第16章汽車的十大科技進(jìn)步

27五月2023第16章汽車的十大科技進(jìn)步四沖程發(fā)動機(jī)的轟鳴聲，宣告了“無馬車時代”的到來。正是德國人奧托在總結(jié)了前人無數(shù)實踐經(jīng)驗后提出的四沖程循環(huán)，才使得汽車奔跑起來。

1、四沖程發(fā)動機(jī)推動汽車進(jìn)入跑道

5/27/202319世紀(jì)之前，馬車是十分重要的交通工具；1705年，英國人紐可發(fā)明了機(jī)械做功的實用化蒸汽機(jī)；1860年，法國發(fā)明家萊諾制成了第一臺實用內(nèi)燃機(jī)；1866年，德國商人奧托提出了內(nèi)燃機(jī)工作的最佳循環(huán)方式：進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣四個沖程運動，“奧托循環(huán)”；1886年，德國人本茨造出“奔馳1號”；1886年1月29日，本茨獲得德國皇家專利局頒發(fā)的第37435號帝國專利證書，這一天被大多數(shù)人稱為現(xiàn)代汽車誕生日。5/27/20231886年1月29日第37435號帝國專利證書本茨的妻子，奔馳1號的首位駕駛者卡爾·本茨(KarlBenz,1884-1929)是現(xiàn)代汽車工業(yè)的先驅(qū)者之一，人稱“汽車之父”。

5/27/2023專利號DRP37435第一輛擁有專利的汽車

5/27/20232、福特T型車給世界安上車輪

埃德賽爾·福特（亨利·福特的曾孫）曾說：“我們要慶祝的與其說是一款車，不如說是一種概念，一種為普通百姓提供個人出行工具的概念。我的曾祖父不僅有這樣的遠(yuǎn)見，而且堅持了他的遠(yuǎn)見?！?/p>

亨利·福特(HenrryFord1863-1947)

5/27/2023福特：1863年7月30日出生；1903年6月，經(jīng)歷了兩次制造汽車失敗的福特再度成立了汽車公司；福特生產(chǎn)A、B、C、F、K、N、R、S等車型，并最終在1908年秋，令人注目的T型車終于問世了；1913年，福特公司在底特律建成世界上第一條汽車自動流水裝配線，首次實現(xiàn)汽車的批量生產(chǎn)，并將汽車的組裝時間從12.5小時縮短為1.5小時；2006年，美國福特汽車公司成為第一個有資格回望100年發(fā)展史的汽車提供商，這家公司見證了現(xiàn)代汽車的發(fā)展史。5/27/20231908年福特T型車

福特T型車技術(shù)參數(shù)：

發(fā)動機(jī)：前縱置，直列式，四缸，排量2895ml，缸徑95.25mm，行程101mm

功率：20-24P/（1800r/min）

長×寬：3556mm×1676mm

軸距：2553mm

輪距：前1448mm，后1461mm

最高車速：67.5km/h5/27/20233、像舞女的腳汽車輪胎給歷史留下美麗印跡汽車開始普及后，消費者的口味也越來越挑剔。于是，工程師們開始充分發(fā)揮想象，如何讓汽車變得堅固可靠，并且充滿速度的激情。他們發(fā)現(xiàn)，令汽車變得舒適的關(guān)鍵不是橡膠，而是車胎里的空氣。5/27/2023從古時候的木輪到近代社會的鐵輪，人類一直是在顛簸中搭乘各種輪式交通工具。即便1842年美國人古德發(fā)明了硬橡膠輪胎后，這種情況仍沒有得到改善；1888年，蘇格蘭獸醫(yī)約翰·伯德·鄧洛普看到兒子所騎自行車的實心橡膠輪顛簸很厲害，于是用一根通過活門充氣的管子，外面涂上橡膠作保護(hù)層，做了一個氣胎；法國的米其林兄弟意識到，未來市場需要的一定是易于修理的輪胎，因此將輪轂和輪胎分開成為其工作的重點，1894年，一位使用了米其林制造的可拆卸輪胎的選手輕而易舉地摘得桂冠。1903年，J·F·帕瑪先生發(fā)明了斜紋紡織品，這種斜紋紡織品的發(fā)明促成了交叉層輪胎的發(fā)展，使輪胎的壽命向前跨了一大步。

