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自動車やその他の車両には、さまざまな推進システムが利用可能または利用可能になる可能性がある。選択肢には、ガソリン、ディーゼル、プロパン、または天然ガスを燃料とする内燃機関（ICE）、ハイブリッド車、プラグインハイブリッド車、水素を燃料とする燃料電池車、およびすべての電気自動車が含まれる。バッテリーの航続距離が限られ、コストが高いため、燃料車が有利であるように思われる。一部の選択肢では、燃料補給または充電ステーションのネットワークの構築が必要であった。[ 1 ]特定の選択肢に決定的な利点がないため、自動車メーカーはさまざまな選択肢を使用して並行開発の道を追求した。車両の重量を減らすことは、採用された戦略の1つであった。
欧州諸国と日本による開発研究への多額の投資の結果、先進的な設計にハイテク技術（電子エンジン制御ユニットなど）が使用されるようになったことで、2013年時点で開発予算が少なく、ハイテクエンジンやパワートレイン設計用の部品を生産する能力が不足していた中国の自動車メーカーや部品サプライヤーに対して優位に立ったように見えた。[ 2 ]
自動車用エンジンの主な特徴は（定置式エンジンや船舶用エンジンと比較して）、高い出力重量比である。これは、高い回転速度を用いることで実現される。ただし、自動車用エンジンは船舶用に改造され、船舶用自動車エンジンとなる場合もある。
初期の頃は蒸気機関や電気モーターが試されたが、成功は限定的だった。20世紀に入ると、内燃機関（ICE）が主流となった。2015年現在も内燃機関が最も広く使われているが、内燃機関の排気ガス排出量に対する懸念の高まりから、電気自動車が再び台頭する可能性が高い。
2017年現在、米国で走っている車の大部分はガソリンエンジンです。1900年代初頭、内燃機関は蒸気機関や電気モーターとの競争に直面していました。当時の内燃機関はガソリンで動いていました。内燃機関は、ある爆発の圧力によってピストンが押されるという概念で機能します。 [ 3 ]この爆発は、エンジンのシリンダー内で炭化水素を燃焼させるものです。当時製造されたすべての車のうち、実際に内燃機関とみなされるのは約4分の1だけです。その後数年のうちに、内燃機関は最も人気のある自動車エンジンになりました。[ 4 ] 19世紀のある時期に、ルドルフ・ディーゼルは、圧縮のみで加熱された空気に液体燃料を噴射するという概念を使用して、新しい形の内燃動力を発明しました。[ 3 ]これは、自動車、特にセミトラックなどの大型車両で使用される現代のディーゼルエンジンの前身です。
ガソリンエンジンは、メーカーと消費者の両方からすぐに選ばれるようになりました。最初はエンジンがうるさくて汚れていて、ギアチェンジも難しかったものの、生産ラインやエンジンの進歩といった新技術によって、ガソリン自動車の標準生産が可能になりました。これが、1876年のガソリン自動車の発明から、1890年代の大量生産開始までの始まりです。ヘンリー・フォードのモデルTは、自動車の価格をより手頃な価格に引き下げました。同時に、チャールズ・ケタリングは電気スターターを発明し、機械式の手動クランクを必要とせずにエンジンを始動できるようにしました。[ 5 ]燃料の豊富さが、ガソリン自動車の高性能化と手頃な価格化を促進しました。ガソリンの需要は、1919年の30億バレルから1929年には約150億バレルに増加しました。[ 6 ]
