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第一章信號與系統(tǒng)的基本概念第一節(jié)汽車的發(fā)明第二節(jié)世界汽車的發(fā)展第三節(jié)中國汽車發(fā)展的歷史復(fù)習(xí)思考題第一節(jié)汽?車?的?發(fā)?明
一、汽車的雛形
1.畜力車時代大約在公元前6000年的原始社會,人類祖先在長期的勞動實(shí)踐中,把狩獵來的動物進(jìn)行馴養(yǎng),發(fā)現(xiàn)可以用這些馴服的獸類來馱運(yùn)一些較重的物品。后來人們?yōu)榱四馨徇\(yùn)更多更重的東西,又發(fā)明了橇,并且利用馴服的獸類來拉橇。直到今天,狗拉雪橇仍然是雪地的重要交通工具。橇在雪地里使用還是比較方便輕松的,可是在普通的路面上拉橇就非常費(fèi)力了。人們在實(shí)踐使用中發(fā)現(xiàn),如果在橇下面墊有圓的石頭,拉起橇來就省力多了。后來人們又使用圓木來代替石頭,拉橇的時候不斷在前進(jìn)的道路上重復(fù)鋪設(shè),拉起橇來就輕松了。經(jīng)過人們的長期實(shí)踐和不斷改進(jìn),撬下的圓木逐漸演變成裝有軸的車輪,在細(xì)木棍的兩端裝上圓木片,安放在橇下,就成為最原始的車子。車輪無疑是人類歷史上最重要的發(fā)明之一。公元前1675年,古埃及人發(fā)明了有制動裝置的馬車,能使馬車在很短的距離內(nèi)停下來。到12世紀(jì),羅馬人發(fā)明了前軸可以轉(zhuǎn)向的四輪馬車,使馬車的結(jié)構(gòu)開始有了較大的發(fā)展。進(jìn)入13世紀(jì)后,四輪馬車在歐洲已經(jīng)十分盛行,此時馬車的車廂也開始采用彈簧懸置結(jié)構(gòu),并加大了后輪,使乘坐的舒適性大大提高,同時適應(yīng)馬車行使的道路也逐漸發(fā)展起來。到了16世紀(jì),歐洲的馬車制造業(yè)已相當(dāng)發(fā)達(dá),馬車的制造技術(shù)也有了相當(dāng)?shù)奶岣?。我國也是最早造車和使用車的國家之一,相傳在公元?697年的黃帝時代就有車了,這位黃河流域的部落首領(lǐng)創(chuàng)造了戰(zhàn)車,他讓士兵們站在車上打仗。戰(zhàn)國時期,戰(zhàn)車達(dá)到鼎盛期,這時的戰(zhàn)車多為雙轅雙輪式,由一匹馬來拉,車上搭乘3位士兵,1位負(fù)責(zé)駕車,兩位參加戰(zhàn)斗。我國也是最早造車和使用車的國家之一,相傳在公元前2697年的黃帝時代就有車了,這位黃河流域的部落首領(lǐng)創(chuàng)造了戰(zhàn)車,他讓士兵們站在車上打仗。戰(zhàn)國時期,戰(zhàn)車達(dá)到鼎盛期,這時的戰(zhàn)車多為雙轅雙輪式,由一匹馬來拉,車上搭乘3位士兵,1位負(fù)責(zé)駕車,兩位參加戰(zhàn)斗。在漢朝,大型的馬車已開始采用四輪結(jié)構(gòu),而拉車的馬最多時可達(dá)8~12匹。據(jù)記載,東漢科學(xué)家張衡還發(fā)明了記里鼓車,每行使一定的距離就會自動擊鼓提示。記里鼓車分上下兩層,上層設(shè)一鐘,下層設(shè)一鼓。記里鼓車上有一小木人,頭戴峨冠,身穿錦袍,高坐車上,車走10里,小木人擊鼓一次。當(dāng)擊鼓十次時,就擊鐘一次??梢哉f這就是早期利用齒輪傳動而記錄距離的自動裝置,如圖1-1所示。圖1-1記里鼓車三國時期魏國的發(fā)明家馬鈞,應(yīng)用差速齒輪的原理,制造出一輛指南車,車上有一個小木人,不論車子如何前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎,木頭人的手一直指向南方。而現(xiàn)代汽車上的差速器也是利用這一原理來設(shè)計的,如圖1-2所示。圖1-2指南車
2.汽車的早期雛形我國唐朝著名的高僧、天文學(xué)家僧一行(原名張遂,公元683~727年)曾提出設(shè)想:“激銅輪自轉(zhuǎn)之法,加以火蒸汽運(yùn),名曰汽車”,可算是世界上最早提出自動行駛車輛概念的人,這比西方人設(shè)想發(fā)明的汽車要早700~800年。大約公元1420年,西方有人制造出了一種滑輪車,如圖1-3所示。人坐在車內(nèi),不停地拉動繩子轉(zhuǎn)動滑輪,然后帶動車輪使車走了起來,但是由于人力有限,這種車的速度非常緩慢,甚至比步行還要慢,而且只要稍微有一點(diǎn)上坡路,就很難行駛了。因此,滑輪車沒有什么實(shí)用價值。圖1-3滑輪車大約公元1500年,意大利的文化巨匠、文藝復(fù)興時期的杰出代表達(dá)·芬奇開始探索自動行駛車輛的奧秘。他設(shè)想使一個帶齒的圓盤進(jìn)行水平旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)的力通過帶有齒輪的車軸和車輪連接起來,車就可以前進(jìn)了。但是用什么樣的力量才能使圓盤轉(zhuǎn)動起來呢?既然發(fā)條結(jié)構(gòu)可以積蓄力量,那么它必定能長時間地使圓盤轉(zhuǎn)動。他于是繪制了一幅以發(fā)條作原動力并有傳動機(jī)構(gòu)的車輛草圖。但達(dá)·芬奇的工作僅僅只限于理論上的研究,并沒有進(jìn)行實(shí)際試制,他所提出的利用發(fā)條結(jié)構(gòu)作為車輛原動力的初步設(shè)想,在長時間內(nèi)也沒有能夠引起人們的重視,圖紙被收藏在米蘭市安布羅加圖書館而一直無人問津。公元1649年,德國紐綸堡有一位鐘表匠漢斯·赫丘在前人的啟示下,制造了一臺發(fā)條式的汽車,如圖1-4所示。當(dāng)時的瑞典王子卡爾·古斯塔夫則一見傾心,于是出重金買了過去。但是這臺發(fā)條車的時速不到1.6km,而且每前進(jìn)幾十米,就必須把鋼制發(fā)條卷緊一次,這和人們戴的機(jī)械手表要每隔一段時間上一次發(fā)條是一個道理??墒鞘直砩系陌l(fā)條很容易上,而這種車輛上的發(fā)條要上一次卻不是一件簡單的事,它需要的勞動強(qiáng)度很大,所以發(fā)條車也沒有能夠得到發(fā)展。圖1-4發(fā)條車公元1600年,荷蘭物理學(xué)家西蒙·斯蒂芬根據(jù)帆船的原理,制造出雙桅風(fēng)力帆車,如圖1-5所示。他把木輪裝到船形車座上,憑借風(fēng)力驅(qū)動帆車前進(jìn),這輛帆車可謂是汽車的雛形。據(jù)說這輛車在理想的風(fēng)力條件下,時速可達(dá)32km。當(dāng)時沿著荷蘭的海岸線奔馳,人們感到很驚奇。但是沒有風(fēng),帆車就不能開動,況且風(fēng)和道路的方向會不斷變化,所以這是一輛“不聽話的汽車”。圖1-5風(fēng)帆車二、汽車的誕生
1.蒸汽汽車的發(fā)明
1)世界第一輛蒸汽汽車的誕生
1678年,著名的比利時耶穌會傳教士南懷仁在中國的京都(北京)制成了一輛蒸汽機(jī)汽車。車長60cm,有4個車輪和一個導(dǎo)向輪,車身中央安裝著一個煤爐,上置盛水的金屬曲頸瓶,水被加熱到沸騰汽化,產(chǎn)生一定的壓力,蒸汽由彎曲的瓶口射出,葉輪在蒸汽沖擊下轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生的動力經(jīng)齒輪傳遞給驅(qū)動的車輪,行駛速度相當(dāng)快。這在當(dāng)時是很成功的一種蒸汽渦輪汽車。這輛車在他的《歐洲天文學(xué)》一書中有所描述。雖然它可稱得上是一輛成功的蒸汽機(jī)汽車,但它還只是一輛汽車模型而無實(shí)用價值。
