medan försök att utforma värmemotorer gjordes i antiken, var ångmotorn från 1700-talet den första framgångsrika typen. Förbränningsmotorn, som följde på 1800-talet som en förbättring över ångmotorn för många applikationer, kan inte tillskrivas någon enda uppfinnare. Kolven, tänkt hittills så långt tillbaka som 150 f. Kr., användes av metallarbetare i pumpar för att blåsa luft., Kolv-och-cylindersystemet var grundläggande för ångmotorn, vilket förde komponenten till ett högt effektivitetsläge. Ångmotorn led emellertid av låg termisk effektivitet, stor vikt och bulk och olägenheter för drift, som alla i första hand var spårbara till nödvändigheten av att bränna bränslet i en ugn separat från motorn. Det blev uppenbart att en fristående kraftenhet var önskvärd.
så tidigt som 1700-talet försökte flera experimenter först använda heta gasformiga produkter för att driva pumpar., År 1820 byggdes en motor i England där väte-luftblandningar exploderade i en kammare. Kammaren kyldes sedan för att skapa ett vakuum som verkar på en kolv. Försäljningen av sådana gasmotorer började 1823. De var tunga och råa men innehöll många väsentliga delar av senare, mer framgångsrika enheter. År 1824 publicerade den franska ingenjören Sadi Carnot sin nu klassiska broschyr ”Reflections on the Motive Power of Heat”, som skisserade grundläggande förbränningsteori., Under de närmaste decennierna byggde uppfinnare och ingenjörer motorer som använde tryck som producerades genom förbränning av bränslen snarare än ett vakuum och motorer där bränslet komprimerades före bränning. Ingen av dem lyckades dock utveckla ett operativt system. Slutligen, i 1860 Étienne Lenoir av Frankrike saluförde en motor som drivs på lysande gas och gav någorlunda tillfredsställande service. Lenoir-motorn var i huvudsak en ombyggd dubbelverkande ångmotor med glidventiler för att tillåta gas och luft och för utsläpp av avgasprodukter., Även om Lenoir-motorn utvecklade liten kraft och utnyttjade endast cirka 4 procent av energin i bränslet, användes hundratals av dessa enheter i Frankrike och Storbritannien inom fem år. De användes för att driva Vattenpumpar och tryckpressar och för att slutföra vissa andra uppgifter som endast krävde begränsad uteffekt.
ett stort teoretiskt framsteg inträffade med offentliggörandet 1862 av en beskrivning av den ideala driftcykeln för en förbränningsmotor., Författaren, den franska ingenjören Alphonse Beau de Rochas, fastställde följande villkor som är nödvändiga för optimal effektivitet: maximal cylindervolym med minsta kylyta, maximal snabb expansion, maximalt expansionsförhållande och maximalt tryck på den antända laddningen., Han beskrev den erforderliga sekvensen av operationer som (1) sug under en hel utslags kolv, (2) kompression under följande instroke, (3) tändning av laddningen vid Döda centrum och expansion under nästa utslag (strömslaget), och (4) utvisning av de brända gaserna under nästa instroke. Den beskrivna motorn Beau de Rochas hade således en fyrtaktscykel, i motsats till Lenoir-motorns tvåtaktscykel (insugnings-tändning och kraftutsläpp). Beau de Rochas byggde aldrig sin motor, och ingen fyrtaktsmotor uppträdde i mer än ett decennium., Slutligen byggde den tyska ingenjören Nikolaus A. Otto 1876 en förbränningsenhet baserad på Beau de Rochas princip. (Ottos firma Otto och Langen hade producerat och marknadsfört en förbättrad tvåtaktsmotor flera år tidigare.) Fyrtaktsmotorn Otto var en omedelbar framgång. Trots sin stora vikt och dåliga ekonomi såldes nästan 50 000 motorer med en kombinerad kapacitet på cirka 200 000 hästkrafter på 17 år, följt av den snabba utvecklingen av en mängd olika motorer av samma typ., Tillverkningen av Otto-motorn i USA började 1878, efter beviljandet av Otto av ett amerikanskt patent 1877.
åtta år senare Gottlieb Daimler och Wilhelm Maybach, tidigare medarbetare till Otto, utvecklade den första framgångsrika fyrtaktsmotorn med hög hastighet och uppfann en förgasare som gjorde det möjligt att använda bensin för bränsle. De använde sin motor för att driva en cykel (kanske världens första motorcykel) och senare en fyrhjulig vagn., Ungefär samtidigt byggde en annan tysk mekanisk ingenjör, Karl Benz, en encylindrig bensinmotor för att driva det som ofta anses vara den första praktiska bilen. Motorerna som byggdes av Daimler, Maybach och Benz var i grunden samma som dagens grundläggande bensinmotor. För information om efterföljande förbättringar och framsteg, se bil.
Orville C. CromerCharles Lafayette Proctor