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中华学生百科全书-第75部分
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如此,这种蒸汽机在 1760 年前后已被广泛用于煤矿的排水了。到 1765 年,
瓦特把它改造成了效率高、功率大而又经济的蒸汽机。从此以后,蒸汽机才
被广泛地用于各种需要动力的场合,引发了一场工业革命。
1769 年,即瓦特改进蒸汽机 4 年后,法国陆军军官尼古拉制造了第一辆
安装有动力的“车”。那是一辆长达 7 米的三轮车。由蒸汽机推动前轮前进,
就像在大型排子车前用带车轮的蒸汽机代替马一样。这辆车的速度很慢,大
约为每小时 3.6 千米,比人的步行速度还慢,而且行驶不能超过 12 分钟,第
二次试车就翻车摔坏了。所以这次尝试是以彻底的失败告终。尽管如此,这
次尝试却带动一些国家相继开始了蒸汽机汽车的生产。到 1790 年,巴黎已经
出现了蒸汽机公共汽车。在 19 世纪初期,英国的一些城镇间已有行驶在定期
路线上的时速为 20 千米左右的 12~16 座的蒸汽载客汽车了。这种汽车尽管
在我们今天看来相当落后甚至觉得可笑,但已被经营驿马车和铁路行业的人
视为未来商业上的劲敌。于是,这些人大造舆论,说这是一种很危险的车,
并在 1865 年成功地鼓动议会制定了一条相当可笑的法律。规定:如果汽车前
没有一个手持红旗做先导的人,就不准行车,而且汽车的时速只能在 4 英里
以下,尽管在 1828 年生产的汉考克的企业号时速就已达到了 32 千米,而且
能乘坐 22人。这条可笑的法律直到1896年才废止。在这段时间即1865~1896
年期间,英国的汽车制造几乎没什么发展。所以值得一提的是:在科学技术
的发展史上常常可以看到由于商业的原因而阻挠新的科学技术的发展的例
子。甚至于那些曾经以他们的聪明才智为科学技术的进步做出过杰出贡献的
伟大人物有时也会犯这样的毛病。著名的发明家爱迪生就曾极力压制特斯
拉,因为特斯拉的交流电技术威胁到了直流电给爱迪生带来的巨大的商业利
益。
在 19 世纪,由于对电的研究已达到了相当的水平,人们已经能制造出性
能良好的蓄电池和直流电动机,有的实验室甚至用几十节电池串在一起做大
型的电解实验。在这种情况下,人们很自然地想到了用电来驱动车辆。于是
发展出了电力车。这种汽车比蒸汽汽车轻便多了,而且不用烧煤,也就没有
滚滚的浓烟。另外,它几乎没什么噪音。由于有这些优点,所以这种车一时
间颇为流行。其中比利时捷那吉制造的加米·康坦特号流线型电力汽车,在
1899 年 5 月首次突破了每小时 100 千米的大关,创造了时速 105.9 千米的惊
人记录。这是当时速度最大的交通工具了。不过要说明的是:当我们提到速
度记录时,通常都是指这种交通工具能达到的最高速度,而不是长时间行驶
的平均速度。
但是,电力汽车有个致命的弱点:它虽不烧煤,但耗电很快,走上 80
千米路就必须停下来充电。我们知道,充电是个很慢的过程,所以往往耽搁
很长时间。这就使它注定要被淘汰。而蒸汽机汽车的毛病就更不能饶恕了:
又大又重,很容易破坏道路。见过蒸汽机汽车的人恐怕头脑中都会有这样的
画面:一个又大又沉的冒着浓烟的怪物,大声吼叫着在路上慢慢地行进。这
个画面几乎将蒸汽机的所有毛病都刻画出来了:除了破坏道路,还有浓烟,
噪音、速度慢、不易操作等。所以尽管后来又出现了以石油代替煤的美国的
斯坦利蒸汽汽车,蒸汽汽车还是摆脱不了被淘汰的命运。
到 1920 年,在路上几乎看不到蒸汽汽车和电力汽车了。而在我国,最早
出现的汽车是在 1902 年从外国引进的,初见于上海,多装汽油发动机。故称
之为汽车。可见任何一种产品都有它的历史性,一旦完成了它的历史使命就
