Двигатели Отто, имевшие значительно более высокий коэфициент полезного действия, чем паровые машины и двигатели Ленуара, начали широко распространяться в разных областях промышленности. Уже год спустя после их появления в Германии были выданы два патента на локомотивы с газовыми двигателями.
В те времена изобретатели усиленно изыскивали способы замены паровозов иными видами локомотивов, и появление нового двигателя было как нельзя более кстати. Однако еще до постройки этих запатентованных тепловозов возникла мысль перенести двигатель в самый вагон, вместо прицепки к нему локомотива, и многие изобретатели работали над осуществлением этой идеи.
В 1892 году немецкий инженер Люриг построил такой вагон с газовым двигателем. В следующем году он курсировал, в качестве опытного, на Дрезденской городской железной дороге, возбудив всеобщее внимание.
Это и был первый осуществленный тепловоз. В вагоне помещалось несколько резервуаров с газом, сжатым до шести атмосфер. Специально сконструированные на заводе «Отто-Дейтц» газовые двигатели располагались под сиденьями в середине вагона. Валы их связывались с осями посредством цепей Галля. На крыше вагона находился резервуар с водой для охлаждения цилиндра двигателя.
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀ Вагон-тепловоз с газовым двигателем Отто
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
Опытный вагон работал настолько удовлетворительно, что на газовые железные дороги возлагались большие надежды. В 1894 году в Германии была построена первая железная дорога с газоходами в Дессау. Она довольно долго работала, имея две станции для сжатия газа. Газ к станции подводился с городского газового завода. Линия имела четыре с половиной километра протяжения и обслуживалась десятью вагонами-газоходами системы Люрига.
Зависимость от газового завода и дороговизна топлива не могли содействовать распространению двигателей Отто. Уже на заводе Отто главный инженер предприятия Готлиб Даймлер, оказавший вообще много услуг в создании газового двигателя, пробовал заменять светильный газ парами бензина и керосина. Этот талантливый конструктор, в конце концов, бросил работу у Отто и организовал в Капштадте мастерские, чтобы самостоятельно заняться конструкцией двигателя, работающего на бензине.
В 1883 году Даймлеру удалось построить быстроходный двигатель, работавший по циклу Отто, но не на газе, а на бензине. Он сконструировал особый аппарат, получивший потом название карбюратора, в котором получал смесь воздуха и паров бензина. Эта смесь, поступавшая затем в цилиндр двигателя, и заменила светильный газ; освободив таким образом двигатель Отто от необходимости быть связанным с газовым заводом, Даймлер прежде всего поставил свой двигатель на обыкновенный извозчичий экипаж и построил первый автомобиль, пятидесятилетие которого было недавно отмечено.
Даймлер, отлично ориентировавшийся в запросах современного хозяйства был также одним из первых, стремившихся применить новый двигатель и для железнодорожной тяги. Он построил локомотив с бензиновым двигателем для узкоколейных заводских подъездных путей, а затем и вагон для пассажиров. Этот пробный вагон в 1885-86 годах курсировал в Вюртемберге на Кирхгеймской железной дороге.
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀ Готлиб Даймлер
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
⠀⠀ ⠀⠀ ⠀⠀
Найдя себе широчайшее применение в автотранспорте, бензиновые двигатели, как и газовые, не привились в качестве двигателей тепловозных, главным образом вследствие их небольшой мощности, недостаточной экономичности и дороговизны топлива.
Задачу создания экономичного, удобного и простого двигателя, могущего заменить с успехом паровую машину с ее громоздким паровым котлом и низким коэфициентом полезного действия, разрешил Рудольф Дизель. Дизельмотор не нуждался ни в котле, ни в газогенераторе, ни в карбюраторе. Он обходился без кочегаров. Топливо вводилось прямо в цилиндр. Двигатель работал по новому циклу Дизеля. При первом такте он засасывал чистый воздух, который при втором такте сжимался до 40 атмосфер, при этом воздух раскалялся до такой высокой температуры, что вводимое при третьем такте в цилиндр топливо вспыхивало само по себе, и двигателю не нужны были приборы для зажигания. Вместе с тем дизельмотор мог работать на любом топливе и прежде всего на нефти.