文 朱健

汽車(chē)的問(wèn)世離不開(kāi)發(fā)明家的苦心專研

文 朱健

汽車(chē)自上個(gè)世紀(jì)末誕生以來(lái)，已經(jīng)走過(guò)了一百多年的風(fēng)風(fēng)雨雨。從卡爾?本茨造出的第一輛三輪汽車(chē)以每小時(shí)18公里的速度，跑到現(xiàn)在，竟然誕生了從速度為零到100公里/小時(shí)只需要兩秒鐘多一點(diǎn)的超級(jí)跑車(chē)。這一百年，汽車(chē)發(fā)展的速度是如此驚人！同時(shí)，汽車(chē)工業(yè)也造就了多位巨人，他們一手創(chuàng)建了奔馳、寶馬、通用、福特、沃爾沃、豐田、本田等這樣一些在各國(guó)經(jīng)濟(jì)中舉足輕重的著名公司。讓我們一起來(lái)回望這段歷史，品味其中的辛酸與喜悅，體會(huì)汽車(chē)給我們帶來(lái)的種種歡樂(lè)與夢(mèng)想……

自走車(chē)輛的探索是人類奔馳的夢(mèng)想與追求。汽車(chē)同其它現(xiàn)代高級(jí)復(fù)雜工具一樣，并非是哪一個(gè)人坐在那里發(fā)明了的。發(fā)明之初的汽車(chē)也不是現(xiàn)在這個(gè)式樣，如果你能見(jiàn)到當(dāng)時(shí)的汽車(chē)，你也可能認(rèn)為這不是汽車(chē)呢。汽車(chē)的發(fā)展有一個(gè)漫長(zhǎng)的歷程，總的說(shuō)來(lái)，汽車(chē)發(fā)展初期，分為蒸汽機(jī)發(fā)明前、蒸汽汽車(chē)的問(wèn)世、大批量流水生產(chǎn)汽車(chē)開(kāi)始三個(gè)階段。

人類最初的工作勞動(dòng)完全是由本身來(lái)完成，根本沒(méi)有什么汽車(chē)和發(fā)動(dòng)機(jī)，在未使用牛和馬之前，奴隸就是一種“生物發(fā)動(dòng)機(jī)”。隨著人類的進(jìn)步與發(fā)展，人們對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)越來(lái)越深，利用自然、改造自然的能力日益加強(qiáng)，人們不僅使用人力、畜力、而且涉足水力、風(fēng)力。

在1712年，紐可門(mén)首次發(fā)明了不依靠人和動(dòng)物作功，而是靠機(jī)械作功的蒸汽機(jī)。這種蒸汽機(jī)用于驅(qū)動(dòng)機(jī)械，便產(chǎn)生了劃時(shí)代的第一次工業(yè)革命。隨著蒸汽驅(qū)動(dòng)的機(jī)械即汽車(chē)的誕生，汽車(chē)發(fā)展的序幕正式拉開(kāi)。

1769年，法國(guó)人N ? J ?居紐(Cugnot)制造了世界上第一輛蒸汽驅(qū)動(dòng)三輪汽車(chē)。到1804的年，脫威迪克(Trouithick)又設(shè)計(jì)并制造了一輛蒸汽汽車(chē)，這輛汽車(chē)還拉著十噸重的貨物在鐵路上行駛了15.7公里。由于蒸汽汽車(chē)本身又笨又重，不符合汽車(chē)靈活機(jī)動(dòng)的基本要求，而且乘坐蒸汽汽車(chē)又熱又臟。為了改進(jìn)這種發(fā)動(dòng)機(jī)，艾提力?雷諾(Etience Lenor)在1800年制造了一種與燃料在外部燃燒的蒸汽機(jī)(即外燃機(jī))所不同的發(fā)動(dòng)機(jī)，讓燃料在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的氣缸里直接燃燒，產(chǎn)生的氣體膨脹力推動(dòng)活塞做功，人們后來(lái)稱這類發(fā)動(dòng)機(jī)為內(nèi)燃機(jī)。內(nèi)燃機(jī)大大地提高了氣缸壓力和熱效率，使發(fā)動(dòng)機(jī)更小巧，功率更強(qiáng)。

