往復活塞式四衝程汽油機是德華人奧托於1876 年發明並投入使用的。由於採用了進氣、壓縮、做功和排氣四個衝程，發動機的熱效率從大氣壓力式發動機的11%提高到14%，而發動機的質量卻降低了70%。

  1892 年德國工程師狄塞爾發明了壓燃式發動機（即柴油機），實現了內燃機歷史上的第二次重大突破。由於採用高壓縮比和膨脹比，熱效率比當時其他發動機又提高了1 倍。    

     1956年，德華人汪克爾發明了轉子式發動機，使發動機轉速有較大幅度的提高。1964年，德國NSU公司首次將轉子式發動機安裝在轎車上。

  1926 年，瑞士人布希提出了廢氣渦輪增壓理論，利用發動機排出的廢氣能量來驅動壓氣機，給發動機增壓。50 年代後，廢氣渦輪增壓技術開始在車用內燃機上逐漸得到應用，使發動機效能有很大提高，成為內燃機發展史上的第三次重大突破。

  1967 年德國博世公司首次推出由電子計算機控制的汽油噴射系統，開創了電控技術在汽車發動機上應用的歷史。經過30年的發展，以電子計算機為核心的發動機管理系統已逐漸成為汽車、特別是轎車發動機上的標準配置。由於電控技術的應用，發動機的汙染物排放、噪聲和燃油消耗大幅度地降低，改善了動力效能，成為內燃機發展史上第四次重大突破。

  1971年，第一臺熱氣發動機——斯特林機的公共汽車已開始執行。1972年，日本本田技研工業在市場售出裝有複合渦流控制燃燒的發動的西維克牌轎車，打響了稀薄氣體燃燒發動機的第一炮。這種發動機是在普通發動機燃燒室的頂部加上一個槌狀體的副燃燒室，先將這處副燃燒室中較濃的混合氣體點燃，然後其火焰延燃到主燃燒室的稀薄混合氣中，使之全部燃燒做功，廢氣中的CO和HC很少，減少了有害氣體的排放。

  1967年，美國進行了一次氫氣汽車行駛的公開表演，那輛氫氣汽車在80公里時速下，每次充氫10分鐘可執行121公里。該車有19個座位，由美國比林斯公司製造。

  1977年，在美國芝加哥召開了第一次國際電動汽車會議。會議期間，展出了各種電動汽車一百多輛。

  1978年，日本研究成功複合動力汽車，即內燃機——電力汽車。

  1979年8月，巴西製造出以酒精為燃料的汽車——菲亞特147型和Passat型轎車，及“小甲蟲”汽車。巴西是現在世界上使用酒精汽車最多的國家。

  1980年，日本研製成功液態氫氣車。在後部裝有保持液態氫低溫和一定壓力的特製貯存罐。該車用85公升的液氫，行駛了400公里，時速達135公里。但目前在使用上還有困難，費用也比油高。

  1980年，美國試製成功了一種鋅氯電池電動汽車。

  1980年，西班牙試研製成功一種太陽能汽車。

  1980年，西德漢堡市西北伊策霍的一位工程師，發明了一種利用電石氣（乙炔氣）作動力的汽車。先將電石變成氣體，然後用這種氣體燃燒推動噴氣式發動機來驅動汽車，其速度和安全性均不亞於汽油車，20公斤電石塊可以使汽車至少行駛300公里。

  1980年，美國開始研究“燒鋁”的汽車，這是由加州大學國立羅倫茲研究室的約翰.庫伯和埃爾文.貝倫提出的。他們設計出一種新型的電池作為汽車動力；在氫氧化鈉的參與下，使鋁與水和空氣發生化學反應而產生電流。經實驗證明，電動汽車重量為1300公斤，載上司機和4名乘客，每更換一次鋁板，可行駛約5000公里，以每小時90公里的速度行駛時，每行駛20公里消耗1公斤鋁。而在相同的條件下，1公斤汽油卻只能走14.18公里。

  1981年，美國研製出的一種新的節約能源的風能汽車，這輛汽車現在還不能全部使用風能，而是與燃料交替使用。它是在一輛普通的轎車車頂上，裝有一臺帶有風動螺旋槳的空氣透平機，用以隨時為車內裝有12V60A電池組充電。汽車行駛時，先以燃料發動，當車速達到每小時55公里時，透平機才開始工作。

  1982年，日本東京大學一色尚次教授，經過多年的研究，終於成功地研製出世界上第一輛鹽水發動機汽車。該車可乘兩人，其發動機以蒸汽為動力，而蒸汽是透過向硫酸或蘇打等鹽類溶液里加水，發生化學加熱反應，利用釋放出來的化學熱能燒沸鍋爐裡的水而產生的。

 1983年，世界上第一輛裝備柴油陶瓷發動機的汽車執行試驗成功。所裝發動機是日本京都陶瓷公司研製的，其主要零部件由陶瓷製成，省去了冷卻系統，重量輕，節能效果顯著，在同樣條件下可比常規發動機多走30%的路程。

  1984年，前蘇聯研製出一種雙重燃料汽車。當汽車發動時，首先使用汽油，然後專用天然氣。試驗證明，這種車排汙少，燃料價格便宜，每輛車每年可節省燃料費500盧布。

  1984年，美國美孚石油公司的阿莫柯比化學公司，研製出了一種叫杜隆塑膠的合成材料，該公司採用這一塑膠成功地製造出了世界上第一臺全塑膠汽車發動機，其重量只有84公斤。目前，美國的洛拉T-616GT型汽車用的就是這種全塑發動機。

