Первым первичным источником энергии в силовой установке был паровой двигатель, который в течение 100 лет доминирова как на транспорте, так и в производстве как основной источник энергии. Стационарные паровые двигатели приводили в движе ние машины на фабриках в XVIII и XIX вв., откачивали воду Из шахт и даже с помощью тросов затаскивали поезда вверх. Паровозы доминировали на железных дорогах более столетия, начиная с 1825 г. Наиболее мощным дорожным транспортным средством большую часть столетия также был паровой каток, хотя и с только регулируемой скоростью движения. Надежность паровых двигателей обеспечила им большую «инерционность» как первичному двигателю. В то время как страны, меньше вложившие средств в развитие паровых двигателей, чем Великобритания, легче перешли к электрическим и другим двигателям, Великобритания долго не решалась на перемены, поскольку паровые двигатели продолжали хорошо служить. Другим фактором является использование местного топлива (угля), тогда как бензин и дизельное топливо требовали импорта.

Электрические двигатели

Работа Майкла Фарадея в 1830—1867 гг. создала основу современной электротехнической промышленности, а применительно к транспорту дала ряд двигателей и трамвай, троллейбус и электрические железные дороги. Дизель-электрические двигатели работают на тех же принципах, но вместо энергии от внешнего источника электроснабжения используют энергию, выработанную дизельным двигателем. Известны также транспортные средства, работающие от аккумуляторных источников питания (молочные паромы и вилочные погрузчики, а в последнее время появились аккумуляторные автомобили и автобусы).

Двигатели с последовательным возбуждением имеют то п реимущество, что развивают очень высокий пусковой вращающий момент, который преодолевает начальную инерцию неподвижного транспортного средства. По мере преодоления инерции резко возрастает ускорение под воздействием огромной мощности двигателя с последовательным возбуждением. При достижении максимально допустимой скорости мощность двигателя должна быть снижена для согласования со снизившейся эффективной нагрузкой движущегося транспортного средства.

Аккумуляторные транспортные средства имеют несколько недостатков. Они непригодны для тяжелой работы, для непрерывной работы, а темп ускорения низкий. Аккумуляторы требуют подзарядки, представляющей собой медленный процесс, вследствие чего машина не может эксплуатироваться непрерывно, если не предусматривать смену аккумуляторов.

Двигатели внутреннего сгорания

Сегодня двигатели внутреннего сгорания более многочисленны, чем любой другой тип первичных двигателей. Они удобны для массового производства и поэтому относительно дешевы. В них легко разобраться, они удобны для небольших семейных автомобилей и сравнительно экономичны. У них хорошее ускорение, высокая скорость и приспособляемость к различным видам перевозок. Дальность достаточна для большинства обычных и деловых поездок, а капитальные вложения невелики. Даже наиболее бедные семьи могут приобрести автомобиль соответствующего качества с двигателем внутреннего сгорания.

Дизельные двигатели работают на несколько иной основе, отличающейся от карбюраторных двигателей внутреннего сгорания. Если двигатель разогрет, зажигание происходит самопроизвольно, вследствие чего не требуется свечей зажигания. Необходимо только устройство для разогрева двигателя, но после этого сжатие воздуха в цилиндрах нагревает их до состояния, при котором впрыснутое топливо самовозгорается. Дизельные двигатели очень мощные и в наилучшей степени приспособлены для тяжелых транспортных средств. Это чрезвычайно эффективные двигатели, преобразующие более 40% тепловой энергии в полезную работу. Для сравнения: в паровом двигателе этот показатель составляет не более 5%.

Турбины

Турбины могут быть двух типов: свободно-струйные и реактивные или комбинированные. Вращательное движение в свобод-ноструйной турбине достигается с помощью струи воздуха или пара, подаваемого на лопатки турбины. Реактивная турбина имеет лопатки, форма которых ускоряет поток, что приводит к появлению силы, которая отталкивает лопатки. Усовершенствования этих основных систем многочисленные, некоторые более приспособлены для одних видов транспорта, чем для других.

Реактивные двигатели

Реактивный двигатель состоит из цилиндра с компрессор0м в передней и реактивной турбиной в хвостовой части. Между ними есть несколько камер сгорания. Воздух в больших количествах поступает в переднюю часть, сжимается и попадает в камеры сгорания, где смешивается с газообразным топливом и воспламеняется. Образовавшиеся газы поступают в турбину которая приводит в движение компрессор и оттуда поступает в реактивное сопло. Возникающее при этом расширение разгоняет газы до огромных скоростей, вызывая движение транспортного средства вперед.

Последняя разработка, двухконтурный турбореактивный двигатель, только часть сжатого воздуха пропускает через камеры сгорания. Остальной объем, больше половины, обходит компрессор высокого сжатия и камеры сгорания. Он имеет более низкую температуру и движется с меньшей скоростью, чем горячие выхлопные газы, с которыми смешивается в выхлопной трубе. Результирующая реактивная струя более эффективная, менее звучная и более экономичная по части топлива. Самолеты VC10 и Боинг-707 приводятся в движение с помощью двигателя Ролс-Ройс Конвей, содержащего двухконтурные реактивные источники энергии.