煤油机，并用于农业耕
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作。1892年，德国机械工程师狄塞尔（1858—1913）研制成功了柴油机。这
是一种不用点火装置的压燃式内燃机。它加长了燃烧过程前的压缩过程，增
大了压缩比，使热效率大幅度提高到27—32％，取得了内燃机技术的重大突
破。狄塞尔研制的第一台18马力的压燃式内燃机，1897年在慕尼黑展览会
上一展出，立即引起了人们的注目和赞赏。狄塞尔看到自己发明的商业价值
之后，迅速申请了专利，并广为推销其发明，他还开办了自己的柴油机制造
厂，于是很快成了百万富翁。由于这种新型的柴油机还不够成熟，狄塞尔又
无暇进行继续研究和改进，于是他的柴油机制造厂所生产的第一批产品，由
于运转不良，用户纷纷退货。狄塞尔和他的柴油机一下子弄得声名狼籍，在
激烈的竞争中，不仅赔光了家产，而且负下了20万美元的债务。面对这一沉
重打击，狄塞尔悲观之极自杀身亡。此后，狄塞尔柴油机经过30年的改进才
日趋完善，并成为重型运转工具中无可替代的原动机。
（3）汽轮机的研制
在内燃机发展的同时，另外两种新型热机也在加紧研制之中。一种是蒸
汽涡轮机。另一种是燃汽轮机。蒸汽涡轮机的运动部件是转子，转子在蒸汽
反冲力的作用下发生转动，由此带动其他部件的运动。英国人查尔斯·帕森
斯（1854—1931）在1884年取得了蒸汽涡轮机的专利。这部涡轮机的转子以
每分钟750—18 000转的转速高速旋转。1889年瑞典人拉瓦尔（1845—1913）
制造的冲击式高速汽轮机的转速竟高达每分种1000030000转。由于汽轮机较
之蒸汽机具有明显的高速、强力、高效等优点，因此汽轮机成为更加理想的
热机。
燃汽轮机的结构与蒸汽轮机类似，所不同的是使用燃料，通常是用煤油
作燃料，使燃料与高压空气混合后，连续燃烧，产生的燃烧气体推动转子的
涡轮叶片转动。在燃汽轮机的发明、改进过程中，不少人为此进行了不懈的
探索，1872年德国人斯托兹第一个实际制造出具有现代特征的燃汽轮机，因
其热效率很低，并未获得应用。进入20世纪后，几经改进燃汽轮机才达到实
用阶段。由于燃汽轮机存在难以克服的缺点：热效率低、噪声大、成本高、
寿命短、污染严重，因而仅用于发电、飞机、船舶等几个有限的方面。
2。内燃机的应用和推广
内燃机发明之后，由于它和蒸汽机相比有着极大的优越性，因此很快投
入应用并迅速得到推广。内燃机的应用和推广，使生产力发生了巨大变革，
加速了社会生活现代化的进程。因此，其意义不逊于电的发现和应用。
（1）内燃机的应用和汽车工业的崛起
从内燃机能够实际使用起，人们就看到了它的发展前景，于是试图用之
驱动车辆，以代替笨重的蒸汽机。内燃机的推广使用，使交通运输业产生了
继火车之后的又一次革命。从19世纪开始，人们制出了最初的汽车，如蒸汽
机汽车、蓄电池汽车和内燃机汽车，在20世纪初形成了世界的内燃机汽车工
业。
①汽车工业的前奏曲
法国军官居纽1769年将一台蒸汽机安装在三轮车上，用来拖运大炮，同
时还可乘坐四人。这种新型的运输工具，开创了自带动力装置驱动的新纪元。
这辆用蒸汽机驱动的车子堪称为世界上第一辆汽车。此后，蒸汽机汽车一度
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得到发展，法国巴黎在1790年出现了蒸汽机公共汽车，英国城市之间在19
世纪中叶出现了蒸汽机客车。在这一期间，法国、德国、丹麦、美国都发展
了蒸汽机汽车。到20世纪初，美国汽车保有量中40％为蒸汽机汽车，38％
为蓄电池汽车，而内燃机汽车仅占22％。当时，蒸汽机汽车的技术水平正处
于优势，1906年美国的一辆斯坦利牌蒸汽机汽车，创造了当时汽车时速205
公里的世界纪录。但因蒸汽机汽车的产量小，故未能形成汽车工业。又因蒸
汽机自身的笨重、污染、使用不便等缺点，不久蒸汽机汽车便被内燃机汽车
所淘汰。
从19世纪70年代起，电力逐步取代了蒸汽机成为工业的主要能源和动
力。1873年，英国人罗伯特·戴维森研制成第一辆用蓄电池驱动的电动汽车。
随后在法国和美国也出现了电动汽车。由于电动汽车便于操纵和使用，所以
也曾有过一段辉煌发展的时期。在 1899年美国的汽车大赛中，蓄电池电动汽
车时速达到106公里，创造了当时的世界纪录。1915年，美国生产的蓄电池
汽车，年产达到5000辆。随着科学技术的发展，蓄电池汽车在竞争中亦逐渐
被内燃机汽车所代替。
②汽车的出现
1862年诞生了第一部使用雷诺煤气机的汽车。1864年奥地利人西格弗里
德·马库斯曾将一台点燃式二冲程内燃机装在一辆四轮车上。后经改进，1875
年马库斯又制成第二辆装用内燃机的汽车。1883年德国人戴姆勒在奥托四冲
程煤气机的基础上，制出一台用汽油代替煤气作燃料的单缸小型汽油机，并