1712年,英國發(fā)明家紐科門研制出世界上第一臺蒸汽機(jī)。這臺蒸汽機(jī)用煤來燒水,使水變成蒸汽,然后利用蒸汽推動活塞產(chǎn)生動力。紐科門發(fā)明的這種蒸汽機(jī)還很不完善,蒸汽機(jī)效率極低,有許多問題沒有解決,主要用在煤和其他礦石的開采上,無法用在交通工具上。公元1765年,英國人瓦特在總結(jié)前人經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,研制出比紐科門蒸汽機(jī)效率高出5倍的新型蒸汽機(jī),并于1769年取得了專利。這為實(shí)用汽車的出現(xiàn)創(chuàng)造了必要的物質(zhì)條件。當(dāng)時,有人委托瓦特制造利用蒸汽機(jī)的汽車,但是,瓦特禁止以他的蒸汽機(jī)為基礎(chǔ)建造蒸汽車輛。世界上第一輛裝用蒸汽機(jī)的汽車是由法國軍官古諾于1769年首次研制成功的。這輛車的車輪、車架均為木制,速度僅有4km/h左右。古諾從小聰明伶俐,善于思考,青年時期曾在德國陸軍中擔(dān)任技師,當(dāng)時他就開始研究如何使用蒸汽機(jī)來驅(qū)動車輛行使。1763年38歲的古諾辭職回到法國,受雇于法國陸軍,任主管技術(shù)的軍官,并繼續(xù)他的研究。當(dāng)時的陸軍大臣肖瓦茲公爵,是兼任外務(wù)大臣和海軍大臣的政府實(shí)權(quán)人物。他對此很感興趣,支持古諾繼續(xù)研究用于牽引大炮的蒸汽機(jī)汽車,并撥給了古諾2萬英鎊作為研究費(fèi)用。經(jīng)過6年的不懈努力,1769年古諾終于制造出了一輛用蒸汽機(jī)驅(qū)動的汽車。當(dāng)時,古諾把這輛蒸汽機(jī)汽車叫做“卡布奧雷”,車身是用很笨重的木頭框架做成的,車長7.3m,車高2.2m,車頭裝著一個直徑為1.34m的銅制大鍋爐和2個容積為50L的氣缸,3個巨大的車輪(前輪直徑為1.28m,后輪直徑為1.5m)支撐著笨重的車身,其中前輪是用來驅(qū)動和轉(zhuǎn)向的。在我們看來,這輛車的結(jié)構(gòu)非常簡單,由鍋爐產(chǎn)生的蒸汽被送到兩個氣缸中,推動里面的活塞上下運(yùn)動,帶動連桿使前輪轉(zhuǎn)動,車便可以前進(jìn)了。由于這輛車的鍋爐供氣不足,蒸汽機(jī)的效率又很低,車子只能走走停停,每小時還走不上4km。在試車中由于操縱困難,結(jié)果下坡時撞到了工場的石墻上,這輛值得紀(jì)念的世界上第一輛蒸汽汽車就這樣成了一堆廢銅爛鐵。后來古諾又花了18個月的時間,造出了一輛更大的蒸汽汽車,能牽引5t重的大炮,每小時可行使9km?,F(xiàn)在,這輛200多年前的汽車先祖還被保存在巴黎的博物館內(nèi),如圖1-6所示。圖1-6第一輛蒸汽汽車當(dāng)時的蒸汽機(jī)還存在著一個致命的弱點(diǎn),就是需要利用蒸汽冷凝后在氣缸中產(chǎn)生的真空來帶動活塞,這樣,蒸汽機(jī)的體積與它所發(fā)出的功率就顯得很不協(xié)調(diào),體積龐大而笨重,發(fā)出的功率卻很小,這種動力作為驅(qū)動車輛的動力,還很不理想。公元1801年,英國煤礦的一位機(jī)械工程師、后來又是鐵路蒸汽機(jī)車的發(fā)明者特雷威蒂克對瓦特的蒸汽機(jī)作了改進(jìn),提高了蒸汽壓力,這樣,既加大了蒸汽機(jī)的功率,又加快了活塞的運(yùn)動速度,并制造了英國最初的蒸汽機(jī)汽車,如圖1-7所示。該車為三輪結(jié)構(gòu),后輪直徑有2.5m,時速達(dá)14.5km。當(dāng)年12月24日,特雷威蒂克在康沃爾郡首次進(jìn)行了試車。圖1-7特雷威蒂克制造的蒸汽汽車在郊外上陡坡時該車發(fā)生故障,因修理時間拖得太長,鍋爐中的水燒干而過熱燒毀。1802年特雷威蒂克獲得了高壓蒸汽機(jī)的專利。他設(shè)計的這種蒸汽機(jī)廣泛地被軋鋼廠、輪船和挖掘機(jī)等用作動力。1803年,特雷威蒂克又制成了能載客8人,平道上時速9.6km,坡道上時速6.4km,形狀類似于公路馬車的蒸汽機(jī)公共汽車。至此,蒸汽機(jī)汽車跨進(jìn)了實(shí)用階段。特雷威蒂克是位天才的工程師,他成為英國第一個制造蒸汽汽車的人。不過,真正使他出名的不是造出了蒸汽汽車,而是因?yàn)樗l(fā)明了蒸汽機(jī)車,也就是我們俗稱的“火車頭”。蒸汽汽車可以在道路上行使,把它搬到軌道上也是很自然的事,當(dāng)時在歐洲的許多地方都有軌道馬車。1804年的2月,特雷威蒂克制成了一輛能作軌道上行使的蒸汽機(jī)車,它可以牽引5節(jié)車廂,乘坐70人或裝載10t礦石,每小時行使8km,而車頭單獨(dú)行使時,時速可達(dá)24km。1808年這輛車在環(huán)形軌道上做了專門的表演,凡付了錢的觀眾都可以坐上去兜兜風(fēng)。
2)蒸汽汽車的黃金時代
18世紀(jì)末,歐美各國出現(xiàn)了一個研究和制造蒸汽汽車的熱潮,各種用途的蒸汽汽車相繼問世,車身和其他機(jī)構(gòu)也在迅速改進(jìn)。到了19世紀(jì),出現(xiàn)了一個蒸汽汽車的全盛時期。
1805年,美國人埃文斯首次制造了裝蒸汽發(fā)動機(jī)的水陸兩用汽車,如圖1-8所示。圖1-8埃文斯制造的水陸兩用汽車該車車身自重15.5t,下裝4個輪子,其后部還有一只蹼輪,從而既能在陸上行駛,也能在水中航行。這種水陸兩用汽車是費(fèi)城港當(dāng)局為了疏通費(fèi)城港而委托埃文斯負(fù)責(zé)制造的。原來打算是制造疏浚船,不料船制成以后,因發(fā)現(xiàn)作業(yè)場地不在海岸邊,于是不得不考慮將這艘蒸汽船運(yùn)送到有港口的地方。埃文斯于是在船底裝上了四個車輪,用船上的蒸汽發(fā)動機(jī)驅(qū)動,把船運(yùn)到了港口,因此疏浚船成了水陸兩用車。該車從費(fèi)城行駛到斯克爾金河上行16km后又返回原地。這項(xiàng)發(fā)明在美國獲得了專利權(quán)。它也算是現(xiàn)代水陸兩用汽車的鼻祖吧。
1825年,英國公爵嘉內(nèi)制成了一輛蒸汽公共汽車。這輛車的發(fā)動機(jī)裝在后部,后軸驅(qū)動,前軸轉(zhuǎn)向。它采用了巧妙的專用轉(zhuǎn)向軸設(shè)計,最前面兩個輪并不承擔(dān)車重,由駕駛者利用方向舵柄輕便地轉(zhuǎn)動,然后通過一個車轅,引導(dǎo)前軸轉(zhuǎn)動,使轉(zhuǎn)向可以輕松自如。1831年,嘉內(nèi)利用這輛車開始了世界上最早的公共汽車運(yùn)營業(yè)務(wù),所以這輛車也被認(rèn)為是世界最早的公共汽車,如圖1-9所示。圖1-9英國最早的蒸汽公共汽車
1828年,英國的漢科克制成了比嘉內(nèi)的汽車性能更好的蒸汽公共汽車,并開始了公共運(yùn)輸事業(yè)的企業(yè)化。他的車可以承載十多名乘客,時速32km,營運(yùn)后很受歡迎。1833年,發(fā)展成立了世界上最早的公共汽車運(yùn)輸公司——蘇格蘭蒸汽機(jī)汽車公司,開始在倫敦和帕廷頓之間運(yùn)營。這是世界上最早能收車費(fèi)的定期公共汽車,如圖1-10所示。由于有關(guān)當(dāng)局對該公司的運(yùn)營進(jìn)行嚴(yán)厲限制,這種公共汽車只運(yùn)營了三年半就從道路上消失了。圖1-10世界上最早的收費(fèi)蒸汽公共汽車
