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为了说明发动机的发展历程，首先要从蒸汽机的发明与改进谈起。法国著名工程师、物理学家巴本发明了带有活塞的蒸汽泵。 随后工程师纽卡门以巴本的蒸汽泵为前提并利用前人的理论，经过反复实验发明了纽卡门蒸汽机。因其有两大致命缺陷，英国著名发明家詹姆斯·瓦特对此作了详细研究，发明了带有双向进排气装置、齿轮联动装置、冷凝器的新型气缸。在此基础上瓦特又进行了多项改进，至此蒸汽机的应用进入全胜时期。论文网
蒸汽机燃料在气缸外燃烧，燃烧的热量很容易散失，因此热效率极低，而且其体积庞大【1】。科学家为了克服这些缺点不断研究，在1860年，法国技师铁米·列诺尔成功研发了第一台实用煤气机，它无压缩行程，只有两个行程，采用电火花点火【2】。此煤气机的热效率平均只有3%—4%，最高不超过4.5%。
在1862年，法国工程师罗沙根据已经有所发展的热力学和传热理论，对内燃机的热力做功过程进行了理论分析，第一次提出了近代内燃机等容燃烧的四行程循环原理。
在1866年，德国人奥托以罗莎的理论为指导，发明了四冲程往复活塞式内燃机。其效率、压缩比、功率都高于当时的其它热机。这是内燃机发展史上的一次值得纪念的重大技术突破。这台内燃机卧式、单缸、以煤气为燃料，采用火焰点火，转速为180r/min，压缩比为2.66，功率大约为2.21kw，热效率可达12%—14%，相当于当时蒸汽机的2倍。在这部发动机上，奥托在列诺尔的煤气机基础上把进气道相对增长；并且对该机构的气缸盖进行改装，使得改进之后的机构能够使气体充足的形成；并且他还在这个机构中加入了飞轮设计，这个结构可以使整体机构在启动期间运转达到一定的平稳性。奥托的这台内燃机进行了三项技术思想创新，为以后内燃机发展做出了贡献。他发明了四个冲程作为发动机的循环，又将空气压缩在汽缸内点燃做功。显然这种内燃机就会具有V小、M轻、P大和η高等一系列好处。
1886年，德国的Daimler和Benz按罗沙的四行程原理，合作造出了第一台戴姆勒车用汽油机和本茨车用汽油机。将这种重量轻、体积小，又具有足够动力的动力装置安装在车上以驱动其前进，从而产生了汽车的雏形【1】。
汽车动力装置在发明以来一直不断发展，电子控制与智能技术、节能与环保技术、内燃技术、材料与制造技术、燃料与燃烧技术等方面不断发展改进，各种新技术互相渗透、互相交叉，性能指标不断优化和提升。
1.2 国内外发动机技术研究的现状和趋势
1.2.1 新的发动机技术
1.2.2 新型发动机
1.3 无连杆发动机的研究背景和意义
在目前国内经济的大环境下是发展汽车工业的最佳时机。在汽车行业激烈竞争的今天，尤其显示出自主品牌的重要性，怎样才能在世界众多大牌汽车生产商中脱颖而出，在市场中占得一席之地，这就需要我们多发展自主品牌，多研究拥有自主研发的产品专利。改变现在以引进国外品牌和专利为主的发展模式，把握先机。
整个汽车行业的发展也带动着着发动机产销逐年增长。中汽协的有关据如下表显示。
汽油机：年份 产量（万台） 销量（万台）
2009 1326.86 1312.41
2010 1690.95 1702.59