19世纪中叶，世界闻起来……挺有味道的。城市里到处是马，马车是主流交通工具。这意味着街道上到处是马粪，气味感人。还有巨大的蒸汽机正在工厂和铁路上发出怒吼。

蒸汽机这东西，劲儿很大，但它也不太好将就。你需要先烧锅炉，等水烧开，整个过程很慢。而且它又大又重又笨，还随时可能因为压力过大给你来个爆炸，把半个车间送上天。

所以，当时的人们面临一个很尴尬的问题：有没有一种动力，既不像马一样需要吃喝拉撒，又不像蒸汽机一样是个需要提前一小时预热？人们需要一种小巧、轻便、能瞬间启动的动力源。

整个世界都在憋着一口气，等待一个答案。问题是，答案在哪儿呢？

答案，藏在一个小小的“爆炸”里。

当时已经有人在捣鼓一种叫“燃气机”的东西。原理很简单：把煤气和空气混在一起，点着它，“砰”的一声，产生的推力就能干活。但这早期的玩意儿，效率低得可怜，每响一声都像是在打雷，而且大部分能量都变成了噪音和热量，而不是动力。

它能工作，但离“好用”还差着十万八千里。

一个卖香料的男人和他的四冲程循环

当时有个人叫尼古拉斯·奥托（Nikolaus Otto）。他不是什么大学教授，也不是科班出身的工程师。他的正经工作，是走街串串卖香料、糖和厨房用品。一个典型的推销员。

但奥托有个业余爱好：琢磨发动机。他对当时那种“砰、砰、砰”乱响一气的燃气机很不满意。他觉得，这里面肯定有优化的空间。他不是第一个这么想的，但他是那个真正啃下硬骨头的人。

经过了差不多十年的反复试验和失败，有时候穷到连测试用的煤气费都付不起，奥托终于在1876年搞出来了。这台发动机运行时，出奇地安静、平稳。人们管它叫“奥托静音发动机”。

1862 年，法国工程师阿尔方斯・博・罗夏提出四冲程理论，但未造出实用发动机；1876 年，奥托将该理论落地为可量产的高效发动机，第一个成功将四冲程循环商业化应用的人。

四冲程循环原理：

• 吸气： 活塞往下走，把燃料和空气的混合物吸进气缸。就像深吸一口气。
• 压缩： 活塞往上走，把混合气体玩命地压缩。就像把弹簧压到极限。
• 做功： 火花塞“啪”地点火，混合气体瞬间爆炸，巨大的力量把活塞猛地推下去。这是真正干活的一步。
• 排气： 活塞再次往上走，把燃烧后的废气推出去。吐出浊气。

吸、压、爆、排。就这简单的四步，彻底改变了游戏规则。通过“压缩”这一步，燃料的能量被更充分地利用，效率大大提高。这台发动机取得了巨大的商业成功，奥托的公司也赚得盆满钵满。

然而，故事到这里，出现了一个巨大的障碍。

奥托的发动机虽然好，但它还是一个巨大、沉重的铸铁疙瘩。它只能被固定在工厂的地板上，通过皮带带动其他机器运转。奥托对它的定位很明确：一个更好的、用来替代蒸汽机的固定动力源。

他没想过，也没兴趣让这个铁疙瘩动起来。

可他公司里有两个员工，不这么想。这两个人，一个叫戈特利布·戴姆勒（Gottlieb Daimler）。另一个叫威廉·迈巴赫（Wilhelm Maybach）。他们看着这台高效的发动机，脑子里想的是另一回事：如果……能让它变得足够小，足够轻，那我们是不是可以把它装到车上，让车自己跑起来？

这个想法在当时看来，有点疯狂。而他们保守的老板奥托，显然不想陪他们一起“疯”。

立式单缸发动机的诞生

戴姆勒是公司的技术总监，迈巴赫是他手下的首席设计师。这俩人是黄金搭档，一个有疯狂的愿景，一个有实现愿景的天才技术。他们反复向奥托建言，应该开发小型化的发动机，探索移动的可能性。

