汽车文化与人类文明

汽车文化与人类文明世界汽车发展史汽车同其他现代高级复杂工具如电子计算机等一样，并非哪一个人坐在那里发明的，发明之初的汽车也并非是这个样子的，汽车的发展也有一个漫长的过程。总的来说，汽车的发展经历了蒸汽汽车的诞生、内燃机汽车、汽车量产化、汽车产品多样化和汽车产品低价格时期以及向发展中国家转移几个阶段。一、蒸汽汽车的诞生人类对自然界的认识是逐渐加深的。从最初的利用人力、畜力到后来使用水力、风力。在1705年，纽科门首次发明了不依靠人和动物来做功而是靠机械做功的实用化蒸汽机。这种蒸汽机用于驱动机械，便产生了划时代的第一次工业革命，随着蒸汽驱动的机械汽车的诞生，人类社会开始了永无休止的汽车发展的历史。1、有真正意义的第一台蒸汽机机械动力装置发展的最初目标并非用于车辆，而是为了给矿井抽水。随着矿井越挖越深，地下水成了矿井和矿工的大敌。为了开掘矿道和保证安全，必须尽快抽掉地下水。1712年，英国人托马斯·纽科门发明了蒸汽机，用来驱动一台抽水机将矿井中的水抽出。被称为纽科门蒸汽机。纽科门蒸汽机将蒸汽引入气缸，然后向气缸中喷水冷却，冷却后的气缸内压下降，气缸里的活塞在大气压力的推动下向上运动，带动抽水泵抽水。活塞每min只能运动10次，但已经极大地提高了抽水的效率。1757年，木匠出身的技工詹姆斯·瓦特被英国格拉斯戈大学聘为实验室技师，有机会接触纽科门蒸汽机，并对纽科门的蒸汽机产生了兴趣。1763年，他在修理蒸汽机模型中发现，纽科门蒸汽机只利用了气压差，没有利用蒸汽的张力，因此热效率低，燃料消耗大，他下决心对纽科门蒸汽机进行改进。首先，他认为将汽缸里的蒸汽送到另一个容器中去冷却，既可以获得能做功的真空，又使气缸中的温度下降不多，可大大提高热效率。另外，为防止空气冷却气缸，必须使用空气的张力作为动力。1769年，瓦特与博尔顿合作，发明了装有冷凝器的蒸汽机。1774年11月，他俩又合作制造了真正意义的蒸汽机（图1）。蒸汽机曾推动了机械工业甚至社会的发展，并为汽轮机和内燃机的发展奠定了基础。2、蒸汽汽车的诞生1769年，法国人N·J·居纽制造了世界上第一辆蒸汽驱动的三轮汽车（图2、图3）。这辆汽车被命名为“卡布奥雷”，车长7.32m，车高2.2m，车架上放置着一个像梨一样的大锅炉，前轮直径1.28米，后轮直径1.50米，前进时靠前轮控制方向，每前进12～15min需停车加热15min，运行速度3.5～3.9km/h。后来在试车途中撞到石头墙上损坏了。尽管居纽的这项发明失败了，但却是古代交通运输（以人、畜或帆为动力）与近代交通运输（动力机械驱动）的分水岭，具有划时代的意义。1786年，美国人约翰·菲奇发明了蒸汽动力船。到1804年，脱威迪克又设计并制造了一辆蒸汽汽车，这辆汽车还拉着10T重的货物在铁路上行使了15.7km。1808年，英国人理查德·特拉唯西克发明了铁路蒸汽机车。1825年，英国人哥而斯瓦底·嘉内制造了一辆蒸汽公共汽车（图3），18座，车速为19km/h，开始了世界上最早的公共汽车运营。1831年，美国的史沃奇·古勒将一台蒸汽汽车投入运输，相距15km格斯特和切罗腾哈姆之间便出现了有规律的运输服务。1834年，世界上最早的公共汽车运输公司——苏格兰蒸汽汽车运输公司成立了。当时英国爱丁堡市内营运的蒸汽汽车前面坐着驾驶员，中部可容纳20～30名乘客，锅炉位与后部配一名司炉员，蒸汽机气缸位于后轴的前方地板下，以驱动后轮前进。然而，这些车少则3～4T，多则10T，体积大，速度慢，常常撞坏未经铺设的路面，引起各种事故。1865年，英国颁布了世界上最早的机动车法规，即所谓“红旗法规”。规定汽车最高车速不得超过6.4km/h，行车时必须有专人挥动红旗，以警示路上的行人和马车。具有讽刺意义的是，由于这条法规的实施，使得英国在制造汽车的起步上大大落后于其他工业国家。1883年，法国人发明了蒸汽动力飞艇。3、实用内燃机的发明内燃机的发明是从往复活塞式开始的。