1828年,法國人佩夸爾制造了一輛蒸汽牽引汽車,并獲得了貨運(yùn)載重蒸汽機(jī)汽車專利,如圖1-11所示。這輛車首次采用發(fā)動機(jī)前置后軸驅(qū)動的總布置方案,在發(fā)動機(jī)和后軸之間采用鏈條傳動。為了使轉(zhuǎn)彎靈活,后軸由兩根半軸構(gòu)成,當(dāng)中由差速齒輪連接。此外,兩個較小的前輪,是各自與車架彈性相接的,稱作獨(dú)立懸掛。這種獨(dú)立懸掛設(shè)計在當(dāng)時有劃時代的意義。佩夸爾的鏈條傳動、差速器、獨(dú)立懸掛等設(shè)計對汽車的發(fā)展貢獻(xiàn)極大,至今仍在汽車上廣泛地應(yīng)用。圖1-11佩夸爾制造的蒸汽牽引汽車
1832年比利時人約翰·克里斯蒂安·迪茨制造了一輛蒸汽汽車,外形很像蒸汽機(jī)車,當(dāng)時曾拖著幾節(jié)車廂行使在比利時的布魯塞爾街頭,不過,最終它還是回到鐵路上去了。
1870年,英國的約翰·尤爾制造出世界上最早的蒸汽機(jī)卡車,如圖1-12所示。該車長7.8m,裝有每分鐘250轉(zhuǎn)的雙缸蒸汽機(jī),采用后輪驅(qū)動,載重時的時速僅為1.2公里。
1872年至1878年間,法國人阿美德·伯利造出了幾輛蒸汽公共汽車,車的技術(shù)性能已經(jīng)有了很大的提高,每臺車裝有兩臺V型蒸汽發(fā)動機(jī),裝備了近似現(xiàn)代汽車的變速機(jī)構(gòu)和圓形方向盤,速度最快的車已經(jīng)可以達(dá)到64km/h了。圖1-12世界上最早的蒸汽機(jī)卡車
1883年,法國人提翁·浦東合組建了汽車公司,專業(yè)制造三輪蒸汽汽車,從此蒸汽汽車由單個試制進(jìn)入到了工業(yè)生產(chǎn)階段。蒸汽機(jī)技術(shù)不斷改進(jìn),蒸汽汽車的技術(shù)性能也有了很大的提高,還出現(xiàn)了不燒煤而燃燒石油的蒸汽機(jī),使蒸汽機(jī)的體積大大縮小,重量也減輕了許多,速度也隨之提高,一些蒸汽汽車的時速達(dá)到了100km甚至200km以上,蒸汽汽車的性能達(dá)到了高峰,進(jìn)入鼎盛時期。到1902年為止,僅美國就制造出了4000多輛蒸汽汽車。
3)蒸汽汽車的衰落蒸汽汽車的發(fā)展并不是一帆風(fēng)順,它走過了漫長坎坷的成長歷程,這其中不僅受到當(dāng)時科學(xué)技術(shù)水平的限制,人們頭腦中舊的觀念和習(xí)慣勢力更是嚴(yán)重地阻礙了汽車的發(fā)展。盡管當(dāng)時處于幼稚期的蒸汽汽車還無力與馬車競爭,但卻被馬車行業(yè)的經(jīng)營者視為未來的勁敵,受到他們的敵視、嘲笑和愚弄,竟動用法律手段對蒸汽汽車的使用進(jìn)行限制。在蒸汽汽車的最初發(fā)展時期,它們的設(shè)計都很簡單,只是把一個蒸汽機(jī)裝上底架和輪子。為了達(dá)到一定的輸出功率,就要有個盡可能大的鍋爐;為了達(dá)到一定的行程,又要備有充足的水和煤;車身重了,就要求有一副結(jié)實(shí)的底架和堅(jiān)固的車輪。就這樣惡性循環(huán),車越來越笨重,操縱越來越困難。所以,這些大型蒸汽汽車僅適用于定班的往返行使,路線固定,沿途又有煤、水供應(yīng)。即使如此,仍有許多不可避免的缺陷,如制動困難,車太重,車輪窄,慣性大,轉(zhuǎn)向不靈敏。有時候明知要減速轉(zhuǎn)彎就是慢不下來,轉(zhuǎn)不過去,只能眼睜睜地看著車撞上障礙物。要么就是制動太狠,輪軸斷裂。更可怕的是,爐壓過高,一時難以控制,經(jīng)常發(fā)生鍋爐爆炸事件。更不幸的是,蒸汽車的迅速發(fā)展引起了馬車商人的不滿,他們利用各種勢力使政府不支持蒸汽汽車,并且對蒸汽汽車橫加指責(zé)。有人在報紙上畫出汽車爆炸時斷臂殘足、血肉橫飛的情景,以恫嚇人們不要乘坐汽車。農(nóng)民說汽車嚇壞了他們的牲畜,醫(yī)生說汽車毒化了空氣,騎手說汽車驚呆了他們的馬匹,馬車商人說汽車搶奪了他們的生意。素以保守著稱的英國人最先對汽車發(fā)難。在馬車經(jīng)營者的蠱惑下,1865年英國議會針對蒸汽汽車專門制訂出一項(xiàng)“機(jī)動車道路法案”,其中第3條規(guī)定:每一輛在道路上行使的機(jī)動車輛必須遵守兩個原則,一是至少要由3個人來駕駛一輛車;二是3個人中必須有1個人在車前50m以外步行作引導(dǎo),并且要手持紅旗不斷搖動,為機(jī)動車開道。在第4條中又規(guī)定:機(jī)動車在道路上行使的速度不得超過6.4km/h(4英里/時),通過城鎮(zhèn)和村莊時,則不得超過3.2km/h(2英里/時)。嚴(yán)禁司機(jī)鳴笛,以免驚嚇馬匹,狹路相逢時要為馬車讓路。這項(xiàng)法案被人們稱作“紅旗法”。
1896年1月20日,一名叫沃爾塔·阿諾爾德的英國人因違反限速規(guī)定而被處以罰款,成為世界上第一個因超速而被罰的汽車司機(jī)。當(dāng)時他的車速只有13km/h。在此四面楚歌的景況下,蒸汽機(jī)汽車從19世紀(jì)中葉以后,日趨衰落了。同時,馬車又興旺起來,在汽車發(fā)展史上結(jié)束了英國的先行時代。
1895年12月10日,由“英國汽車工業(yè)之父”戴維·薩羅曼茨倡導(dǎo),在倫敦加諾恩大街旅館成立了“汽車促進(jìn)協(xié)會”。這個協(xié)會的主要目的是為了廢除臭名遠(yuǎn)揚(yáng)的“紅旗法”。在人們的努力下,1896年11月世界上第一個關(guān)于機(jī)動車的交通法規(guī)、愚蠢的“紅旗法”終于被廢止。為了慶祝汽車界的這一勝利,1896年11月14日,專門舉辦了一次由倫敦到布萊頓的汽車比賽——“解放日行駛”。由于這次比賽具有慶祝意義而不完全是為了比試高低,因此參賽汽車有幾次中途停下來等待后面的伙伴,最后編隊(duì)一起開往布萊頓。最后,雷溫·波雷獲得了冠軍,成績是3小時44分35秒?,F(xiàn)在每年11月份仍然舉行從倫敦到布萊頓的老爺車比賽,以紀(jì)念這一事件。在美國汽車剛出現(xiàn)時的情況也差不多。早期的汽車雖然跑得不快,但響聲卻不小,經(jīng)常引起人們的不滿。有一段時間,執(zhí)法人員騎在馬上或者趕著單座四輪馬車,追捕這種擾亂環(huán)境的汽車,抓住了就予以處罰。隨著人們對汽車的改進(jìn),汽車的車速有了顯著的提高,但是美國有些州頒布了限制汽車車速的法律。不過警察要抓住開快車的駕駛員可不容易,于是他們采用在道路上拉一根纜索,來制止超速行駛的汽車。大多數(shù)的警察和城鎮(zhèn)里的人不喜歡裝有發(fā)動機(jī)的這種怪物,也不喜歡駕駛它的人。不過執(zhí)法人員和市政當(dāng)局不久就知道限制車速和抓捕超速者是一種生財之道,于是他們不再討厭這些車子和駕駛員了。到了20世紀(jì),隨著內(nèi)燃機(jī)汽車、電動汽車的大量涌現(xiàn)、性能的不斷提高,蒸汽汽車開始漸漸退出歷史舞臺。
2.內(nèi)燃機(jī)汽車的發(fā)明現(xiàn)在汽車大都使用汽油或柴油作燃料,而最早的汽車內(nèi)燃機(jī)卻使用的是照明煤氣。1799年,法國化學(xué)家勒本第一個建議用照明煤氣作燃料,用火花點(diǎn)火的方式來設(shè)計發(fā)動機(jī),但沒有引起人們的注意。兩年后,他最早使煤氣和空氣的混合氣體經(jīng)壓縮后點(diǎn)火爆發(fā),研究出利用由此產(chǎn)生的膨脹力作為動力源的原理,并取得了基于這一原理的發(fā)動機(jī)專利權(quán)。令人遺憾的是,1804年12月2日,勒本在作為設(shè)計師被招參加拿破侖一世的加冕禮時,在巴黎街頭不知被何人暗殺了。
