在汽车被发明之前，人们用的是马车，因此汽车可以说是“无马之车”，而代替马的正是汽车发动机。法国可以说是世界上第一辆汽车的诞生地，因为早在1769年，法国人居纽（F.J.Cugnot）就制造了世界上第一辆蒸汽驱动三轮汽车。但人们一般都公认德国人苯茨和戴姆勒为汽车工业的鼻祖，因为他们于1886年制成了世界上第一辆真正可以长时间高速行驶的三轮汽车。与法国人的蒸汽驱动三轮汽车不同，德国人装的是他们制造的汽油内燃发动机。而这台发动机的功率仅为1.1马力，车速只能达到18千米/小时。
有了内燃发动机，才有了汽车。汽车的发展史实际上就是内燃发动机的发展史。简单讲发动机就是一个能量转换机构，即将汽油（柴油）或天然气的热能，通过在密封气缸内燃烧气体膨胀时，推动活塞做功，转变为机械能，驱使汽车行驶，这是发动机最基本原理。这种能量的转化主要是靠活塞的往复运动完成的，所以叫作往复活塞式内燃发动机。
内燃发动机是由气缸体、气缸盖、活塞、连杆、曲轴、飞轮等主要机件组成的。活塞安装在圆柱形的气缸内，可在气缸内上下移动。连杆一端与活塞连接，另一端安装在曲轴的连杆轴颈上，曲轴由气缸体上的轴承支承，可在轴承内转动。当活塞受高压气体作用，由上向下移动时，通过连杆推动曲轴旋转。就这样，直线运动被巧妙的变成了旋转运动。(www.xing528.com)
内燃发动机的一大天生的缺陷：热效率低。热效率低费油不说，发动机的动力（或功率）也很难加大。按照热力学原理，将热能转化为机械动力的热能机的效率总是有限的。理论上说，一台四冲程内燃发动机的效率不可能超过55%，而现实中的内燃发动机，因为有摩擦和热量散失，效率一般在30%左右，也就是说有将近3/4的能量被浪费掉了。
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