必然要退出舞台,不管它自身愿意与否。
19 世纪的汽车
真正实现速度的持续行驶时间的飞跃的是以内燃机为动力的汽车。
我们说过蒸汽汽车的缺点,相比之下,内燃机却轻便有力,操作简单,
行驶同样的距离要携带燃料的重量轻多了。
1860 年,法国人约翰·雷诺制成了气体发动机,并在 1863 年把这种发
动机安装到车上进行了试验。1885 年,德国人戈特利布·达姆勒获得了汽油
发动机的专利权。第 2 年他的同胞卡尔·本茨(即生产奔驰车的公司的创始
人)就制造了第一辆以汽油发动机为动力的机动三轮车,同年达姆勒制成了
时速 19 千米的四轮车,自此以后,真正开始了汽车制造业的突飞猛进的发
展。
达姆勒制造的第一辆汽车,可以说与现代汽车基本一致了。自达姆勒以
后,机车从蒸汽机变为内燃机,飞机由螺旋桨变为喷气式,而汽车基本上还
是老样子。实际上,汽车的换代改型并不比飞机的换代改型容易多少。达姆
勒的车有一台四冲程汽油发动机和 4 个车轮,由后轮驱动,用离合器来切断
或接通发动机和车轮间的联系。今天的汽车也是这样,只是部分结构有些改
进。在 19 世纪末,对达姆勒的汽车做了一些有意义的改进然后才变成今天的
汽车。主要的改进如:将发动机从前后车轴正中间的位置(现在的赛车还是
放在此处),移到了汽车的最前面。这个改变是法国的巴纳尔和鲁巴斯在 1893
年最早完成的。而齿轮做成的变速装置则是法国人梅代·博雷于 1879 年发明
的,并于 1891 年首装于巴纳尔的车上。另外,我们知道:自行车也是后轮驱
动的,它的动力传送是靠链条和齿轮,达姆勒的汽车也是这样。但到 1895
年,法国人多提昂·布顿首先用现在的所有汽车都使用的万向节代替链条传
送动力。另一个革命性的变革是对车轮的改进。前面我们说过车轮的重要性,
但是,自车轮诞生以来,对它的改进很小,车轮大都是木制的,或者再在上
面包一层起保护使用的铜皮什么的。达姆勒的汽车也不例外,他的木制车轮
上有层薄铁皮。1888 年,英国人邓禄普开始设计橡胶轮胎,到 1895 年,车
轮终于有了革命性的变革,法国人米谢兰兄弟制成了充气轮胎,使得汽车的
行驶性能和乘坐的舒适性大为提高。到这个时候,汽车也就基本上成了现代
汽车。在这以后,汽车制造者们竞相发展用于专门目的的汽车,同时努力提
高汽车的行驶速度和安全性,还在汽车上装上了诸如空调、音响等附属设备,
使得乘坐汽车变得越来越舒适。到这个时候,再好的千里马也只有去拉车的
份了。
自电力汽车创下 105.9 千米的时速后,1902 年,一辆蒸汽机汽车赛尔波
利创下了 120.8 千米的时速的新记录。当然,并不能因为这个就保留它。汽
油发动机汽车登场后,法国的德拉克汽车以时速 167.5 千米的记录,初次显
示汽油车的实力。1906 年,由马洛特驾驶的蒸汽汽车斯坦利又夺回记录,它
的时速达到了 203.8 千米,而且第二年马洛特又继续努力,以至时速达到了
310 千米,但汽车翻到海里去了。
真正时速超过 300 千米的是英国的西格雷夫于 1927 年用“日光”号赛车
创下的 333 千米的记录。此后,著名的马尔科姆·坎坝尔的“青鸟”号又连
续打破世界记录。在 1935 年,用著名的罗尔斯·罗伊斯发动机为动力的“青
鸟”号创造了时速 489 千米的记录。这种时速竞赛一直持续到二战以后还在
进行。速度记录也越来越高,到后来有人甚至用火箭发动机为动力突破过
1000 千米的时速,但那已经不是通常意义上的汽车了。那些创造速度记录的
汽车都不具有实用性,只是为了创造记录而特制的,而且创造记录时行驶的
距离也不长。这些汽车大都造价昂贵,汽车外形大都是车头尖尖的,车身做
成流线型,看起来像火箭。特别是汽车的轮胎要特制,因为时速超过 200 千
米后,普通轮胎由于和地面摩擦产生高热,加上路面稍有不平即产生很强的