1807年,居住在巴黎的瑞士人阿耶薩克·德里瓦茲在氣缸內(nèi)使氫氣爆發(fā),以爆發(fā)所產(chǎn)生的膨脹力為動力來推動車子的發(fā)動機(jī)實(shí)驗(yàn)成功,并取得了專利權(quán)。但這種發(fā)動機(jī)不論是氣門還是點(diǎn)火,都是用手來操作的,以至于后來不得不放棄試驗(yàn)。
1826年,英國的機(jī)械師布勞恩制造了裝有天然氣、雙缸、水冷、功率2.97kW的內(nèi)燃機(jī)汽車,并開創(chuàng)了汽車爬上肯特郡布萊克希恩的舒特斯山的記錄。1826年4月25日,布勞恩獲得了專利。因此,有人認(rèn)為布勞恩是內(nèi)燃機(jī)汽車的最早設(shè)計人。
1860年1月24日,法國籍比利時出生的技師勒諾瓦赫為他1859年制成的以照明煤氣為燃料的二沖程發(fā)動機(jī),取得了法國第43624號專利。這種發(fā)動機(jī)有氣缸、活塞、連桿、飛輪等,采用電池和感應(yīng)線圈產(chǎn)生的高壓電火花點(diǎn)火,第一個在發(fā)動機(jī)上采用了自身張縮的活塞環(huán)。他的發(fā)動機(jī)由雙作用式蒸汽機(jī)改裝而成,和蒸汽機(jī)的工作方式相似,在活塞運(yùn)動第一行程中,將煤氣和空氣的混合氣吸入氣缸,在行程中用電火花點(diǎn)燃混合氣體,氣體爆發(fā)膨脹推動活塞對外做功,在活塞返回行程中排除廢氣。由于沒有壓縮混合氣,該發(fā)動機(jī)的熱效率很低,大約為4.5%,但是已經(jīng)比當(dāng)時的蒸汽機(jī)熱效率高了約3倍。同年,勒諾瓦赫發(fā)動機(jī)公司成立,發(fā)動機(jī)第一次開始批量生產(chǎn)銷售,實(shí)現(xiàn)了最初的商品化發(fā)動機(jī)。他的發(fā)動機(jī)達(dá)到了這種無壓縮發(fā)動機(jī)的最高峰。然而,由于他的發(fā)動機(jī)壓縮比為零,所以能否正式算為現(xiàn)代發(fā)動機(jī),人們還有爭論。
1862年5月,勒諾瓦赫又設(shè)計制成了一臺使用液體燃料、功率為1.1kW的二沖程發(fā)動機(jī),并在巴黎的拉羅凱特的工廠給一輛大型載客馬車進(jìn)行了安裝試驗(yàn),制造出世界上第一輛具有行駛價值的內(nèi)燃機(jī)汽車,如圖1-13所示。勒諾瓦赫開始還不敢把自己制造的汽車開出去,直到1863年9月,他終于鼓起勇氣把車開出拉羅凱特大街,穿過萬塞納森林,直到喬萬比爾,行駛了約10km,平均時速6.4km,往返用了3h。第二年,勒諾瓦赫接受了世界上第一次汽車訂貨,貨主竟是俄國皇帝亞歷山大二世。圖1-13第一輛具有行駛價值的內(nèi)燃機(jī)汽車
1862年,法國鐵道技師羅夏發(fā)表了四沖程發(fā)動機(jī)的理論,由吸氣、壓縮、燃燒做功、排氣四個行程循環(huán)工作的發(fā)動機(jī),理論上效率可以提高很多,壓縮得越厲害,功率也就提高得越快。
1864年,居住在奧地利的德國人杰克弗里德·馬爾庫斯在一次研制裝飾燈時,偶然發(fā)現(xiàn)石油煉制后的產(chǎn)品之一汽油,在汽化后有很大的爆發(fā)力,從而制造并試驗(yàn)汽油發(fā)動機(jī)汽車。他的手扶汽車沒有使用離合器,把發(fā)動機(jī)的動力直接經(jīng)齒輪傳遞給后齒輪驅(qū)動,因此在起動時,需要先把車的后部抬起。試驗(yàn)時汽車大約跑了180m遠(yuǎn)。后來,他在維也納駕駛著第一輛裝有汽油機(jī)的汽車在大街上試車,由于發(fā)動機(jī)噪聲太大,當(dāng)局禁止他繼續(xù)試車,后被拆除。10年后,他又制造了第二輛較先進(jìn)的汽車,該車現(xiàn)存放在維也納的工藝博物館里。
1876年,德國人奧托根據(jù)羅夏的理論,制成了第一臺四沖程發(fā)動機(jī),并于1877年取得了專利權(quán),因此人們把此類四沖程內(nèi)燃機(jī)叫奧托內(nèi)燃機(jī)。奧托發(fā)明的這臺內(nèi)燃機(jī)是燃用煤氣的,其工作原理是:煤氣機(jī)吸入氣缸的是煤氣和空氣混合成的可燃混合氣,經(jīng)過約2.5倍壓縮后,用火花點(diǎn)燃,產(chǎn)生劇烈的燃燒,高溫高壓的燃燒氣體推動活塞對外作功,然后廢氣被排除,發(fā)動機(jī)又開始一個新的工作循環(huán)。奧托內(nèi)燃機(jī)的熱效率達(dá)12%,能很平穩(wěn)地、有力地運(yùn)轉(zhuǎn),因此它得到了世界各國的普遍承認(rèn),并廣為應(yīng)用。
1877年,美國紐約州羅切斯特的一名專利代理人喬治·?塞爾登試制出汽油發(fā)動機(jī)汽車。1878年,他的三缸汽油機(jī)驅(qū)動前輪的汽車申請了專利。1895年塞爾登作為汽車的發(fā)明人獲得了美國有名的S49160號專利。當(dāng)汽車的利潤令人垂涎欲滴后,塞爾登將其專利權(quán)賣給了紐約的一些金融家。金融家自然要從中謀利,便組織了“特種汽車制造商協(xié)會”,美國境內(nèi)只有承認(rèn)塞爾登專利的廠商才有權(quán)生產(chǎn)汽車,申請?zhí)卦S證的廠商每年須將其銷售額的一部分(1.5%)上繳協(xié)會作為專利權(quán)稅。由于福特汽車公司堅(jiān)持不買協(xié)會的帳,從而引起專利訴訟案。因所謂“1877年型的塞爾登汽車”幾乎是沒有運(yùn)行過,因此該專利于1911年被聯(lián)邦上院法院撤銷。
1883年,法國的紡織機(jī)械師愛德法特·戴勒瑪·戴玻梯維爾制造了一輛在馬車上裝置一臺雙缸、4.4L、5.88kW汽油機(jī)的四輪汽車。1884年2月12日,這個發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火、燃料供給系獲得了發(fā)明專利權(quán)。汽車制造好后,戴玻梯維爾把車從家中開出去進(jìn)行試驗(yàn),路上凹凸不平的石塊,使得四輪馬車的鐵輪難于行駛,發(fā)動機(jī)的動力遠(yuǎn)不如畜力好,這次試驗(yàn)失敗了。接著,戴玻梯維爾改用橡膠輪胎的三輪車進(jìn)行試驗(yàn),由于發(fā)動機(jī)太重又把車弄壞了。汽車制造完成這點(diǎn)是可以肯定的,但是后來是否經(jīng)過運(yùn)行則證據(jù)不足。然而,現(xiàn)在法國人認(rèn)為是戴玻梯維爾在1884年發(fā)明了汽車。世界上第一臺真正實(shí)用的汽油發(fā)動機(jī)是德國工程師戈特利布·戴姆勒和威廉·邁巴赫共同研制出來的。1872年,奧托在德國建立了德意志發(fā)動機(jī)制造公司,并歡迎戴姆勒參加奧托的公司,作為總工程師的戴姆勒為奧托發(fā)動機(jī)的完成作出了重大的貢獻(xiàn)。他對奧托發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速低、重量大的狀況不滿意,提出了改進(jìn)意見,但是奧托當(dāng)時無視戴姆勒的建議。1882年,戴姆勒和邁巴赫一道另行設(shè)立了汽車發(fā)動機(jī)工廠,移居斯圖加特坎斯塔特鴿子窩大街,潛心研制發(fā)動機(jī)。根據(jù)奧托發(fā)動機(jī)的模型,他們于1883年8月15日研制成了如今汽車所采用的發(fā)動機(jī)的原型。這是一臺單缸汽油發(fā)動機(jī),采用高壓點(diǎn)火,轉(zhuǎn)速750r/min,如圖1-14所示。圖1-14戴姆勒和邁巴赫發(fā)明的第一臺汽油發(fā)動機(jī)
