По состоянию на 2013 год существовало множество силовых установок, доступных или потенциально доступных для автомобилей и других транспортных средств. Опции включали двигатели внутреннего сгорания, работающие на бензине, дизельном, пропане или природном газе ; гибридные автомобили, подключаемые гибриды, автомобили на топливных элементах, работающие на водороде, и все электромобили. Транспортные средства, работающие на топливе, имеют преимущество из-за ограниченного диапазона и высокой стоимости батарей. Некоторые варианты требовали строительства сети заправочных станций или зарядных станций. Не обладая убедительным преимуществом для какого-либо конкретного варианта, автопроизводители следовали параллельным направлениям разработки, используя множество вариантов. Одной из применяемых стратегий было уменьшение веса транспортных средств.
Использование высоких технологий (таких как электронные блоки управления двигателем ) в усовершенствованных конструкциях в результате значительных инвестиций европейских стран и Японии в исследования в области развития, казалось, дало положительный эффект. для них преимущество перед китайскими автопроизводителями и поставщиками запчастей, у которых по состоянию на 2013 год были низкие бюджеты на разработку и не хватало мощностей для производства деталей для высокотехнологичных двигателей и конструкций силовых агрегатов.
Начальник характеристикой автомобильного двигателя (по сравнению с стационарным двигателем или судовым двигателем ) является высокое отношение мощности к массе. Это достигается за счет использования высокой скорости вращения. Однако автомобильные двигатели иногда модифицируют для использования на море, образуя судовой автомобильный двигатель.
В первые годы паровые двигатели и электродвигатели Были опробованы, но с ограниченным успехом. В 20 веке двигатель внутреннего сгорания стал доминирующим. В 2015 году двигатель внутреннего сгорания остается наиболее широко используемым, но возрождение электричества кажется вероятным из-за растущей озабоченности по поводу выбросов от двигателей ic выхлопных газов.
По состоянию на 2017 год большинство автомобилей в США работают на бензине. В начале 1900-х годов двигатели внутреннего сгорания столкнулись с конкуренцией со стороны паровых и электрических двигателей. Двигатели внутреннего сгорания того времени работали на бензине. Двигатели внутреннего сгорания работают по концепции поршня, который толкает давление определенного взрыва. Этот взрыв сжигает углеводород в головке блока цилиндров двигателя. Из всех автомобилей, произведенных в то время, только около четверти фактически относятся к двигателям внутреннего сгорания. В течение следующих двух лет двигатель внутреннего сгорания стал самым популярным автомобильным двигателем. Где-то в 19 веке Рудольф Дизель изобрел новую форму энергии внутреннего сгорания, используя концепцию впрыска жидкого топлива в воздух, нагретый исключительно за счет сжатия. Это предшественник современного дизельного двигателя, используемого в автомобилях, но, в частности, в тяжелых транспортных средствах, таких как грузовые автомобили.
Бензиновые двигатели быстро стали выбором производителей и потребителей. Несмотря на грубый запуск, шумный и грязный двигатель, а также сложное переключение передач, новые технологии, такие как производственная линия и усовершенствование двигателя, позволили производить стандартные газовые автомобили. Это начало от изобретения газового автомобиля в 1876 году до начала массового производства в 1890-х годах. Модель Т Генри Форда снизила цены на автомобили до более доступной. В то же время Чарльз Кеттеринг изобрел электрический стартер, позволивший автомобилю быть более эффективным, чем механический стартер. Обилие бензиновых газовых автомобилей должно быть высокопроизводительным и доступным. Спрос на бензин вырос с 3 миллиардов баррелей в 1919 году до примерно 15 миллиардов в 1929 году.