振动而容易破裂。特制的造价昂贵的轮胎往往创造一个速度记录后就报废
了。
最重要的一点是:即使是现在的高速公路,在平原地区的设计时速才 120
千米,在山区为 80~100 千米,根本无法容忍 300 多千米的时速。
20 世纪的汽车
自 20 世纪初汽车在美国和欧洲大量生产以来,经过几代人的努力,到今
天,全世界已有 5 亿多辆汽车,其中小汽车约占 3.4 亿辆。几乎世界各地的
城市和乡村都留下了汽车的印迹。在这个过程中,众多的汽车公司建立后为
汽车的发展做出了杰出的贡献,但以后又由于各种原因倒闭或被合并了。结
果是今天世界上为数不多的几十家大汽车公司成了汽车时代的佼佼者。它们
生产的一百多种名牌车成了世界各国汽车迷们心目中向往的宠物。
现在世界上数得上的大汽车公司集中在美国、日本、德国、法国、英国
等国家。其中美国的通用汽车公司是世界上最大的汽车公司,生产众多的世
界级名牌汽车。这家公司的前身是由马车制造商威廉·C.杜兰特发起组成的。
在 20 世纪初,当他看到汽车工业蓬勃兴起时,便于 1904 年购买了别克汽车
公司。由于经营成功,以后又先后合并了奥克兰、欧兹莫比尔、卡迪拉克等
大汽车公司和一些小的相关公司,于 1908 年成立通用汽车公司。并于 1916
年成立通用汽车股份有限公司,用这个公司的股票换取原通用汽车公司的股
票,从而取得后者的全部股权。并于 1917 年 8 月 1 日解散原通用汽车公司。
直到 20 年代初,“通用”始终居于福特汽车公司之下。1920 年,福特
汽车公司的市场占有率为 45%,而“通用”只占 17%。后来,“通用”的副
总裁斯隆倡导对公司的管理进行重大改革,使得到 1927 年时,“通用”的市
场占有率一跃达到 43%,并从此一直保持领先地位。目前这家公司在美国 25
个州 88 个城市设有 130 多家汽车制造、装配厂,雇佣职工 76.1 万人,并在
海外 30 多个国家和地区设有子公司和联营公司,下设 60 多家汽车制造、装
配厂。“通用”除了生产坦克、装甲车等军用品作为其产品的一部分外,它
生产的名牌汽车畅销国内外。一旦“通用”发生危机,美国许多经济部门都
会发生连锁反应。通用汽车公司生产小汽车的厂家主要有:雪佛兰部、卡迪
拉克部、奥兹莫比尔部、庞蒂克部和别克部。这些厂家生产众多的豪华名牌
车。著名的如:卡迪拉克的“塞维利亚”;雪佛兰的克尔维特;庞蒂克的“博
纳维尔”;别克的“宝力”和奥兹莫比尔的“德尔塔 88”等。其中卡迪拉克
是老牌的高档车,一直享有盛誉。其价格均在两万美元以上。
美国第二大汽车公司福特汽车公司是老亨利·福特于 1903 年创立的。
1908 年起,老福特主持生产著名的福特牌 T 型小轿车,首次采用大规模流水
线生产,降低了造价和售价,使得汽车开始大众化。这种车的产量非常大,
以致于美国曾流行这样的说法:你的车永远不可能超过福特牌汽车。福特公
司因此一跃成为美国最大的汽车公司,但由于一段时间内产品单一,使得它
将第一的位置让给了“通用”。但直到现在,福特公司仍然是美国第二大汽
车公司。至 1991 年,该公司全年销售额达到 1000 多亿美元。福特公司的生
产厂家主要有:福特部和林肯一墨丘里部。福特部主要生产福特牌及野马牌
汽车,林肯一墨丘里部的主要生产林肯牌豪华轿车,如“大陆”、“城市”
等。其中,林肯车系是超级豪华大型轿车的象征。其墨丘里车则代表了精致、
优雅、舒适、现代化的汽车。
美国第三大汽车公司克莱斯勒汽车公司是一家有传奇般经历的公司。这
家公司曾经非常辉煌,但到 1980 年,这家公司濒临破产,因政府及时给予
15 亿美元保证贷款,加上李·亚科卡的杰出的管理才使得这家公司起死回
生,并逐渐发展成为美国第三大汽车公司。这家公司的顺风部生产的“激光”
牌轿车已 3 次进入“十佳轿车”行列。它将外观漂亮、低价格及性能优良三