1885年8月29日,戴姆勒把自己發(fā)明的單缸汽油機(jī)裝到一輛木制的自行車上,并試車獲得了成功,每小時能行駛12km。這輛車就是世界上第一輛摩托車,而負(fù)責(zé)試車的邁巴赫則成為世界上第一位摩托車騎士?,F(xiàn)在這輛車被保存在德國慕尼黑的科技博物館內(nèi),如圖1-15所示。圖1-15世界上第一輛摩托車柴油機(jī)也是由德國人發(fā)明的。經(jīng)過多年潛心研制,德國發(fā)動機(jī)工程師魯?shù)婪虬l(fā)明了壓縮燃燒式發(fā)動機(jī)并取得專利。他先讓氣缸內(nèi)吸入純空氣,再用活塞強(qiáng)力壓縮,使空氣的體積縮小到15倍左右,溫度上升至500℃~700℃,此時用壓縮空氣把柴油變成霧狀噴射入氣缸,與缸里的高溫壓縮空氣混合,由于氣缸內(nèi)已有較高的溫度,柴油噴入后隨即自行著火燃燒,爆發(fā)產(chǎn)生高壓,推動活塞作功。柴油機(jī)的最大特點(diǎn)是省油、熱效率高。內(nèi)燃機(jī)的出現(xiàn),使人類進(jìn)入一個新的時代,是汽車發(fā)展中的一個嶄新起點(diǎn)。我們通常所說的汽車都是指裝有內(nèi)燃機(jī)作動力的汽車,也就是裝有汽油或柴油發(fā)動機(jī)的汽車,因此,人們在習(xí)慣上就把汽油汽車發(fā)明的時間看作是汽車的誕生時間,而無形中否定了在此之前早就出現(xiàn)了的蒸汽汽車。近一個世紀(jì)以來,裝有內(nèi)燃機(jī)的汽車更是占據(jù)了絕對優(yōu)勢。
3.現(xiàn)代汽車的誕生在汽車發(fā)展史上,被公認(rèn)的第一輛汽車的發(fā)明者是卡爾·奔馳。卡爾·奔馳1844年出生于火車司機(jī)的家庭,長大后當(dāng)過鐵工廠的學(xué)徒,從小的耳濡目染使他對機(jī)械產(chǎn)生了濃厚的興趣,夢想著發(fā)明一種比蒸汽汽車更好的車子。他從綜合技術(shù)學(xué)校畢業(yè)后,在曼海姆辦了一家機(jī)械廠。1877年,他看到一個朋友騎著一輛當(dāng)時還很少見的自行車,就要求朋友把自行車賣給他。他意識到:內(nèi)燃機(jī)和車輪的結(jié)合將會產(chǎn)生一種嶄新的、能自行驅(qū)動的車輛。從此,他就全力進(jìn)行內(nèi)燃機(jī)的研究。1878年,在他34歲時首次研制成功了二沖程煤氣發(fā)動機(jī),取名為“奔馳發(fā)動機(jī)”,并在1883年創(chuàng)建了“奔馳萊恩煤氣機(jī)廠”,生產(chǎn)世界上最早的固定式煤氣機(jī)。不過,由于煤氣機(jī)體積大、功率小,只能作為固定式的動力裝置,把它裝在車輛上還是笨重了些。當(dāng)時,在他所在的鎮(zhèn)上發(fā)生了一起由汽油爆炸而引起的火災(zāi),奔馳立即想到:用汽油來代替煤氣,就會使一臺小小的內(nèi)燃機(jī)發(fā)出較大的功率。這時,他便開始加緊研究以汽油為燃料的內(nèi)燃機(jī)。
1885年9月,奔馳終于制成了一臺四沖程小型汽油機(jī),并裝在一輛皮帶傳動的三輪汽車上。這就是世界上公認(rèn)的第一輛三輪汽車,如圖1-16所示。1886年1月29日奔馳向德意志帝國專利局申請發(fā)明汽車的專利,這一天也成為汽車的誕生日,奔馳被譽(yù)為“汽車之父”。這是因?yàn)楣J(rèn)的汽車定義中排除了用蒸汽機(jī)驅(qū)動的各種車輛,而奔馳是最早使汽油機(jī)汽車作為商品制造成功的人。同年7月3日,在曼海姆的街上進(jìn)行了第一次公開試驗(yàn),以時速15km的速度行駛了1km。11月2日,專利局正式批準(zhǔn)發(fā)布,專利證書號為37435,專利名稱為“氣態(tài)發(fā)動機(jī)汽車”。這輛三輪車具有現(xiàn)代汽車的一些基本特點(diǎn):火花點(diǎn)火、水冷、鋼管車架、鋼板彈簧、后輪驅(qū)動、前輪轉(zhuǎn)向、制動手把等。圖1-16奔馳發(fā)明的第一輛汽車在制造這輛三輪汽車時,奔馳大膽摒棄了一些陳舊的觀念,打破了因襲馬車木車架的老傳統(tǒng),首次采用鋼管焊接成車架,用三個輻條式車輪做輪子,前面一個小輪子,后面兩個大輪子,后輪車架上裝一臺單缸小型汽油發(fā)動機(jī),這臺發(fā)動機(jī)的有效工作容積為1687mL,轉(zhuǎn)速400r/min,功率為1.1kW,水冷,其動力通過齒輪齒條傳至后軸,后軸系兩個半軸,裝有差速器,最高時速為18km/h。該車的前輪架于一個叉形結(jié)構(gòu)架上,類似于現(xiàn)代自行車的前叉裝置,上面設(shè)有轉(zhuǎn)向手柄?,F(xiàn)在這輛車被收藏于德國慕尼黑科技博物館中。由于車子經(jīng)常出故障,遭到人們的嘲笑、諷刺,奔馳并不是很愿意在公共場所駕駛這輛被人們稱為“散發(fā)臭氣的怪物”的車。1888年8月,奔馳還在對他的汽車進(jìn)行不斷改進(jìn),準(zhǔn)備參加慕尼黑工業(yè)展覽會。他的兩個兒子,15歲的歐根和13歲的理查德正在放暑假,兩個孩子纏著38歲的媽媽貝爾塔,要她讓他們試一試爸爸的偉大發(fā)明——那輛三輪汽車。最后,貝爾塔終于同意。第二天早上,母子三人悄悄把汽車推出院子,以免開動時吵醒奔馳。他們順利地發(fā)動了汽車,上了路。汽車慢慢地駛出了曼海姆,路上空曠無人,一切順利。路上的人們以驚奇的目光打量著這個三個輪子的、發(fā)出“突突”聲的怪物。一路上,盡管出了一些小故障,但最后,她們終于到達(dá)了福爾茨海姆貝爾塔的娘家,行程180km。5天后她們又駕車回到了曼海姆。這次長途駕車旅行,使她們成為世界上最早乘坐汽油機(jī)汽車長途旅行的人。奔馳對他們母子的這次“秘密行動”并沒有生氣,而且針對試車中發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行了改進(jìn)。奔馳夫人為了支持丈夫的事業(yè),大膽地進(jìn)行了世界第一輛汽車的試車,成為千古佳話。世界第一輛四輪汽油機(jī)汽車的發(fā)明者是戈特利布·戴姆勒,他出生于一個面包師之家,從小愛好機(jī)械,做過鐵匠和車工,也上過幾年技術(shù)學(xué)校。他曾長期負(fù)責(zé)奧托發(fā)動機(jī)公司的技術(shù)工作,并對奧托循環(huán)發(fā)動機(jī)的改進(jìn)有過很大的貢獻(xiàn)。
1886年8月,戴姆勒為慶祝妻子埃瑪?shù)?3歲生日,訂購了一輛馬車,他在埃斯林加機(jī)械制造廠將這輛四輪馬車加以改制,增加了傳動、轉(zhuǎn)向等機(jī)構(gòu),然后在車身后部裝上一臺1.1km的單缸水冷汽油發(fā)動機(jī),制成了世界上第一輛四輪汽油汽車,如圖1-17所示。這輛車采用發(fā)動機(jī)后置,裝有摩擦式離合器,后輪驅(qū)動,轉(zhuǎn)向桿轉(zhuǎn)向,車架涂著深藍(lán)色漆,座位上套著黑色皮套,車前掛著一盞燈籠用于夜晚照明。1887年3月,進(jìn)行了第一次行駛試驗(yàn),最高時速可達(dá)18kW。這輛車完全是一輛馬車的樣子,盡管它的車速能讓你窒息,但它卻是輛沒有馬拉的“馬車”——汽車。圖1-17戴姆勒發(fā)明的四輪汽車
