摘要:132年前的今天(1886年1月29日),德国工程师卡尔·本茨获得世界上第一辆汽车的专利权,世界上第一辆以汽油驱动的汽车——“奔驰一号”诞生。而这一天也被视为“世界汽车诞生日”。
132年前的今天(1886年1月29日),德国工程师卡尔·本茨获得世界上第一辆汽车的专利权,世界上第一辆以汽油驱动的汽车——“奔驰一号”诞生。而这一天也被视为“世界汽车诞生日”。
迄今为止,汽车已经走过了一个多世纪的风雨历程,在此期间,一些技术突破或者独树一帜的设计决定了汽车演变的方向,成为汽车技术发展史上的重要里程碑。
世界上第一辆汽车的发明
历史上,声称自己是汽车最早发明者的不下几百人。依照公论,世界上第一辆汽油汽车是由德国工程师卡尔·本茨宣告制成的,而同样是德国人的戈特利布·戴姆勒差不多和他同时制成了汽车,只不过前者制造的是三轮汽车,而后者制造的是四轮汽车。
卡尔·本茨是德国一个火车司机的儿子,早年在铁匠铺当过学徒,对汽车内燃机有着浓厚的兴趣。1884年初到次年10月,本茨制成了第一辆三轮汽车。这部车重254公斤,单一气缸,用链条传动,最高车速每小时18公里,可乘坐3人。当初本茨之所以用三轮车,主要是担心四轮车难以驾驶。
1886年1月29日,本茨获得了专利权。据说,本茨制成第一部汽车后,由于官方的阻挠,一直无法正式试车。一天,他的妻子从车库里拉出新车,起动后就开跑了,车子“噗噗”地冒着浓烟,发动机的声音惊动了正在干活的人们。驾车跑了一圈后,本茨的妻子回到家里,车辆完好无损,试车终于成功。
这是世界上第一辆以内燃机为动力的汽车,现在还珍藏在德国慕尼黑科学技术博物馆中,保存完好,仍可开动。其发动机和整车的某些构造,迄今仍为汽车制造业所继承。
汽车的另一位发明家戈特利布·戴姆勒也是一名工程师,他长期参与奥托公司的技术工作,对奥托内燃机的研制有很大贡献。在他看来,奥托内燃机虽然转速低、重量大,但只要稍加改进即可装上汽车试用,而奥托本人却墨守成规,不同意改制。
后来,戴姆勒辞去公司职务,与朋友威廉·迈巴赫合作开办起第一家汽车工厂。1883年,他们研制成功一台小型高速煤气、汽油两用发动机。两年后,戴姆勒把它装在自行车上,成为世界上第一辆摩托车。1886年,戴姆勒又将马车加以改制,增添了传动、转向等必备机构,安上一台1.5马力的汽油发动机,最高时速为14.4公里。这就是世界上第一辆四轮汽车。
汽车的诞生无疑具有划时代的意义,它不仅改变了人类传统的出行方式,更开启了个人交通运输的新纪元。而现在大名鼎鼎的奔驰汽车公司,创始人正是汽车的这两位发明家。
20世纪初开始大规模量产
1908年,底特律开始生产一种以“福特”命名的汽车,型号为“T型”,推动了一个全新的汽车时代的到来——工人们首次用大批量生产的部件在流水线上组装汽车。
在福特的T型汽车中,构造简单的4缸发动机只有14.7千瓦,转速仅为每分钟1600转。工作负荷低、转速慢使得这种发动机非常坚固耐用,最低劣的汽油,甚至煤油比例很大的混合油都能使它开动。
T型车的其他许多创新也改变了汽车制造业:流水组装线的首创,不仅改变了汽车制造业,更为整个工业界带来了伟大变革;T型车是第一个将方向盘左置的车型,极大地方便了乘客出入;T型车也是第一个将发动机气缸体和曲轴箱做成单一铸件、第一个使用可拿掉的气缸盖以利检修、第一个大量使用由福特汽车公司自己生产的轻质耐用的钒钢合金的车型,其灵巧的“行星”齿轮变速箱让新手也觉得换挡轻松自如……诸如此类的创新和改进,使得它在世界进一步趋于城市化之际成为最佳的个人交通工具。
