大约在1935年，支秉渊买了辆英国Commer牌卡车，在自己原来研究的基础上，委托工程师陆景云主持仿制该车的Perkins牌发动机。Perkins牌发动机为狄塞尔高速柴油机，功率为35马力，额定转速达2200转/分。当时它的转速是非常高的了，国内未曾试制过。支秉渊、陆景云得到的有关资料仅有一份使用说明书，其上仅有若干外型照片及简单说明。在支秉渊和魏如的精心组织下，陆景云等人经过简单的试用观察之后，将发动机拆开、逐步分析，并由支少眉、闵根荣等测绘。根据发动机结构紧凑、复杂等特点，陆景云构思各种技术方案。在构造原理方面基本上按样机测绘；在材料方面只好自己选定材料种类；在加工工艺方面也必须自己重新设计。根据参考书，陆景云得知了世界上高速柴油汽车发动机的曲轴、连杆、活塞等零件的材料种类，以及缸体材料的要求。
在缸体、缸盖等铸件方面，为了能在上海当时条件下获得最好金相组织，支秉渊通过代理商从国外进口了铁镍合金颗粒，使其熔入含矽含碳量较低的铁水中，容易促进珠光体的形成，改善铸铁的显微结构和性能，冶炼出了低镍合金铸铁，经检验分析认为金相组织（细密的珠光体）和强度符合要求，从而铸出了结构复杂，尺寸准确的气缸体、气缸盖。
除了铸件，发动机的多数零件是钢件。当时国内一般机器厂所用钢材绝大多数为普通碳钢，没有用合金钢的经验。按有关参考资料，根据零件的不同性能要求，支秉渊向洋行选购必要的合金钢。为了提高加工精度，支秉渊等人采取了两项措施：一是在图纸上加注尺寸配合公差；二是每个零件分别制订加工工艺，这种先进的做法在当时中国机器厂中是不多见的。
曲轴是发动机的重要零件，新中因无合用的锻压设备而不能锻造。支秉渊等人在无奈之下，动足脑筋，只好用尺寸较大的方型低镍合金钢锯成坯料，再用机床切削成形，方钢锯下的余料经切削制成连杆。他还在上海市场上购买了部分附件，如德国造的高压油泵的喷油嘴、英国造的凸轮轴传动链和张紧装置，以及活塞环，风扇皮带等等。到1936年大部分零件已完成，1937年春发动机装配完成，这是中国第一部自制的高速柴油汽车发动机。被安装在那辆Commer牌卡车上，由支秉渊亲自驾驶着向市政府公用局报告试车成功。后来，新中内迁时在上海市内运输过程中，装着自制发动机的Commer牌卡车发挥了作用。
“八·一三”上海抗战的次日，陆景云决定向支秉渊请长假，从军抗口。支秉渊积极响应资源委员会等部门组织的内迁，率领新中员工历经艰辛，将上千吨器材迁往武汉。武汉告急以后，新中继迁长沙以及祁阳。长沙离武汉不足千里，且无险可守，若武汉失守，长沙即成为前线城市，从战争角度看在长沙设厂似无必要，甚至极不明智。而支秉渊在长沙设立分厂的根本目的，便是为了早日实现制造较大马力汽车发动机的夙愿。他对制造技术复杂的内燃机，可谓念念不忘。长沙黄土岭新建的新中公司制造分厂于1938年开工，支秉渊便复请陆景云回厂主持试制发动机。因战事紧张，杜聿明最初不准陆离职。后经支秉渊亲赴湘潭向杜聿明面陈理由，杜才批准陆回新中以支持支秉渊的爱国之举。
由于经济部官员出面，杜聿明的二百师将一辆已报废不能运行的德国卡车赠送给支秉渊。其发动机为M．A．N牌狄塞尔高速柴油机，功率为65马力，额定转速为1800转/分钟。支秉渊决定仿制这种发动机，在没有任何有关资料的情况下组织测绘。陆景云到厂后，支秉渊又将李培金、褚应鎏，喇华琨等技术人员集中到长沙，全面展开仿制。M．A．N发动机比Perkins发动机体积大，结构较简单，陆景云等人觉得试制更有把握。于是，支秉渊不顾敌机轰炸的严重威胁，决定建立批量生产线。