这种内燃机的工作原理是：吸入空气和燃料，压缩并点燃混合气，燃料作功，排出燃烧后生成的废气。这些是按照一定的行程顺序连续进行的。1794年，英国人斯垂特首次提出了把燃料和空气混合形成可燃混合气以供燃烧的设想。1801年，法国人勒本提出了煤气机的原理。1824年，法国热力工程师萨迪·卡诺在《关于火力动力及其发生的内燃机考察》一书中，揭示了“卡诺循环”的学说。1860年，艾提力·雷骆制造了内燃机。1861年，法国铁路工程师罗夏发表了进气、压缩、作功、排气等容燃烧的四冲程发动机理论。这一理论后来成为内燃机发展的基础。他于1862年1月16日被法国当局授予了专利，但因罗夏拖欠专利费，使其专利失败。1866年，德国工程师尼古拉斯·奥托偶然在报纸上看到一篇关于勒诺瓦赫内燃机的报道，下决心对其内燃机进行改进，并研究了罗夏的四冲程内燃机的论文，成功地试制出动力史上有划时代意义的立式四冲程内燃机。1876年，又试制出第一台实用的活塞式四冲程煤气内燃机。这台单缸卧式功率为2.9kw的煤气机，压缩比为2.5，转速为250r/min。这台内燃机被称为奥托内燃机而闻名于世（图4）。奥托于1877年8月4日获得专利。后来，人们一直将四冲程循环称为奥托循环。奥托以内燃机奠基人载入史册，其发明为汽车的发明奠定了基础。4、第一台柴油机的诞生本茨和戴姆勒发明的都是汽油机。当时的人们在尝试用汽油作为燃料的同时，也尝试用其他燃油作为燃料。1897年，德国人鲁道夫·狄塞尔（1858～1913）成功地试制出了第一台柴油机（图5）。柴油机从设想变为现实经历了20年的时间，狄塞尔柴油机是冒着生命危险在一片指责声中试制出的。狄塞尔虽然未能活到柴油机用于汽车的那一天，但他亲眼看到自己的发明用于造船业，以绝对优势取代了蒸汽机。鲁道夫·狄塞尔于1858年3月18日生于巴黎。由于父亲是德国移民而遭到法国当局的驱逐，家中生活相当窘迫。12岁时，他又回到法国，毕业后即进入了当地技校学习。两年后又获国家奖学金的优等生资格被当时德国最有名的学府——慕尼黑高等技术学校录取。读书期间，狄塞尔萌发了研制新型经济型发动机的念头。毕业后，当了一名冷藏师。为了研制经济型发动机，狄塞尔利用业余时间在一些作坊式的小工厂里以自己的设备开始实验，一次氨气实验时，发生爆炸，险些丧命。1892年，狄塞尔经过多年潜心研究，提出了压燃式柴油机的理论。1893年，制造出第一辆试验样机。通过试验，狄塞尔决定对1892年所获得的专利作若干改动，其中重大之一是不用煤粉作燃料。1894年2月7日，第二台试验样机运转了1min，转了88圈。狄塞尔在日记中写到：第一台不工作，第二台工作不好，第三台会工作好的。狄塞尔的柴油机诞生于1897年。柴油机的出现不仅为柴油找到了用武之地，而且它比汽油省油、动力大、污染小。可惜的是，这位对柴油机做出重大贡献的狄塞尔于1929年9月29日在自安德卫普去英国的船上结束了生命。鲁道夫·狄塞尔的发明改变了整个世界。人们为了纪念他，就把柴油机称做狄塞尔柴油机。二、内燃机汽车的诞生世界上第一辆汽车是由卡尔·本茨（1844～1929）于1886年1月29日发明的。其实，在本茨之前还有一些人在研制汽车发动机和汽车。法国报刊早在1863年就报道过雷诺发明的汽车，车速不到8km/h，但是它还是从巴黎到乔维里波达来回跑了18km。1884年，法国人戴波梯维尔运用内燃机作为动力源，制造了一辆装有单缸内燃机的三轮汽车和一辆装有两缸内燃机的四轮汽车。1、本茨的第一辆汽车1879年，德国工程师卡尔·本茨首次实验成功了一台二冲程试验性发动机。1883年，本茨创立了“本茨公司和本茨莱茵发动机厂”。1885年，他在曼海姆制成第一辆本茨专利发动机汽车（图6）。本茨的车为三轮汽车，采用一台两冲程单缸0.9马力的汽油机，此车具备了现代汽车的一些特点，如火花点火、水冷循环、钢管车架、钢板弹簧悬架、后轮驱动、前轮转向和制动把手。但该车的性能并不十分完善，行使速度、装载能力、爬坡性能也不十分如意，而且在行使中经常出故障。