5/27/2023充氣輪胎的發(fā)明者蘇格蘭人鄧洛普

世界上第一只充氣式輪胎5/27/20234、減小空氣阻力流線型讓汽車動感十足20世紀(jì)30年代是汽車設(shè)計的黃金年代。這一時期，隨著空氣動力學(xué)的發(fā)展，汽車造型發(fā)生了根本性的變革，克萊斯勒公司的“氣流”車就是其中經(jīng)典之作。

5/27/20231934年1月克萊斯勒公司的第一輛“氣流”5/27/202320世紀(jì)20年代末期，美國克萊斯勒汽車公司的工程師比爾建立了一個風(fēng)洞試驗室，用來測量汽車模型的風(fēng)阻，發(fā)現(xiàn)將普通廂式造型的汽車模型掉過頭來，使車尾面向氣流，則空氣阻力明顯減小；此后，美國密歇根大學(xué)的郎依教授也對不同形狀的汽車模型測量了空氣阻力系數(shù)，證實流線型后輩的車型與方方正正的車型相比，空氣阻力可減少1/2；若將汽車前端也制成流線造型，則空氣阻力可再次降低近1/2；1934年1月，克萊斯勒公司的第一輛“氣流”車公之于世，157公里/小時的最高時速；“氣流”的出現(xiàn)，為后來更漂亮的“甲殼蟲”等流線型汽車奠定了基礎(chǔ)；5/27/20235、前輪驅(qū)動速度和安全的激情舞會人們不堪忍受后輪驅(qū)動相對高的裝配和制造成本、相對狹小的室內(nèi)空間以及不斷的故障等缺陷，因此，前輪驅(qū)動在速度和安全的碰撞中應(yīng)運而生。

5/27/202320世紀(jì)30年代前，人們一直駕駛采用后輪驅(qū)動的汽車，牽引力小、車身穩(wěn)定性較差、轉(zhuǎn)彎時易打滑；1912年雪鐵龍去美國旅游，目睹了泰勒研究和科學(xué)化生產(chǎn)組織使福特大幅度降低“T”型車的生產(chǎn)成本?；貒院螅虮娙丝湎潞？冢骸耙院笠刻焐a(chǎn)100輛汽車！”；1924年7月28日雪鐵龍汽車公司正式掛牌成立；1933年，雪鐵龍聘請了一位年輕的工程師勒菲布爾。這個年輕人極具天賦，僅用13個月的時間，就制造出一輛具有變革意義的車子（采用了前輪驅(qū)動、無底盤的車身結(jié)構(gòu)、通過扭桿實現(xiàn)單輪減振以及液壓制動等技術(shù)）名叫TA的前輪驅(qū)動汽車；TA車連續(xù)生產(chǎn)了25年，直到被安德烈·勒費弗爾設(shè)計的第二種汽車，即雪鐵龍ID/DS型汽車所取代。5/27/2023安德烈·雪鐵龍(A.Citroen1878-1937)

5/27/2023第一款前驅(qū)動汽車—雪鐵龍7A5/27/20236、三點式安全帶比比基尼更重要的發(fā)明自1960年代3點式安全帶面世以來，至今已有長達(dá)1000萬公里的安全帶被裝進(jìn)全世界超過10億輛汽車內(nèi)，長度足以繞地球赤道250圈，或是往返月球13次之多，被稱為世紀(jì)最偉大的交通救生裝置恐怕一點也不為過。

5/27/2023NilsBohlin發(fā)明的3點式安全帶在1985年被德國專利發(fā)明注冊處評選為跨世紀(jì)8大發(fā)明之一，就是這種汽車安全設(shè)備對人類貢獻(xiàn)的最佳證明。5/27/20231902年5月20日，在美國紐約汽車競賽中，一位叫沃爾特·貝克的工程師駕駛了一輛魚雷牌電動汽車。他在座位上釘上了一根帶子套在身上以防不測。競賽開始后，正在高速飛馳的“魚雷”碰到一根露出路面的鋼軌，騰空而起闖入人群，當(dāng)場壓死2人，傷數(shù)十人，可貝克卻安然無恙。然而當(dāng)時并沒人注意到這個奇跡；1958年尼爾斯·博霍林加盟沃爾沃汽車公司后，著手研制汽車安全帶。三點式安全帶由此誕生；1958年，沃爾沃為三點式安全帶申請了專利，并制成名副其實的安全帶；1967年，博霍林在美國發(fā)表了《28000宗意外報告》；美國第一條關(guān)于安全帶的規(guī)定終于在1968年出現(xiàn)；