  1984年，澳洲工程師沙裡許經10年研究，花費了1300萬美元后，研製成功了一種在功率、燃燒效率和降低汙染多方面優於四衝程內燃機的OCP發動機。它採用壓縮空氣形成超細油滴和空氣的混合物進入燃燒室，燃燒更為充分，從而改善了總的效果。實驗表明，OCP發動機的功率較等重量的四衝程發動機大二倍，並且除節油25%外，廢棄汙染也大大降低。

  1985年，澳洲一位叫彼蘭丁的發明家，經過多年努力，研製出一種安全可靠、啟動靈活、高速而又不冒煙的蒸汽機汽車。車上的鍋爐採用封閉迴路式，蒸汽不向外排除，而是聚集在散熱器裡，然後重新回到下一個工作迴圈去。這種車時速可達130公里，是防止環境汙染的一種理想車型。

  1986年，日本的三洋電氣公司研製成功首輛由太陽能電池帶動的汽車，這是全世界第一輛太陽能運輸車。該車有3個小輪子，全長2.1米，寬0.9米，淨載重量為110公斤，時速可達24公里。

  1994年，澳洲研製出用柴油機改裝的燃燒椰子油的汽車。試驗表明，12個椰子榨出的椰子油可達1升。

  1994年，英國的戴維.伯恩發明了另一種風力汽車，並已投入批次生產。這種被稱為風力汽車的新設計構思很巧妙。其驅動裝置是兩個電動馬達，分別安裝在兩個前輪上。底盤上裝有一個“風圓錐”，看上去活像個巨大的蛋卷冰淇淋。在普通汽車安裝散熱護柵處則裝著一根進風管，直徑為1.37米，長度與車身相等，並與“風圓錐”連線。當汽車行駛時，空氣透過進風管進入“風圓錐”連線。當汽車行駛時，空氣透過進風管進入“風圓錐”，驅動安裝在那裡的扇形渦輪機，接著再透過內建式發動機將風能轉化為電能，貯存在蓄電池中，用來驅動位於前輪的兩個馬達，使汽車得以行駛。

生在德國，長在日本--汽車發動機的發展史

發動機是汽車的“心臟”。汽車的發展與發動機的進步有著直接的聯絡。

18世紀中葉，瓦特發明了蒸氣機，此後人們開始設想把蒸汽機裝到車子上載人。法國的居紐（N.J.Cugnot）是第一個將蒸汽機裝到車子上的人。1770年，居紐製作了一輛三輪蒸汽機車。這輛車全長7.23米，時速為3.5公里,是世界上第一輛蒸汽機車。

1858年，定居在法國巴黎的裡諾發明了煤氣發動機，並於1860年申請了專利。發動機用煤氣和空氣的混合氣體取代往復式蒸汽機的蒸汽，使用電池和感應線圈產生電火花，用電火花將混合氣點燃爆發。這種發動機有氣缸、活塞、連桿、飛輪等。煤氣機是內燃機的初級產品，因為煤氣發動機的壓縮比為零。

1867年，德華人奧托（Nicolaus August Otto）受裡諾研製煤氣發動機的啟發，對煤氣發動機進行了大量的研究，製作了一臺臥式氣壓煤氣發動機，後經過改進，於1878年在法國舉辦的國際展覽會上展出了他製作的樣品。由於該發動機工作效率高，引起了參觀者極大的興趣。在長期的研究過程中，奧托提出了內燃機的四衝程理論，為內燃機的發明奠定了理論基礎。德華人奧姆勒和卡爾·本茨根據奧托發動機的原理，各自研製出具有現代意義的汽油發動機，為汽車的發展鋪平了道路。

1892年，德國工程師狄塞爾根據定壓熱功迴圈原理，研製出壓燃式柴油機，並取得了製造這種發動機的專利權。

1957年，德華人汪克爾發明了轉子活塞發動機，這是汽油發動機發展的一個重要分支。轉子發動機的特點是利用內轉子圓外旋輪線和外轉子圓內旋輪線相結合的機構，無曲軸連桿和配氣機構，可將三角活塞運動直接轉換為旋轉運動。它的零件數比往復活塞式汽油少40%，質量輕、體積小、轉速高、功率大。1958年汪克爾將外轉子改為固定轉子為行星運動，製成功率為22.79千瓦、轉速為5500轉/分的新型旋轉活塞發動機。該機具有重要的開發價值，因而引起各國的重視。日本東洋公司（馬自達公司）買下了轉子發動機的樣機，並把轉子發動機裝在汽車上，可以說，轉子發動機生在德國，長在日本。

回顧發動機產生和發展的歷史，它經歷了蒸汽機、外燃機和內燃機三個發展階段。 氣缸排列形式，顧名思義，是指多氣缸內燃機各個氣缸排布的形式，直白的說，就是一臺發動機上氣缸所排出的佇列形式。

目前主流發動機汽缸排列形式：

L：直列

V：V型排列

其他非主流的汽缸排列方式：

W：W型排列

H：水平對置發動機

R：轉子發動機