本茨的发明最初被人们所怀疑。当时蔓海姆的报纸把他的车贬为无用可笑之物。本茨的夫人为了回击一些人的讥讽，于1888年8月带领两个儿子驱车实验，他们从曼海姆出发，途经维斯洛赫添油加水，直驶普福尔茨海姆，全程144km。这次历程为本茨的发明增添了说服力。因此，本茨的夫人是历史上第一位女驾驶员，而维斯洛赫成为历史上第一个汽车加油站。仔细观察世界上第一辆汽车的构造，会发现它的外型与当时的马车差不多，比较车速和装载质量也不比马车优越。但是，它的巨大贡献不在于其本身所达到的性能，而在于观念的变化，就是自动化的实现和内燃机的使用。本茨不仅敢于向当时占有垄断地位的马车制造商挑战，而且敢于放弃使用在技术上相当成熟的马车技术，足以证明其充分的自信和观念的转变。因为这种车能自己行走，所以人们用希腊语中Auto（自己）和拉丁语中的Mobile（会动的）构成复合词来解释这种类型的车，这就是Automobile一词的由来。本茨的第一辆三轮汽车是世界上最早的汽车雏形，这辆汽车被收藏在德国的本茨汽车博物馆内。2、戴姆勒的第一辆汽车1885年，德国人哥特里布·戴姆勒（1843～1900）发明了第一辆四轮汽车（图7）。戴姆勒是马车商的儿子。他的父亲因为蒸汽汽车抢了他的生意而大为恼火。在一次马车与蒸汽汽车比赛的打赌中，他父亲大丢脸面，这给小戴姆勒留下了深刻的印象。他发誓要发明一种新机器超过蒸汽汽车。戴姆勒是个机器迷，他做过铁匠和车工，他长期担任内燃机发明者奥托创建的道依茨发动机公司的技术工作，对固定式煤气内燃机的研制做出了重要贡献。但是，戴姆勒对汽油机更感兴趣。然而，奥托却目光短浅，墨守成规，他看到当时煤气机销售很好，并认为内燃机运用在汽车上没有前途，所以不同意对他的内燃机进行改进。1881年，戴姆勒辞去道依茨公司的一切职务，转而同他的同事威廉·迈巴赫合作开办了当时第一家所谓汽车工厂。1883年8月15日，戴姆勒和迈巴赫发明了汽油内燃机。1885年末，戴姆勒将马车改装，增加了转向、传动装置，安装了功率为1.1kw的内燃机，装上四个轮子，车速达到了14.4km/h。三、汽车大量生产时期这一时期主要集中在20世纪初至20世纪50年代。以美国福特公司公司为代表实行大批量生产的方式代替定单生产的方式极大地降低了汽车生产的成本，使得美国汽车称雄世界50年之久。1、汽车产品初期的技术发展德国人发明了汽车，但促进汽车初期发展的却是法国人。汽车出现以后，各国政府纷纷立法管理。当时在欧洲立法基本上是对汽车发展不利的，只有在法国汽车才能自由发展，初期汽车技术的发展都是在法国。1889年法国的别儒研制成功齿轮变速器、差速器；1891年首次采用前置发动机后轮驱动，开发出摩擦片式离合器；1895年开发出充气式橡胶轮胎；1898年法国的雷诺一号车采用了箱式变速器、万向节传动轴和齿轮主减速器；1902年法国的狄第安采用了流传至今的狄第安后桥半独立悬架；……其次，德国在1893年发明了化油器；1896年英国首次采用石棉制动片和方向盘；……在汽车发展的早期，强大的社会需求促使汽车技术得到了空前的发展。也正是在这场汽车技术革命中，欧洲汽车名人和名车如同夜空中的星星灿烂多彩。1882年，法国一个小五金匠的儿子阿尔芒·标致设计制造了他的第一辆汽车，1896年他创造了以狮子为标志的标致汽车公司，这就是标致雪铁龙公司的前身；1896年，路易斯·雷诺在法国创立了雷诺汽车公司；1898年，奥地利车手埃米尔·杰里克向戴姆勒订购了一辆赛车，并以自己最喜欢的小女儿的名字“梅塞德斯”命名。“梅塞德斯”来源于西班牙圣徒的名字，象征美好和吉祥。“梅塞德斯”一路领先，击败所有对手。后来，杰里克将其代理经销的36辆戴姆勒汽车全部取名为“梅塞德斯”。1902年，戴姆勒公司正式将“梅塞德斯”作为自己产品的商标，一代名车“梅塞德斯”从此诞生了（图8)。1904年，贵族子弟赛车手罗尔斯和工程师罗伊斯（图9）联手，成立了罗尔斯·罗伊斯公司。该公司以生产高性能、豪华汽车为宗旨，创立了名车极品罗尔斯·罗