内燃機関 (ICE) は、炭化水素ガス燃料の燃焼によって発生するガスの膨張によって動力を得ます。[ 7 ]詳しく説明すると、内燃機関は、噴射された炭化水素燃料によって発生する燃焼の熱を利用して機械的な運動を生み出します。1900 年代初頭には、木精はフランスとドイツの自動車で人気の燃料でしたが、政府が生産に高額な税金を課したため、木精の価格はガソリンの価格を上回りました。[ 7 ]その結果、ガソリンエンジンが人気になりました。ICE エンジンは一般的にガソリンエンジンとして知られていたからです。ガソリンエンジンは人気になりましたが、爆発を引き起こす可能性のある燃料漏れの危険性があるため、特に望ましいものではありませんでした。そのため、多くの発明家が灯油燃焼エンジンの開発を試みました。これは自動車用途への応用では成功しませんでした。ICE エンジンにはさまざまな種類の燃料があります。これには、ディーゼル、ガソリン、エタノールが含まれます。
蒸気機関は1700年代後半に発明され、エンジン、そして間もなく機関車の主要な動力源となった。最も人気のある蒸気自動車の1つは「スタンレー・スチーマー」で、低公害、パワー、スピードを提供した。これらの蒸気自動車の欠点は、信頼性の低さ、複雑さ、そして頻繁に発生する事故であった。蒸気自動車の始動には最大45分かかる場合があり、より速い輸送という目的を損なっていた。蒸気自動車が改良された頃には、ガソリン自動車に比べて製造が複雑であったため、蒸気自動車は採算が合わなくなっていた。[ 5 ]
蒸気機関は、熱を機械的な運動に変換する装置です。これは、水を沸騰させて蒸気を発生させるボイラーを使用することで実現されます。1900年代初頭、アブナー・ドブルは米国で、フォードのモデルTを効率面で凌駕する可能性のある蒸気自動車を発表しました。[ 8 ]蒸気は、高出力源で非常に効率的な燃費を持つことが知られています。そのため、19世紀のほぼ全期間と20世紀のほぼ半分の間、世界の半分は蒸気で動いていました。自動車の蒸気機関の主な欠点は、操作者が操作前にボイラーと蒸気機関について十分な知識を持っている必要があったことです。操作者がそれを怠ると、エンジン自体に悪影響を及ぼしました。[ 7 ]
電気自動車は蒸気自動車と同様に最も実現可能な選択肢のように思われた。電気自動車は1800年代初頭に初めて発明され、1890年頃にウィリアム・モリソンが時速14マイルで走行する最初の電気自動車を開発したことで、実用的な交通手段となった。電気自動車はガソリン車とは異なり、低公害で静かな乗り心地を提供した。電気自動車の最大の欠点は航続距離だった。一般的な電気自動車は充電が必要になるまでに約20マイルしか走行できなかった。当時のバッテリーはかさばるため、メーカーはバッテリーの数を増やすことができなかった。電気自動車を購入するインセンティブがなかったため、当時はガソリン車が最も現実的な選択肢だった。[ 5 ]
電気自動車は、電気モーターを動かすために使用する電気を蓄えるバッテリーを使用します。バッテリーはモーターに電力を供給しますが、その電力は交流（AC）または直流（DC）のいずれかです。ACモーターとDCモーターの違いは、電気自動車でモーターを動作させるために必要なシステムの種類です。ACモーターは一般的に安価ですが、コントローラーやインバーターなど、電気自動車でモーターを動作させるために必要なコンポーネントにより、DCモーターよりも高価になります。電気自動車のユニークな特徴は、ガソリン車と比較して、電気自動車の方がガソリン車よりもシンプルであることです。[ 9 ]電気自動車は、クランクシャフトなどのガソリン車のコンポーネントをバイパスするため、ガソリン車よりもはるかに速く電力を生成できます。電力の伝達が速いため、電気自動車はガソリン車よりも速く加速できます。[ 10 ]
1970年代、電気自動車は1973年のOPEC石油禁輸措置により再び注目を集めるようになった。それまでは、豊富なガソリンが自動車の主要燃料源であった。しかし、ガソリン不足の後、メーカーは再び電気自動車に目を向け始めた。1800年代から技術は向上したが、電気自動車は航続距離や速度が限られているなど、同様の技術的な欠陥に直面した。最高速度は時速45マイル、航続距離は約40マイルだった。[ 11 ]