前夜：內燃機的發展歷程

時代一直在改變，蒸汽動力雖然沒落，但電氣宛如初升的太陽在19世紀60年代以后的歐洲悄然亮起。馬車已經追不上科技飛速發展的工業社會了，越來越多的人開始著手研究新的動力源。這是汽車誕生的前夜，發明家們摸黑探索、創造，用一種名為“內燃機”的機器照亮了黎明前的黑暗。

內心燃燒，動力更強——內燃機

所謂內燃機，就是將機器內部燃燒的燃料釋放出來的熱能直接轉換為動力的熱力發動機。固體燃料的燃燒很難控制，荷蘭物理學家惠更斯用火藥爆炸獲取動力的實驗失敗證明了這一點。那么，要用什么作為內燃機的燃料呢？

勒努瓦煤氣內燃機

煤氣內燃機

1794年，英國人羅伯特·斯垂特首次提出了將燃料和空氣混合成可燃混合氣的設想。這個設想歷經半個多世紀，終于在1859年被法國發明家勒努瓦實現了。勒努瓦用照明煤氣作為燃料，發明了世界上第一臺實用內燃機。雖說實用，但其實它的熱效率很低。

來自三明治的靈感

德國發明家尼古拉斯·奧托聽說了勒努瓦內燃機后，就一直想要改造出效率更高、更實用、無須與煤氣管道相連的內燃機。他與研發團隊苦思冥想，反復設計、試驗，很長一段時間里，他們都沒能攻克一個難題：如何讓燃料增多的同時充分燃燒。就在大家一籌莫展的時候，一次進餐時，奧托發現夾著許多層餡料的三明治如果用力按壓，就能一口吃到所有餡料。受這一點啟發，奧托豁然開朗：對啊，只要將大量燃料的體積壓縮，問題不就解決了嘛！

按照這個思路，奧托終于研制出了他理想的發動機——四沖程發動機。四沖程發動機由進氣、壓縮、膨脹、排氣四個過程組成一個周期，這樣的熱力循環過程被稱為“奧托循環”。如今，根據奧托循環制造出的發動機是大部分汽車的動力來源。