1890年11月28日,戴姆勒在斯圖加特附近的勘斯塔特城創(chuàng)建了“戴姆勒機(jī)動車有限公司”,批量生產(chǎn)汽車。并于1926年6月29日與奔馳汽車公司合并,成為戴姆勒-奔馳汽車公司。奔馳和戴姆勒,他們的發(fā)明成為汽車史上最重要的里程碑,一同被稱為“世界汽車之父”。他們組成的戴姆勒-奔馳汽車公司也早已舉世聞名,他們以德國人的精湛技術(shù)創(chuàng)造了質(zhì)量卓越的汽車。100多年來,頭頂“三叉星”商標(biāo)的“戴姆勒-奔馳”汽車自信地馳騁在世界的每個角落。繼德國出現(xiàn)汽油汽車之后,法國在1890年、美國在1894年、英國在1896年、日本在1907年、俄國在1910年先后造出了自己的汽油汽車。第二節(jié)世界汽車的發(fā)展一、汽車工業(yè)的發(fā)展階段
1.汽車發(fā)明和開發(fā)試驗(yàn)時期(1886~1910年)汽車基本上是手工制造,成本高、壽命短,只是少數(shù)富人的玩物。汽車誕生地在德國,而世界早期汽車工業(yè)中心在法國巴黎,這與巴黎社會的奢靡風(fēng)氣十分相投。1889年法國標(biāo)致公司成功研制了齒輪變速器、差速器,并在1891年首先采用前置發(fā)動機(jī)后輪驅(qū)動。同年摩擦片式離合器也在法國開發(fā)成功。
1898年法國雷諾公司制造了雷諾1號車,它采用密閉箱式變速器、萬向節(jié)傳動軸和中齒輪主減速器。1902年法國的狄第安采用了流傳至今的狄第安后橋半獨(dú)立懸架。由于法國人的不斷改進(jìn)使得早期的汽車性能大大提高。
2.汽車技術(shù)性能不斷完善時期(1911~1940年)汽車各個方面不斷取得技術(shù)進(jìn)步,汽車的行駛速度、安全性能和使用壽命大大提高,成為發(fā)達(dá)國家公眾日常生活中的重要交通工具,而世界汽車工業(yè)的中心也迅速向美國轉(zhuǎn)移,使美國成為汽車工業(yè)的霸主。
3.汽車技術(shù)迅速發(fā)展時期(1941~1960年)汽車在各發(fā)達(dá)國家大量地進(jìn)入人們的生活,其技術(shù)性能面臨著更高的要求。汽車及發(fā)動機(jī)的理論研究和開發(fā)設(shè)計被提高到了重要的地位,并根據(jù)不同用途而嚴(yán)格分類,系列生產(chǎn),質(zhì)量也達(dá)到相當(dāng)高的水平,逐漸步入技術(shù)成熟階段。
4.汽車綜合技術(shù)及高科技廣泛應(yīng)用時期(1960年以后)從空氣動力學(xué)、人體工程學(xué)到自動化技術(shù)、電子技術(shù)、材料及加工技術(shù)等,汽車綜合了各工業(yè)門類的眾多技術(shù),動力強(qiáng)勁,操作簡便,乘坐舒適,駕駛安全,成為現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的象征。世界汽車工業(yè)形成了美、日、歐三足鼎立的格局。
二、汽車發(fā)展史上的六個里程碑汽車工業(yè)是20世紀(jì)對人類生活影響最大的產(chǎn)業(yè),汽車技術(shù)已有100多年的歷史,有一些獨(dú)具一格的設(shè)計在汽車發(fā)展史上占有突出的地位,曾經(jīng)影響甚至決定了汽車演變的方向。20世紀(jì)汽車發(fā)展史上共出現(xiàn)了六個里程碑。
1.帕納爾系統(tǒng)梅塞德斯汽車時代
1899年,居住在法國東南部海濱城市尼斯的奧地利商人埃米爾·耶利內(nèi)克很喜歡賽車,并用他的那輛奔馳車參加過多次比賽,但是他那輛20kW的奔馳車很難戰(zhàn)勝法國的賽車,于是他要求戴姆勒發(fā)動機(jī)公司為他重新訂做一輛全新的賽車。邁巴赫于是重新進(jìn)行設(shè)計制造,在機(jī)械性能及外型上都做了較大的改進(jìn)。1901年,埃米爾·耶利內(nèi)克用他可愛女兒的名字梅塞德斯(如圖1-18)作為牌號登記參賽,這輛新車在尼斯舉行的汽車競賽上戰(zhàn)勝了所有的對手,獲得冠軍,一鳴驚人。法國汽車俱樂部的秘書長保羅·梅昂說“我們進(jìn)入了梅塞德斯時代”。圖1-18梅塞德斯
19世紀(jì)末,法國的帕納爾-勒瓦索公司將發(fā)動機(jī)裝在車前部,通過離合器、變速器和齒輪傳動裝置把驅(qū)動力傳到后輪,這種方案后來被稱為帕納爾系統(tǒng)。人們常稱這種方案為常規(guī)方案。這部車采用了帕納爾系統(tǒng),由邁巴赫設(shè)計安裝在新車上,成為當(dāng)時全世界汽車制造的樣板,帕納爾系統(tǒng)的地位由此真正確立起來。
1900年前后耶利內(nèi)克組建了奧地利戴姆勒公司,他的訂貨對德國戴姆勒公司的發(fā)展起了重要作用。1902年戴姆勒公司生產(chǎn)的汽車正式采用了梅塞德斯這個品牌,如圖1-19所示。圖1-19梅塞德斯汽車
2.大眾交通福特汽車時代
1908年,美國汽車城底特律的福特汽車公司開始生產(chǎn)一種型號為T型的汽車,如圖1-20所示。工人們首次用大批量生產(chǎn)的部件在流水線上組裝汽車。T型車是一種沒有先例的技術(shù)典型,構(gòu)造簡單的四缸發(fā)動機(jī)只有14.7kW,工作容積為2884mL,轉(zhuǎn)速達(dá)每分鐘1600轉(zhuǎn)。工作負(fù)荷低,轉(zhuǎn)速慢,使得發(fā)動機(jī)非常耐用,可以用最低劣的汽油,甚至可以用煤油比例很大的混合油。圖1-20福特T型車從1908年10月1日第一輛T型車交貨以來,直到1927年夏天成為歷史,共售出1500多萬輛。T型車在全世界備受青睞,它成了便宜和可靠交通的象征。1913年底,美國售出的汽車近一半是福特生產(chǎn)的。到20世紀(jì)20年代,全世界一半以上的注冊汽車都是福特牌。
T型車的許多創(chuàng)新永遠(yuǎn)地改變了汽車制造業(yè)。流水線組裝是亨利·福特于1913年在福特海蘭公園工廠首創(chuàng)的,這不僅為汽車制造業(yè),乃至為整個工業(yè)界帶來了偉大的變革。方向盤左置使乘客出入方便,第一個將發(fā)動機(jī)氣缸體和曲軸箱做成單一鑄件,第一個使用可拆下的氣缸蓋以利檢修,第一個大量使用由福特汽車公司自己生產(chǎn)的輕質(zhì)耐用的釩鋼合金。T型車靈巧的行星齒輪變速箱讓新手也覺得換擋輕松自如。這時盡管汽車技術(shù)有了迅速發(fā)展,但人們并不對汽車的外型作過多的要求,只是把它當(dāng)成一種行駛的機(jī)器,價格也很便宜,福特T型汽車有一段時間只賣295美元,普通職業(yè)的人們也能買得起,成為當(dāng)時最佳的交通工具。
3.前輪驅(qū)動雪鐵龍汽車時代
1934年,安德列·雪鐵龍?jiān)诜▏Q起了汽車史上的第三個里程碑。1919年,這位法國企業(yè)家第一個在歐洲實(shí)行汽車流水線生產(chǎn)。不久,雪鐵龍汽車公司就成了歐洲大型而又成功的廠家之一。這時,汽車制造者正在討論是否前輪驅(qū)動比后輪驅(qū)動作用更好的問題。1934年3月24日,雪鐵龍7CV型的前驅(qū)動汽車問世,如圖1-21所示。該車采用大量當(dāng)時最先進(jìn)的技術(shù),前輪驅(qū)動、承載式車身結(jié)構(gòu)、扭桿懸架及液壓制動等等。這些技術(shù)有些車輛早已采用,但是沒有人集中在一輛汽車上且成批生產(chǎn)。這一車型的批量生產(chǎn),引領(lǐng)了當(dāng)時汽車生產(chǎn)的潮流,得到了汽車業(yè)屆的認(rèn)可。圖1-21雪鐵龍7CV型汽車受雪鐵龍委托的安德列·勒費(fèi)弗爾及其助手莫里斯·圣蒂拉創(chuàng)造的汽車,其設(shè)計方案即使今天也不算過時,甚至在許多警匪電影中,這種由于性能可靠而被用作逃跑的車輛,被人稱為成功的“強(qiáng)盜車”。這種車除了個別地方作了一些小修改外,連續(xù)生產(chǎn)了25年才被安德列·勒費(fèi)弗爾設(shè)計的第二種汽車雪鐵龍DS型取代。前輪驅(qū)動汽車至少在行車安全方面證明了它優(yōu)于常規(guī)的構(gòu)造方式。