現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)明是在使用蒸氣機(jī)的基礎(chǔ)上，仿造蒸氣機(jī)的結(jié)構(gòu)，在氣缸中燃燒照明煤氣作為開(kāi)端的。首先成功制造了煤氣機(jī)，在煤氣機(jī)的基礎(chǔ)上改進(jìn)為汽油機(jī)，再研制出柴油機(jī)。1866年，德國(guó)工程師康特?尼古扎?奧托(CountNicholasOtto)研制出具有劃時(shí)代意義的立式活塞式四沖程奧托內(nèi)燃機(jī)。該內(nèi)燃機(jī)對(duì)進(jìn)入氣缸的空氣和汽油混合物先進(jìn)行壓縮，然后點(diǎn)火，這種發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的四個(gè)沖程，把進(jìn)氣、壓縮、作功及排氣融為一體。為了紀(jì)念?yuàn)W托的發(fā)明，人們把這種循環(huán)就稱為奧托循環(huán)。1876年，經(jīng)過(guò)對(duì)原發(fā)動(dòng)機(jī)的改進(jìn)，又發(fā)明了第一臺(tái)實(shí)用活塞式四沖程內(nèi)燃機(jī)，使內(nèi)燃機(jī)的結(jié)構(gòu)更緊湊和簡(jiǎn)化，從而推動(dòng)了小型內(nèi)燃機(jī)的實(shí)用化。100多年來(lái)，盡管發(fā)動(dòng)機(jī)的研制在不斷進(jìn)行著，但奧托創(chuàng)建的內(nèi)燃機(jī)工作原理，在現(xiàn)代汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)上沿用至今。不過(guò)，奧托的內(nèi)燃機(jī)以煤氣為燃料，體積較大，重量約1噸，還不能用在汽車(chē)上。

德國(guó)工程師卡爾?本茨(KartBenz)最初在德國(guó)的曼海姆經(jīng)營(yíng)奧托四沖程煤氣機(jī)，后來(lái)投入到汽油機(jī)的研制。1879年，本茨首次試驗(yàn)成功一臺(tái)二沖程試驗(yàn)性發(fā)動(dòng)機(jī)。

1883年，德國(guó)工程師戴姆勒(Daimler)和邁巴赫在奧托四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上，通過(guò)改進(jìn)開(kāi)發(fā)出了第一臺(tái)臥式汽油機(jī)。緊接著，他們?cè)俳釉賲?，把發(fā)動(dòng)機(jī)的體積盡可能縮小，終于在2年后發(fā)明了名叫“立鐘”的立式四沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)夢(mèng)想，他們度過(guò)了多少個(gè)不眠之夜。這種發(fā)動(dòng)機(jī)體積小、重量輕、轉(zhuǎn)速高、結(jié)構(gòu)緊湊、功率強(qiáng)大，是世界上第一臺(tái)輕便小巧的化油器式、電點(diǎn)火的小型汽油機(jī)，轉(zhuǎn)速達(dá)到了當(dāng)時(shí)創(chuàng)紀(jì)錄的750 r/min，被后人譽(yù)為人類汽車(chē)史上的里程碑。

通過(guò)近100年的努力，到19世紀(jì)80年代，小型內(nèi)燃機(jī)終于在技術(shù)上取得突破，已經(jīng)可以實(shí)用化了，內(nèi)燃機(jī)的發(fā)明和完善為內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)的發(fā)明提供了動(dòng)力來(lái)源，為汽車(chē)的誕生奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1883年10月，本茨創(chuàng)立了“本茨公司和萊茵煤氣發(fā)動(dòng)機(jī)廠”，1885年他在曼海姆制成了第一輛本茨專利機(jī)動(dòng)車(chē)，該車(chē)為三輪汽車(chē)，采用一臺(tái)兩沖程單缸0.9馬力的汽油機(jī)，此車(chē)具備了現(xiàn)代汽車(chē)的一些基本特點(diǎn)，如電點(diǎn)火、水冷循環(huán)、鋼管車(chē)架、鋼板彈簧懸架、后輪驅(qū)動(dòng)、前輪轉(zhuǎn)向、制動(dòng)把手等。齒輪齒條轉(zhuǎn)向器是現(xiàn)代汽車(chē)轉(zhuǎn)向器的鼻祖。

1885年，戴姆勒(Daimler)和邁巴赫把“立鐘”汽油機(jī)安裝在一輛木制的兩輪車(chē)上，就此出現(xiàn)了世界上第一輛摩托車(chē)。戴姆勒讓他的兒子鮑爾以12公里/小時(shí)的行進(jìn)速度為人們做演示。

戴姆勒在邁巴赫的協(xié)助下，于1886年在巴特坎施塔特制成了世界上第一輛“無(wú)馬之車(chē)”。該車(chē)是在買(mǎi)來(lái)的一輛四輪“美國(guó)馬車(chē)”裝上戴姆勒自己研發(fā)的功率為1.1馬力，轉(zhuǎn)速為每分鐘650轉(zhuǎn)的高速四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)后，該車(chē)以18公里/小時(shí)的當(dāng)時(shí)所謂“令人窒息”的速度從斯圖加特駛向康斯塔特，世界上第一輛汽油發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的四輪汽車(chē)就此誕生了。實(shí)際使用表明，此車(chē)使用良好。第二年本茨第一次把三輪汽車(chē)賣(mài)給了一個(gè)法國(guó)巴黎人，由于這種三輪汽車(chē)設(shè)計(jì)可靠，選材和制造精細(xì)，受到了好評(píng)，銷(xiāo)路日廣。

由于上述原因，人們一般都把1886年作為汽車(chē)元年，也有些學(xué)者把卡爾?本茨制成第一輛三輪汽車(chē)之年(1885)，視為汽車(chē)誕生年。本茨和戴姆勒是汽車(chē)工業(yè)的鼻祖，被尊為“汽車(chē)之父”。