合为一。
说到汽车是不能不提到德国的。自从卡尔·本茨制造出第一辆汽车之后,
德国的汽车厂家便如雨后春笋般涌现。经过优胜劣汰,现在,德国主要的汽
车公司有:达姆勒—奔驰股份公司,大众汽车股份公司等。德国现在的汽车
产量次于日本、美国,居世界第三位。其中,大众汽车股份公司是德国最大
也最年轻的汽车生产厂家。
大众汽车股份公司是波尔舍在希特勒要制造“人民汽车”的主张下于
1937 年创建的。公司在战争中主要厂房都被毁了,但到 1948 年时,已成为
当时欧洲最大的汽车生产厂家。这家公司生产的“大众”甲壳虫轿车风靡世
界,连续生产到 70 年代才停产。1969 年,这家公司兼并奥迪纳苏汽车公司
后,开始生产“奥迪”牌轿车。现在,这家公司的主要产品有“高尔夫”、
“马球”等。其中“高尔夫”牌轿车在 1991 年欧洲十大畅销车中位居第一。
80 年代,我国的上海汽车制造厂和一汽先后引进了大众集团的“桑塔纳”、
“奥迪”、“高尔夫”和“捷达”等型轿车生产线。
产品以优质豪华著称于世的达姆—奔驰股份公司是达姆勒和卡尔·本茨
创建的。这家公司生产的梅塞德斯—奔驰系列车中的 230、250、280、300
等型为我国汽车迷们所熟悉。其超级豪华型的奔驰 600 型车则主要为各国政
府首脑及富商巨贾们所乘用。这家公司还生产过两辆震憾 1991 年法兰克福车
展的新车。这就是梅塞德斯·奔驰 C112,它是在 C 组赛车 C11 的基础上豪华
化,再加上所有现今汽车科技中最顶尖的技术制造的。因成本太高,只生产
了两辆。
日本的汽车产量和出口量都居世界第一。虽然日本的汽车工业的形成比
欧美主要汽车生产国晚了大约 30 年,而且二战的破坏使日本的汽车工业遭到
了灭顶之灾。但战后,在美国的帮助下,日本的各个汽车公司纷纷引进国外
的先进技术,在消化吸收后不断增加国产化比重,终于在 50 年代初基本形成
了自己的汽车工业体系,并发展到今天的地位。
丰田汽车工业公司是日本最大的汽车制造厂家,也是丰田集团的主要成
员(丰田集团和日产、三菱是日本 3 个汽车工业大垄断集团)。丰田公司生
产的轿车主要牌号有:最新推出的“凌志”,富有盛名的“皇冠”,以及“赛
利卡”、“花冠”等。丰田公司在 1990 年推出“凌志”LS400 豪华轿车后,
在世界范围内引起轰动,其优越的性能和先进的电控技术为豪华轿车树立了
典范,一时被人们传为佳话。
日产汽车公司是日本第二大汽车公司,它生产的轿车主要牌子有豪华型
的“帝王”牌,一般型的“地平线”牌及大家熟知的“达特桑”牌等。
著名的三菱财团的主要成员三菱汽车工业公司是日本三大汽车生产厂家
之一。除了上面的 3 家大公司,日本还有本田、五十铃等汽车厂家紧随其后。
这些厂家生产多种名牌轿车。但是,日本汽车的不足之处是高档豪华车不多,
该领域几乎全被欧美厂家瓜分。
除了日本、美国、德国等 3 个汽车大国外,英、法、意大利等欧洲国家
都有著名的汽车公司生产世界级的名牌轿车。如法国雪铁龙公司的雪铁龙,
雷诺公司的雷诺车,标致公司的标致系列;英国的高品质、豪华型的劳斯莱
斯,意大利的菲亚特,瑞典的沃尔沃等都是驰名世界的名车。
今天,汽车工业竞争越来越激烈,各大公司纷纷将科学技术的最新成果
用到汽车制造上,推出了一种又一种新型的漂亮车型。可以预见,在不久的
将来,拥有舒适、漂亮的小汽车的人将越来越多,同时,将有新的或许更多
的佼佼者产生。
汽车的结构
汽车的基本结构由车身、动力装置和底盘三大部分组成。
车身包括驾驶室和车厢两部分。
动力装置是驱动汽车行驶的动力源。现代汽车的动力装置主要是汽油机
和柴油机。
底盘是车身和动力装置的支座,同时是传递动力、驱动车身、保证汽车
正常行驶的综合性载体。它由传动系统、行驶系统和操作系统三部分构成。
发动机是汽车的动力源泉,是整个汽车构造中最复杂的部分,因而也是