4.銷售神話甲殼蟲汽車時代
1934年1月,世界著名的汽車設(shè)計大師波爾舍向德國政府提出一份為大眾設(shè)計生產(chǎn)汽車的建議書,此項(xiàng)建議得到了希特勒政府的批準(zhǔn)和支持。波爾舍隨后于1938年組建了一個由34萬人入股的大眾汽車股份公司。在沃爾夫斯堡的大眾汽車城里,第一批甲殼蟲汽車問世,但僅僅生產(chǎn)了630輛就因第二次世界大戰(zhàn)而停產(chǎn)。戰(zhàn)后,大眾公司劃歸西德政府,汽車生產(chǎn)逐步恢復(fù)。由于甲殼蟲汽車價格低廉,很快風(fēng)靡德國和歐洲,1955年甲殼蟲汽車出口到100多個國家。到1981年甲殼蟲汽車停產(chǎn)時,已經(jīng)累計生產(chǎn)了2000萬輛,打破了福特T型車的世界記錄,創(chuàng)造了單一車型的銷售神話,豎起了汽車史上又一座豐碑,如圖1-22所示。甲殼蟲汽車基本結(jié)構(gòu)一直不變,采用發(fā)動機(jī)后置,結(jié)實(shí)耐用,不講究豪華,售后服務(wù)和配件供應(yīng)良好?,F(xiàn)在后置發(fā)動機(jī)轎車早已淡出市場,最多賽車或跑車才裝后置發(fā)動機(jī),而且大多裝在后軸之前。圖1-22甲殼蟲汽車
5.難以超越的迷你汽車
1959年,由阿歷克·伊斯岡尼斯設(shè)計的奧斯汀·迷你微型轎車在英國面世,如圖1-23所示。該車長3.05m,寬1.4m,自重630kg,結(jié)構(gòu)設(shè)計新穎先進(jìn),采用橫置4缸發(fā)動機(jī)和前輪驅(qū)動,把發(fā)動機(jī)油底殼、變速器、主減速器和差速器做在一個箱體內(nèi),前部非常緊湊,使得客艙在有限的汽車總長度中顯得十分寬敞。由于結(jié)構(gòu)先進(jìn)、性能優(yōu)良、價廉物美,自1959年投產(chǎn)至今一直暢銷不衰。盡管車輪直徑只有25.4cm,發(fā)動機(jī)功率又比別的車小,但該車巧妙的重心分布及適當(dāng)?shù)妮S距和輪距,使得它在蒙特卡羅汽車賽中三次奪魁,在無數(shù)次環(huán)形路車賽中獲勝。以前的轎車從來沒有見過這么“迷你”的,以致在它面世時被許多人認(rèn)為是開玩笑的東西,直到它被很多人接受。曾經(jīng)在一段時間里,迷你車成了一種不分等級的、受崇拜的汽車,許多名流把它當(dāng)作玩具在市區(qū)里開來開去,打破了人們的傳統(tǒng)觀念?,F(xiàn)在仍然流行微型車,曾經(jīng)有人試圖使這種小車有一種“現(xiàn)代化的樣式”而改進(jìn)它原來的設(shè)計,但都沒有成功,這是因?yàn)閺囊婚_始伊斯岡尼斯就將“迷你”的設(shè)計考慮得十分周密,無懈可擊。圖1-23奧斯汀·迷你微型轎車
6.風(fēng)靡全球的多用途汽車。多用途汽車,英文全稱為Multi-PurposeVehicle,縮寫為MPV。這種由法國雷諾汽車公司在1984年生產(chǎn)的Espace牌MPV以它新穎的車廂布局設(shè)計引起了車壇的轟動。以前汽車的后排座位是固定不動、一成不變的。而MPV則是車廂內(nèi)每個座椅都可獨(dú)立調(diào)節(jié),可以做成多種形式組合,可以是乘車形式,又可以組合成有小桌的小型會議室。從車廂座椅位置的固定到可調(diào),從固定空間布置到可變空間布置,標(biāo)志著汽車使用概念上的變革。受MPV設(shè)計概念的啟發(fā),現(xiàn)代汽車上又出現(xiàn)了運(yùn)動型多用途車,英文全稱為SportUtilityVehicle,簡稱SUV,它具有轎車和輕型卡車的特點(diǎn)。在MPV與SUV的基礎(chǔ)上,又出現(xiàn)了近年風(fēng)靡全球的休閑車,英文全稱為RecreationVehicle,簡稱RV,它在外形上突破了傳統(tǒng)轎車三廂式的布局,車廂空間具有多用途、富于變化和適應(yīng)性廣的特點(diǎn);在設(shè)計思想上,它承襲了MPV的基本設(shè)計概念——可變的車廂空間組合。正因?yàn)镸PV的出現(xiàn),才使汽車設(shè)計者突破了舊的框架,設(shè)計出從專用性到多樣性的各種各樣的家庭汽車,如圖1-24所示。圖1-24多用途汽車
三、汽車外形的發(fā)展汽車發(fā)展初期,研究設(shè)計者們把主要精力都用在了汽車的機(jī)械設(shè)計上,對汽車的外形并沒有進(jìn)行過多的研究,待汽車的基本結(jié)構(gòu)全部發(fā)明出來后,才著手進(jìn)行外部造型的改進(jìn)。汽車造型是科學(xué)與藝術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,它涉及很多門類的領(lǐng)域,如空氣動力學(xué)、流體力學(xué)、材料工藝學(xué)、人機(jī)工程學(xué)、工業(yè)美學(xué)、消費(fèi)心理學(xué)等等。汽車的造型設(shè)計不是對汽車進(jìn)行簡單的外型加工裝飾,而是以藝術(shù)的手法巧妙地表現(xiàn)汽車的功能、材料、工藝和結(jié)構(gòu)特點(diǎn),并形成符合人們一般審美規(guī)律的形體。自汽車誕生以來,它的外形隨著人們的審美觀的發(fā)展和時代的進(jìn)步不斷在改變,在100多年的發(fā)展中,設(shè)計師們對汽車的外形進(jìn)行了各種各樣的嘗試,但設(shè)計的主流歸納起來大致經(jīng)歷了馬車型汽車、箱型汽車、甲殼蟲型汽車、船型汽車、魚型汽車、楔型汽車等幾個階段。
1.馬車型汽車眾所周知,不管是奔馳發(fā)明制造的第一輛三輪汽車,還是戴姆勒制造的第一輛四輪汽車,都是在馬車的基礎(chǔ)上改裝而成的,在外形上跟當(dāng)時的馬車沒有多大的區(qū)別,是一輛沒有馬拉的“馬車”。從19世紀(jì)末到20世紀(jì)初,除了奔馳和戴姆勒各自成立了自己的汽車公司外,世界上也相繼出現(xiàn)了一批汽車制造公司,如美國的福特公司、英國的勞斯萊斯公司、法國的標(biāo)致公司、雷諾公司、雪鐵龍公司、意大利的菲亞特公司等,但這些公司生產(chǎn)的汽車外形基本上還是沿用了馬車的造型。馬車型車身多是在車身上部加上固定車篷或活動布篷來遮光擋雨,這樣的車身很難抵擋較強(qiáng)風(fēng)雨的侵襲,給乘坐者帶來了極大的不便。當(dāng)汽車行駛速度提高到每小時40km以上時,迎面風(fēng)使乘車人受不了,于是出現(xiàn)了擋風(fēng)玻璃。1908年福特推出T型車時,馬車型汽車達(dá)到了頂峰,如圖1-25所示。圖1-25馬車型(1908年福特T型)
