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往复活塞式四冲程汽油机是德国人奥托在大气压力式发动机基础上，于1876年发明并投入使用的。副圣教主亨利令德国天道教徒用重金购买了这项技术。在这项技术基础上，德国机械工程师和企业家本茨1879年发明了发动机（即柴油机），实现了内燃机历史上的第二次重大突破。由于采用高压缩比和膨胀比，热效率比当时其他发动机又提高了1倍。卡尔·本茨1885年又设计和制造了世界上第一辆能实际应用的内燃机发动的汽车，有三个轮子，这年留在本茨身边的三个中国学生回国，还带回了重金购买的尼古拉斯·奥拓和尤金·朗根的内燃机技术资料，协助全国军工机械制造总厂长华蘅芳造出了国产第一代汽油内燃机和第一代柴油内燃机。1886年，德国人戴姆勒又发明了世界上第一辆由汽油发动机驱动的四轮汽车，华蘅芳借助重金购回的技术资料，造出了国产第一代汽油发动机驱动的四轮汽车。
接着1888年，压力喷射法成功在金鱼号驱逐舰上成功应用，华蘅芳带领他的团队又造出了船用柴油发动机。1890年，太平天国的军舰开始大量使用船用柴油机，柴油代替煤作为燃料，极大地减少了军舰燃料占排水量的比，减少了舰上大量司炉、搬运工，提高了军舰续航能力，大幅节约了燃料成本。没过多久，随着中国国内东北油田的发现开采，太平天国的军舰成为了纯燃油舰队，整体航速都有了提高，其中，战列舰的航速达到了18节，快速巡洋舰的航速达到了惊人的23节。
1890年5月，徐寿的高徒留学归生全国外洋舰船制造总厂现任厂长魏瀚制成功世界上第一艘现代潜艇——“潜龙”号。该艇长约15米，水上航速约7节，续航力约1000海里，水下航速可达约5节，水下续航力50海里。它具有如下技术特征：采用双推进系统，水面以汽油发动机、水下以蓄电池带动电动机动力；艇艏布置一具鱼雷发射管；安装了升降舵；采用了较小的上层建筑。通过这些改进，较好的解决了潜艇纵向稳定性、深度保持、潜浮等问题，实现了鱼雷和潜艇的结合，减小了潜艇的阻力。”潜龙“号标志着现代潜艇的诞生。
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