5/27/20237、獨立懸掛讓人舒服得想睡覺如果把一輛車比作精密的人體，除了動力源泉的心臟—引擎和傳達(dá)指令的中樞神經(jīng)—變速箱外，最重要的顯然是它的骨骼骨架—底盤、懸掛系統(tǒng)。

5/27/20231891年，兩名法國機(jī)床制造者（帕哈德和萊瓦塞）試著把雙缸引擎放在前面的方形車罩下，使重量分布均勻，從而改善了轉(zhuǎn)向輪子與道路的附著力，而引擎則通過磨擦離合器和滑動齒輪驅(qū)動車子，后輪用比皮帶優(yōu)越的鏈條進(jìn)行，傳輸功率更有效；1892年，帕哈德的兒子希普萊特駕駛父親設(shè)計制造的汽車，從巴黎前往尼斯，汽車最高檔車速每小時8千米；1898年法國制造的一種車最先把獨立懸掛裝在車上；1928年的一天，法國人佩夸爾在一輛蒸汽牽引汽車上讓兩個前輪分別與車架彈性相接；麥弗遜、雙叉式、多連桿懸掛等繁多的種類，能最大限度地發(fā)揮輪胎抓地力從而提高整車的操控極限；5/27/20238、ABS防抱死制動系統(tǒng)為汽車戴上保險套汽車防抱死制動系統(tǒng)ABS（AntilockBrakingSystem）能充分發(fā)揮輪胎與路面的潛在附著力，最大限度地改善汽車的制動性能，以滿足行車安全的需要，就像為行車戴上“保險套”。

5/27/2023早在1928年，就有人提出防抱死制動理論。30年代，機(jī)械式防抱死制動系統(tǒng)開始在飛機(jī)上獲得應(yīng)用；福特公司曾于1954年將飛機(jī)的制動系統(tǒng)移植到林肯轎車上；凱爾塞·海伊斯（Kelse-Hayes）公司在1957年時將稱為“Automatic”的防抱死制動系統(tǒng)進(jìn)行了試驗研究，研究結(jié)果表明防抱死制動系統(tǒng)確實可以在制動過程中防止汽車失去方向控制，并且能夠縮短制動距離；克萊斯勒公司在這一時期也對稱為“SkidControl”的防抱死制動系統(tǒng)進(jìn)行了試驗研究；1970年代后期，數(shù)字式電子技術(shù)和大規(guī)模集成電路的迅速發(fā)展，為ABS系統(tǒng)向?qū)嵱没l(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。博世公司在1978年首先推出了采用數(shù)字式電子控制裝置的制動防抱系統(tǒng)——博世ABS2，并且裝置在奔馳轎車上，由此揭開了現(xiàn)代ABS系統(tǒng)發(fā)展的序幕；5/27/20239、燃油噴射系統(tǒng)動力從此澎湃而出最初的燃油噴射系統(tǒng)不斷蔓延、薪火相傳，成為現(xiàn)代社會集高科技、高精密度于一身的微機(jī)控制型汽油噴射系統(tǒng)。5/27/2023直到上世紀(jì)60年代，汽車用燃油輸送系統(tǒng)絕大多數(shù)仍采用構(gòu)造簡單的化油器；上世紀(jì)30年代，汽油的噴射系統(tǒng)就開始在航空發(fā)動機(jī)的研發(fā)中被作為研究對象。在1945年二戰(zhàn)晚期，開始應(yīng)用于軍用戰(zhàn)斗機(jī)；1953年，美國奔第克斯（Bendix）首先開發(fā)了電子噴射器（Electrojector），開創(chuàng)了電控汽油噴射的先河；1967年，博世公司在美國奔第克斯專利的基礎(chǔ)上，推出了速度密度型的D型電控汽油噴射裝置；博世公司在發(fā)明D