战时后方冶金工业仍落后，钢材供应远不及上海方便，条件非常艰苦。支秉渊四处奔波，多方打听供应渠道，终于想到向铁道部门购买被日本飞机炸坏的机车的废件作为原材料。当时估计机车主动轴是好钢材（可能是合金钢）制的，就用它来制曲轴，用轮箍制连杆，用钢轨制一般钢件。没有较大的锻压设备和合用的磨床，制曲轴时先将车轴锻偏，然后在机床上切削成型，最后再精车和研磨。在自炼铸铁过程中，找不到进口的铁镍合金颗粒，就以镍币为添加料，与铸铁、废钢同在化铁炉内熔炼，炼得低镍合金铸铁。由于支秉渊，陆景云等人有战前经验，新中顺利铸成气缸体、缸盖，用废飞机零件铸成了活塞。另外如油泵、喷嘴及飞轮锻坯，由支秉渊去香港购买。由于粤汉铁路运输已不正常，他就亲自押运，从香港用民船运到广西钦州、防城一带上岸，再用人力经数百里挑到南宁，再经公路长途运输到厂，长沙大火后，新中厂又迁到祁阳，其路线非常之曲折。1943年11月中国工程师学会在桂林召开学会期间，颇多会员远道到祁阳参观新中公司，当时重庆国民政府经济部长翁文灏亦特地前来视察。看到新中公司与同业和中国银行合办民生炼铁厂、炼钢厂，因炼钢电炉需要炭棒又与广西化工厂合办中华炭精厂，又因需煤日增与联资公司合组七里桥煤矿公司，又向建湘面粉厂投资，新中所发电力，供应邻厂日新电池厂及建兴器材厂，使祁阳小邑俨然成为一个工业基地，是抗战时期自给自足的一个非常可贵的奇迹。翁感到非常高兴，对支秉渊的爱国之举、强烈的创业进取精神和出色才干倍加赞赏。
M．A．N发动机试制工作从1938年夏季在长沙开始，秋季转到祁阳。到1939年存，零件加工陆续完成，开始装配。同年6月，65马力柴油汽车发动机在新中祁阳制造厂制成，装在原来的已修复的旧汽车上，试用成功。
1939年夏，去香港购买附件更加困难。太平洋战争爆发后，德国附件和原料供应中断，新中无法批量生产柴油机。另外，战时柴油成了十分紧张的战略物资，柴油发动机因缺油而几乎停用。支秉渊审时度势，考虑到后方生产煤炭，在M．A．N发动机仿制成功之前就着手把它改型为煤气机。这主要是把油泵换成高压线圈和分电盘，加装冷型火花塞（进口的）、煤气进气管、煤气控制阀，配制煤气发生炉，史改缸径、缸套’缸盖、气门、压缩比、活塞等。材料也有某些变更，如活塞由铝合金改成了低镍合金铸铁，飞轮由锻件变成铸件。为了以后容易造柴油机，煤气机与M．A．N型柴油机大部分零件可以通用。1939年6月以后新中开始试制煤气机，翌年初试车成功。该煤气机功率为45马力，额定转速1500转/分钟，可与发电机匹配。支秉渊以月产30部煤气机为目标，最初月产3部，后来达到月产6部。这种发动机在后方很受欢迎，被用于发电或驱动小型船舶。支秉渊下令将它和煤气发生炉装在一辆卡车上。1942年他和司机驾驶这辆汽车从祁阳出发，经湖南、广西、贵州的崎岖山路，成功地驶抵重庆，开创了国产煤气发动机驱动汽车的历史，成为中国近代机械史上的一件要事。当时重庆《大公报》发表文章将支秉渊喻为“中国的福特”。1943年支秉渊自行设计并试制成功一辆国产汽车曾行驶于湖南黎家坪至祁阳之间，后因日军侵占祁阳而受破坏，现只保留下照片。
1943年冬，中国工程师学会为表彰支秉渊领导制造内燃机的开创性成就，在桂林决定授与他金质奖章荣誉。他成为继侯德榜、凌鸿勋、茅以升、孙越崎之后第五个获得这项中国工程技术界最高荣誊的人。