评价汽车优劣的主要依据。汽车的驱动动力就是由发动机提供的。
现代汽车通常装配四冲程汽油发动机。这种发动机除本身机体外,还由
2 个机构和 5 个系统组成。2 个机构是:曲柄连杆机构和配气机构。前者相当
于人的手臂,能使气缸中燃烧膨胀气体的压力通过活塞、连杆、曲轴巧妙地
使活塞上下的直线运动变成旋转运动,将热能转换为机械能;后者的功能类
似人的呼吸器官,用来调节控制各个冲程要求的燃气和产生的废气的进出。
当气门有节奏地配气时,发动机工作循环才能有条不紊地进行。5 个系统是:
供给、点火、冷却、润滑和起动。燃料供给系统有些像人的嘴、喉、肠、胃。
汽油泵先把汽油(“食物”)从油箱中吸出过滤干净,再送到化油器中去,
与滤清的空气混合,再通过进汽管进入汽缸燃烧。化油器的作用是将油充分
雾化、汽化并同空气均匀地混合使之燃烧得更好。如同人吃进食物要经过胃
的消化才能吸收其营养,并使之转化成热能一样。点火系统的功能是产生高
压电火花,按工作顺序将气缸中压缩后的混合气点燃。冷却系统的作用则是
将发动机在发动过程中产生的高热冷却,以避免机件的损失甚至烧毁。润滑
系统的作用主要是用机油泵把润滑油通过各个油道送给各摩擦面,使它们减
少机械磨损,降低摩擦力,同时,也可将表面产生的热量和磨粒带走,而延
长发动机的寿命。起动系统是用一个电动机带动一个静止的发动机,使发动
机进行第一个循环,“自动”转起来。这就是汽车驱动的起动过程。
汽车驱动主要靠动力源——发动机外,还必须有冷却系统、润滑系统、
传动系统、制动与悬挂等机构配合,才能安全行驶。冷却系统主要是从散热
器(水箱)中流进缸体中围绕着气缸的水道。水先流进缸体底部,吸收了缸
体的热量后再上升至缸体上部,从散热器顶部流回散热器。一个小小的水泵
使冷却水保持一定的循环方向。汽车行驶时,迎面风吹到散热器上,使其中
慢慢流过的热水重新冷却。汽车上还装有冷却风扇,由曲轴通过皮带传动,
以增大风量,从而增加冷却速度。有些发动机只有空气冷却没有水冷却,这
便是“风冷发动机”。润滑系统是依靠机油泵的压力把机油分流到各金属零
件结合处需要润滑的地方,以减少金属零件之间由于摩擦而产生的热量。传
动系统的作用是将曲轴输出的动力传至后轮,是汽车发动系统中的一个重要
机制。
汽车开动以后如何自由停止呢?这是一个非常重要的问题。否则便会发
生严重车祸。于是出现了不断完善的制动系统。一般来说,汽车每一只车轮
上都有一个脸盆一样的制动鼓同车轮一起流动。制动鼓内壁的制动蹄片,当
司机踩下制动踏板即“脚刹车”时,制动液通过管路将压力传到制动蹄片上。
制动蹄片在制动液作用下张开,贴在制动鼓内壁上。蹄片与鼓发生摩擦,从
而使车辆转速下降或停止。
制动的基本原理是增加行驶车轮的摩擦系数,达到制动的目的。而从动
力来源区分,又可分为气压动力系统与液压动力系统两大类别。
汽车的造型艺术
造型设计是人类的一种艺术创造活动。汽车造型设计的发展,是随着汽
车工业的发展而发展的。如开始脱胎于马车形体,而设计出“无马的马车造
型”;后来,随着机械工业、冶金工业的发展,特别是冲压技术、焊接技术
的突破,加上空气动力学理论的研究成果,使汽车的造型脱离了“马拉车”
的原始状态,车头与车身趋向一体,车身材料也由金属代替了木材;接着,
时髦线型设计即个性风格设计风靡一时,出现了工艺美术设计概念,即“车
身外型应当符合现实要求,不应当使物体的形状统治人们,而应当使人们独
立于体现着时髦式样的物体”。于是出现了设计要体现实用需要与精神需要
相结合的概念,体现使用者生活方式的概念,体现工业技术水平和民族、国
度文化特色的概念,从而构成汽车造型艺术发展的一些基本规律并由这些基
本规律形成
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