于1885年11月装在自行车上，制成了第一部摩托车。同年戴姆勒又将一台
小型汽油机装在一辆四轮车上。另一位德国发明家本茨 （1844—1929）也成
功地将奥托的煤气机改为汽油机，也在1885年将其研制的单缸、两冲程汽油
机装在一辆三轮车上，成为最早的一部三轮汽车，其时速可达20公里。后来
本茨又自己设计了专门用于汽车的四冲程汽油内燃机，在技术上对戴姆勒汽
油机作了重大改进，如采用水循环冷却系统和齿轮传动变速装置。1899年英
国兽医丹洛甫（1840—1921）发明了充气轮胎，本茨迅即将其采用作为车轮，
直到这时汽车才可称之谓真正意义上的汽车了。1886年1月26日为本茨的
内燃机汽车正式取得专利的日子，为纪念本茨一生对汽车作出的贡献，这一
天被作为内燃机汽车诞生之日。
为汽车的改进作出了重要贡献的还有法国人雷内·帕哈德和埃米尔·卢
瓦瑟。他们将戴姆勒汽车改成为发动机前置、后轮驱动，通过离合器、变速
器、链条驱动差速器、后半轴及后车轮的现代汽车的雏形。法国科学院于1891
年确认该车为第一辆现代汽车，并于 1895年正式将这种乘人的汽车定名为
“automobile”，其中“auto”为希腊文“自己”，“mobile”为拉丁文“运
动”。
汽油机的发明和汽油燃料的使用，成为汽车工业的开端。内燃机汽车后
来又分为两种类型，即汽油机汽车和柴油机汽车。汽油机汽车发明较早，柴
油机汽车则是在20世纪初才出现的。1921年戴姆勒汽车制造公司制成了柴
油机汽车。1925年该公司又将柴油机载货汽车正式投产。在此之前，戴姆勒
公司还于1896年研制成功第一辆汽油机载货汽车。
③汽车工业的形成与发展
在汽车发明后的一段时间，人们想到的是乘坐汽车是一种娱乐和享受，
因此设计和制造汽车都是围绕着轿车进行的。由于当时轿车售价高、产量少，
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所以并未很快形成汽车工业。1906年德国、法国的汽车制造厂家宣称欧洲的
汽车年产量占世界年产量的一半以上，但欧洲的年产量也仅有5万辆左右。
在汽车工业的形成和发展中，美国人亨利·福特是较早取得成功的企业
家。亨利·福特（1863—1947）本是一位钟表匠，在汽车刚刚问世的时候，
便看到了这种新型交通工具的极大优越性和未来发展的巨大潜力。于是福特
改行从事汽车制造。他从1892年开始研制第一辆二缸汽车。这是一部结构简
单，装有四个自行车轮，并有两个前进档的小型汽油机四轮车。该车时速可
达20公里。1893年他将该车售出，经少量生产销售后，很受人们欢迎。福
特在底特律市长的支持下，1899年集资成立了底特律汽车公司，开始批量生
产豪华轿车，每辆售价高达2700美元。起初销路不错，1902年出现滞销。
福特提出，要扩大汽车生产，就要将汽车由奢侈品变为人们的必需品；要使
汽车成为必需品，就要改豪华型为普及型。由于公司合作者的反对，福特脱
离了底特律汽车公司，并于1903年成立了福特汽车公司。他积极研制普及型
轿车，广为吸收各种设计思想和先进技术，很快便使A型汽车投入大批量生
产。1905年，A型汽车达到年产1700多辆。1907年，福特又将新研制的普
及型T型轿车投入生产。1909年T型轿车年产超过一万辆，售价从1000美
元以上降至950美元，销路很好。福特又将惠特尼枪枝零件标准化生产方法
和钟表制造业采用的总装法应用于汽车制造过程中，于1913年创造了流水作
业法，建成了世界上第一条汽车“装配线”，进行大规模生产。到1914年，
T型汽车年产量达到30万辆，到1916年每辆售价降至360美元。在1926年，
T型福特轿车停产前，年产达到200万辆，售价仅290美元，在20年的时间
内，生产了T型轿车1500万辆，为汽车工业大生产创造了基本经验。从此，
汽车开始成为人们日常交通的重要工具。
第一次世界大战，使欧洲工业受到很大影响，但却促进了美国工业的发
展，加之美国政府对汽车消费的引导和许诺，以及对轿车生产的支持，使美
国成为世界上第一个普及汽车的国家。由于各汽车生产公司相互竞争，致使
美国的汽车生产成本大幅度降低，汽车质量不断提高，因而具备了进入国际
市场进行竞争的优势。到 1923年，美国福特、通用汽车公司汽车年产量达
400多万辆，占世界汽车年产量的90％以上，汽车工业开始成为美国的支柱
产业之一。在此期间福特公司和通用公司又代表了大规模生产的两种不同的
组织模式。福特公司则代表了全能型的生产组织模式，即汽车的全部零部件，
甚至包括轮胎、蓄电池都由本公司生产。而通用公司则代表了专业化的生产
组织模式。它将一些汽车制造企业联合起来，分工协作，根据各个企业的条
件，实行专业化生产。企业的竞争，也体现了这两种生产组织模式的竞争。
1927年，通用汽车公司的年产量第一次超过福特公司，跃居世界汽车企业年
产量排名榜首。