Двигатель внутреннего сгорания - это двигатель, который приводится в действие за счет расширения газа, возникающего при сгорании углеводородов. газы топливо. Чтобы уточнить, внутреннее сгорание использовало теплоту сгорания, создаваемую впрыснутым углеводородным топливом, для создания механического движения. В начале 1900-х годов древесный спирт был популярным топливом для французских и немецких автомобилей, но, поскольку правительства ввели большие налоги на производство, цена на древесный спирт поднялась выше, чем на бензин. Бензиновые двигатели стали популярными в результате этого, поскольку двигатели внутреннего сгорания были широко известны как бензиновые двигатели. Хотя бензиновые двигатели стали популярными, они не были особенно желательными из-за опасности утечки топлива, которая могла вызвать взрывы. Поэтому многие изобретатели в результате пытались создать двигатель, работающий на керосине. Это не было успешным предприятием, применяющим его в автомобилях. Существует много различных видов топлива для двигателей внутреннего сгорания. К ним относятся дизельное топливо, бензин и этанол.
паровой двигатель был изобретен в конце 1700-х гг. и основной метод питания двигателей, а вскоре и локомотивов. Одним из самых популярных паровых автомобилей был Stanley Steamer с низким уровнем загрязнения, мощностью и скоростью. Обратной стороной этих паровых автомобилей является ненадежность, сложность и частые аварии. Время запуска паровой машины может составлять до 45 минут, что противоречит цели более быстрой транспортировки. К тому времени, когда паровой автомобиль был усовершенствован, сложность производства по сравнению с газовыми автомобилями сделала паровые автомобили нерентабельными.
Паровая машина - это устройство, которое преобразует тепло в механическое движение. Это обеспечивается использованием котлов, создающих пар за счет кипящей воды. В начале 1900-х годов Эбнер Добл представил в США автомобиль с паровым двигателем, который имел возможности, которые потенциально могли превзойти Ford Model T по эффективности. Известно, что пар имеет очень эффективную экономию топлива при использовании источника высокой мощности. Вот почему половина мира почти весь 19 век и почти половину 20 века приводилась в действие паром. Основным недостатком паровых двигателей в автомобилях было то, что операторы должны были полностью знать котлы и паровые двигатели перед началом работы, так как пренебрежение оператором наносило ущерб самому двигателю.
Электромобили казались наиболее жизнеспособным вариантом, подобно паровым автомобилям. Он был впервые изобретен в начале 1800-х годов и стал жизнеспособным средством передвижения примерно в 1890 году, когда Уильям Моррисон создал первый электромобиль, который двигался со скоростью 14 миль в час. В отличие от своих бензиновых собратьев электромобили обеспечивали низкий уровень загрязнения и бесшумную езду. Самым большим недостатком электромобилей был диапазон. Типичный электромобиль может проехать около 20 миль, прежде чем потребуется подзарядка. Производители не могли увеличить количество батарей из-за их громоздкости в то время. Без стимула покупать электромобили, газовые автомобили были наиболее жизнеспособным вариантом в то время.
Электромобили используют батареи для хранения электроэнергии, которая используется для питания электродвигателей. Батарея подает питание на двигатель переменного или постоянного тока. Разница между двигателями переменного тока и постоянного тока заключается в том, какая система необходима для их работы в электромобиле. Двигатель переменного тока обычно дешевле, но компоненты, необходимые для его работы в электромобиле, такие как контроллер и инвертор, делают его более дорогим, чем двигатель постоянного тока. Электромобиль - уникальная особенность электромобилей по сравнению с его бензиновыми аналогами: электромобиль проще, чем бензиновый. Электромобиль обходит компоненты бензинового автомобиля, такие как коленчатый вал, что позволяет ему вырабатывать мощность намного быстрее, чем бензин. Из-за более быстрой передачи энергии электромобиль способен ускоряться быстрее, чем бензиновые автомобили.
В 1970-х электромобиль снова появился на свет из-за нефтяного эмбарго ОПЕК 1973 года. Раньше изобилие бензина было основным источником топлива для автомобилей. Но после дефицита производители снова начали обращать внимание на электромобили. Несмотря на усовершенствованные технологии 1800-х годов, электромобили столкнулись с аналогичными технологическими недостатками, такими как ограниченный пробег и скорость. Они могли двигаться только со скоростью до 45 миль в час и имели дальность действия около 40 миль.