亨利·福特曾言,他的目标是生产“全球车”,不论从哪方面来讲他都成功了。T型车在全世界备受青睐,成为便宜和可靠交通的象征。福特T型汽车在一段时间内只卖295美元,普通职业者也有能力拥有。自1908年第一辆T型车交货以来,直至1927年夏天T型车成为历史,共售出了1500多万辆。1913年年底,美国售出的汽车近一半是福特生产的,到20世纪20年代,全世界一半以上的注册汽车都是福特牌。福特汽车公司创造了一个巨大的永久性汽车市场,也带动了全球汽车产业的发展。
几项关键的技术革新
汽车进入量产时代之后,诸多技术革新相继发生,成为汽车发展史上的重要里程碑。
独立式悬架出现。早期汽车没有悬架的概念,两个车轮间就由一根车轴刚性连接。不难想象,这样的结构使汽车行驶起来十分不平稳,并且一边的震动会影响到另一边的车轮。1931年独立式悬架诞生,这种允许两边车轮各自转动的设计,不仅增强了汽车的舒适性、安全性,还为发动机的布置提供了更多的可能。
“气流”面世。汽车行驶中的空气阻力一直为工程师们所重视,但早期简单降低车身高度的做法很快受到了技术制约,并且会影响驾驶员的视野。20世纪20年代末,克莱斯勒工程师比尔受到飞机造型的启发,开始进行汽车空气动力学研究。1934年,流线型的克莱斯勒“气流”(Airflow)面世并创下多项速度记录。“气流”的出现使汽车变得更加轻盈,行驶也更加稳定。
前驱动汽车带来革命性的转变。在汽车发展的早期,后轮驱动是较为普遍的设计,但后驱汽车在满载转弯时容易引起后轮打滑,从而导致转向过度。于是,探索出一种更安全的驱动方式成为必然的选择。最早采用前轮驱动的是1928年英国生产的阿尔维斯汽车,但无疑更知名的是1934年由法国雪铁龙公司生产的TractionAvant,这款车集聚多项最新技术,在当时具有革命性意义。
安全带的发明及使用。在汽车性能和速度提升的同时,安全也为人们所广泛关注。为了在发生事故时保护车内人员,安全带的构想出现了。1958年,尼尔斯·博霍林加入沃尔沃公司开始此项研究,第二年出产的沃尔沃汽车便配备了三点式安全带。据沃尔沃事故研究小组统计,自三点式安全带使用以来挽救了无数人的生命,时至今日安全带仍是汽车上最有效的安全装置。
ABS系统普及。随着汽车行驶速度的提升,汽车制动时车轮抱死、车辆滑动的情况成了重大安全问题。早在20世纪30年代,机械式防抱死系统就已经在飞机上应用,福特公司等汽车厂商也曾将这套系统配备到汽车上,但效果并不理想。1978年,博世公司首先将批量化生产的ABS系统(制动防抱死系统)投放市场,汽车ABS实用化的时代到来了,博世公司也因此确立了其在车辆制动领域的领导地位。
除此以外,博世公司对于汽车技术发展的另一项重要贡献,是电子燃料喷射技术。尽管博世公司并不是这项技术的发明者,但凭借其设计合理、工作可靠的实用产品,燃料精确控制、更好的油门响应以及更低的排放水平都得以实现。
从上世纪60年代开始,汽车产业迎来蓬勃发展期,成为最重要的工业支柱之一。汽车技术发展至今,无论是新能源汽车的出现,还是无人驾驶技术的探索,抑或是对“车联网”时代的畅想……可以肯定的是,在相当长的一段时期内,汽车仍然将在社会生活中扮演关键角色。