结果可想而知，他们和老板的矛盾越来越深。最后，戴姆勒和迈巴赫一合计：此处不留爷，自有留爷处。他们拿着积蓄和股份，离开了公司，在斯图加特附近的一个小镇上，买下了一座带温室花园的房子。

那个花园温室，就是他们的新战场。

他们的目标非常明确：把奥托那个几百公斤重的大家伙，缩成一个可以抱在怀里的小东西。而且，他们要抛弃笨重的煤气管道，改用一种新的、能量密度更高的燃料。

他们看上了一种当时没人重视的玩意儿——汽油。在那个年代，汽油是炼油厂的副产品，除了当清洁剂，用处很少。但戴姆勒和迈巴赫发现，这东西挥发性好，能量巨大，就是为小型发动机量身定做的燃料。

接下来就是日复一日的埋头苦干。迈巴赫这位设计师开始发挥他的才能。他设计出了能将汽油雾化并与空气混合的装置——这可以看作是现代汽车化油器的雏形。他还解决了高速运转下的点火难题。

1885年，他们的成果诞生了。这是一台小巧的立式单缸发动机。因为它瘦高的外形，加上一个圆形的飞轮，看起来有点像老爷钟的钟摆，所以它得了个外号：“老爷钟”（Grandfather Clock）。

这台发动机是个奇迹。它的转速可以达到每分钟600转，是奥托发动机的好几倍，但重量却只有几十公斤。它小巧、轻便、动力强劲，而且烧的是容易携带的汽油。

先来一辆摩托，再来一辆汽车

现在，他们手里有了这样一个发动机。问题来了：该把它装到什么东西上面，去进行第一次历史性的行走呢？戴姆勒和迈巴赫的第一个选择，有点出乎意料。他们没有选择马车，而是选择了一辆……自行车。

那其实是一辆经过加固的木制自行车，为了防止它倒下，两侧还加了两个小小的辅助轮。1885年11月，他们把“老爷钟”发动机塞进了这辆“木马”的车架里。世界上第一台摩托车——“Reitwagen”（骑行车）——诞生了。

戴姆勒17岁的儿子保罗，成了第一个“吃螃蟹的人”。他战战兢兢地骑着这台会喷火、会怒吼的木头机器，从家开到了3公里外的地方。据说，发动机座椅部分的温度相当高，那趟旅程的体验算不上舒适。但这不重要，重要的是，它证明了一件事：他们的发动机，确实能驱动车辆！

这次成功的试水给了他们巨大的信心。他们的下一个目标，就是真正的四轮车。

1886年，他们买来一辆当时最时髦的四轮马车，然后把马给“解雇”了。迈巴赫巧妙地将升级版的“老爷钟”发动机安装到车上，并设计了一套复杂的传动系统，把动力传递给后轮。

这一年，世界上第一辆四轮汽车，悄无声息地诞生在了他们的车库里。它看起来就像一辆自己会跑的马车，速度不快，噪音不小，但它不需要马，它烧的是汽油。

一个有趣的插曲是，就在戴姆勒和迈巴赫捣鼓出四轮汽车的同一年，在仅仅100公里外的另一个城市曼海姆，另一位名叫卡尔·本茨（Karl Benz）的工程师，也独立地把他自己设计的三轮汽车开了出来，并且还申请了专利。

历史就是这么奇妙，两位素未谋面的天才，在几乎同一时间，用不同的方式，抵达了同一个终点。

内燃机，这个曾经被禁锢在工厂里的机器，终于被戴姆勒和迈巴赫成功地小型化、轻量化，并赋予了它行走的能力。

世界变得更加快捷

从奥托的四冲程循环奠定理论基础，到戴姆勒和迈巴赫在车库里实现小型化的梦想，内燃机走过了一条漫长的道路。

内燃机的到来，整个世界的节奏都变了。城市可以扩张，人们可以去更远的地方工作和生活，货物运输的效率呈指数级增长。

直到今天，内燃机依然深刻地影响着我们每一个人。