2.箱型汽車由于馬車型汽車很難抵擋風(fēng)雨的侵襲,1915年,美國福特汽車公司設(shè)計生產(chǎn)了一種新型車身,它很像一個大箱子,上部裝有門窗,實(shí)際上只是在原來的馬車車身上做了輕微的改進(jìn),但乘車人免受了風(fēng)雨灰塵的侵襲,人們把裝有這類車身的汽車叫箱型汽車,如圖1-26所示。福特T型箱型車年產(chǎn)量達(dá)到30多萬輛,占當(dāng)時美國汽車總產(chǎn)量的70%~80%。隨著福特T型汽車的普及,用戶產(chǎn)生了多樣化的需求。美國通用汽車公司的雪佛蘭總部看準(zhǔn)這個要求,于1928年制造出散熱器罩、發(fā)動機(jī)通風(fēng)口和輪罩上增加豪華裝飾的汽車,從而博得了用戶的歡迎。隨著生活節(jié)奏的不斷加快,人們對車速的要求也越來越高。要想使汽車跑得快,有兩條主要途徑,一是增大發(fā)動機(jī)功率,二是減小空氣阻力。隨著車頂高度的降低,前窗玻璃不斷變窄,但影響前方的視野,乘員感到十分壓抑,后來放棄了降低高度提速的辦法,而通過提高功率的辦法來克服空氣阻力,以至于發(fā)動機(jī)越做越大。圖1-26箱型(1915年福特T型)事實(shí)上我們現(xiàn)在乘坐的大中型客車也還是箱型車,不論客車是豪華型還是普通型,也不論車身的外飾如何變化,供乘客使用的空間仍然還是一個長方體的箱型空間,箱型車身延續(xù)至今仍然具有不可替代的生命力。但作為高速汽車來講,箱型汽車是不夠理想的。
3.甲殼蟲型汽車由于箱型車的空氣阻力太大,妨礙了汽車前進(jìn)的速度,于是人們又開始了新的汽車外形的研究。1920年德國人保爾·亞萊用風(fēng)洞試驗(yàn)對飛艇進(jìn)行了空氣阻力的研究,他發(fā)現(xiàn)前圓后尖的物體阻力最小,從而找到了解決形體阻力的途徑。以后空氣動力學(xué)的研究中心轉(zhuǎn)移到美國,有更多的學(xué)者從事汽車車身空氣動力學(xué)的研究,他們的研究成果被用于汽車的設(shè)計和生產(chǎn)中。1934年,流體力學(xué)研究中心的雷依教授,采用模型汽車在風(fēng)洞中試驗(yàn)的方法測量了各種車身的空氣阻力,這是具有歷史意義的試驗(yàn)。
1934年,美國的克萊斯勒公司生產(chǎn)的氣流牌小客車首先采用了流線型的車身外形。1936年福特公司在“氣流”牌的基礎(chǔ)上加以精練,并吸收商品學(xué)要素研制成功林肯牌和順風(fēng)牌流線型小客車。這些車散熱器罩很精致并具有動感,俯視整個車身呈仿錘形,很有特色。受其影響,以后出現(xiàn)的流線型汽車有1937年的菲亞特和1955年的雪鐵龍等。流線型車身的大量生產(chǎn)是從德國的“大眾”開始的。1933年,德國的獨(dú)裁者希特勒要求波爾舍博士設(shè)計一種大眾化的汽車,波爾舍經(jīng)過長期觀察,他發(fā)現(xiàn)一種名叫甲殼蟲的小動物不但能在地上爬也能在空中飛,其形狀空氣阻力很小。波爾舍把甲殼蟲的自然美如實(shí)地、天才地運(yùn)用到車身造型上。甲殼蟲型車身迎風(fēng)阻力最小,空氣動力學(xué)的原理在這種車身上得到了完美的應(yīng)用,也為以后在車身外形設(shè)計上運(yùn)用仿生學(xué)開創(chuàng)了先河。波爾舍最大限度地發(fā)揮了甲殼蟲外形的長處成為同類車中之王,甲殼蟲也成為該時代汽車的代名詞。由于第二次世界大戰(zhàn)的原因,甲殼蟲型汽車直到1949年才真正大批量生產(chǎn),并開始暢銷世界各地,同時以一種車型累計生產(chǎn)超過2000萬輛的記錄而著稱于世,如圖1-27所示。圖1-27甲殼蟲型
4.船型汽車
1949年,美國福特汽車公司經(jīng)過多年的努力推出了具有歷史意義的福特V8新型汽車。這種車型改變了以往汽車造型的模式,使前翼子板和發(fā)動機(jī)罩、后翼子板和行李艙罩融于一體,大燈和散熱器罩也形成整體,車身兩側(cè)形成一個平滑的面,車室位于車的中部,整個造型很像一只小船,所以人們把這類車稱為船型汽車,如圖1-28所示。圖1-28船型(1949年福特V8)
5.魚型汽車為了克服船型汽車高速行駛尾部渦流這一缺陷,人們把船型汽車的后窗玻璃逐漸傾斜,傾斜的極限即為斜背式。由于斜背式汽車的背部像魚的脊背,所以稱這類車為魚型汽車。1952年,美國通用汽車公司生產(chǎn)的別克牌轎車就是這類車的代表,如圖1-29所示。圖1-29魚型(1952年別克)
6.楔型汽車魚型鴨尾式車型雖然部分地克服了汽車高速行駛時空氣升力的問題,但沒有從根本上進(jìn)行解決。經(jīng)過大量的試驗(yàn),設(shè)計師們最終找到了一種解決方案,那就是現(xiàn)代汽車的模板——楔型汽車。這種車型就是將車身整體向前下方傾斜,車身腰線前低后高,外形如同一個楔子,因而人們把這種造型叫做楔型汽車,如圖1-30所示。這種車行李艙明顯高于發(fā)動機(jī)艙,車尾平直,能有效克服升力問題,有些還在尾部裝上定風(fēng)翼,更加適合高速行駛。楔型汽車從各個方面考慮已接近理想狀態(tài),現(xiàn)代轎車基本上都是朝著這個方向發(fā)展。從外形看,楔型車身造型清爽利落、簡潔大方,非常具有時代氣息,給人一種美的享受。圖1-30楔型(蓮花)
100多年來,汽車的外形在隨著時代進(jìn)行發(fā)展,隨著人們對科學(xué)技術(shù)的研究以及審美觀念的變化,汽車的外形還會繼續(xù)進(jìn)一步演變?,F(xiàn)在世界各大汽車制造公司都在著手進(jìn)行這方面的努力,不斷地研制出了一些概念車,如圖1-31所示。這也許就是未來汽車的縮影,我們沒有理由不相信,在人類的共同努力下,汽車的未來將更加輝煌。圖1-31未來汽車第三節(jié)中國汽車發(fā)展的歷史一、舊中國的汽車夢
1901年,第一輛汽車進(jìn)入中國,匈牙利人李恩時把兩輛福特牌汽車運(yùn)到上海,專供租界內(nèi)的外國人使用。據(jù)說這兩輛車是福特的早期產(chǎn)品,跟現(xiàn)在的吉普車大小差不多,外型類似于當(dāng)時的敞篷馬車,一輛裝有涼棚式車頂,一輛裝有可折疊的帆布軟篷。車輪是木頭制做的輪輞和橡膠的實(shí)心輪胎,車前為駕駛員的單人座位,后面則是雙人的乘客座位。別看這車十分簡單,卻是行駛在中國大陸的汽車先驅(qū)。雖然在1901年中國大地上響起了汽車發(fā)動機(jī)聲,但嚴(yán)格說起來這是由外國人購入、專供外國人使用的汽車。第一輛由中國人購入的汽車是在1902年,當(dāng)時袁世凱為取悅慈禧太后,花巨資從香港進(jìn)口一輛德國奔馳汽車公司生產(chǎn)的汽車,如圖1-32所示。該車為木質(zhì)敞篷結(jié)構(gòu),安裝有頂棚,雙排座,外形留有歐洲馬車的痕跡,發(fā)動機(jī)為三缸3.94kW、后置,旁置兩檔齒輪式變速器,經(jīng)皮帶傳到后軸,后輪驅(qū)動,時速約15~20km。圖1-32慈禧太后的游玩車當(dāng)時,慈禧第一次見到此車,非常好奇,便欲乘車兜風(fēng),這可嚇壞了滿朝文武大臣,紛紛勸阻,慈禧根本不聽,一定要乘車取樂,可當(dāng)坐上汽車之后,才發(fā)現(xiàn)駕駛員不僅與她一樣坐著,而且還居然位于前面,這簡直是大逆不道,于是下令駕駛員要跪著開車。可跪著怎么開車呢?盡管慈禧惱羞成怒,卻也無可奈何,只得繼續(xù)坐她的十六抬大轎。就這樣,中國進(jìn)口的第一輛汽車便長期放置、無人過問。該車后來由故宮移到頤和園,現(xiàn)陳列于園內(nèi)的德和園。
1903年,在上海南京路上的“快利腳踏車行”曾銷售過一輛通用汽車公司的奧茲莫比爾汽車,這是一輛單缸發(fā)動機(jī)車,用板舵式駕駛桿操縱,裝自行車鈴和電石車燈。
1905年,汪福昌開設(shè)了我國最早的汽車修理行。1908年,美商環(huán)球供應(yīng)公司百貨商場在上海開辦了汽車出租部,使用可乘4名乘客的凱迪拉克汽車,可以用電話叫車和訂車。同年3月上海出現(xiàn)了有軌電車。在租界地經(jīng)營汽車運(yùn)營的公司也相繼出現(xiàn),如平治汽車部、享茂汽車行、中央汽車公司、東方汽車公司等,多為洋人服務(wù)。
1912年,鈑金工出身的應(yīng)寶昌先生的寶昌機(jī)器廠在制造馬車零件的同時開始兼營汽車修配業(yè)務(wù),這是我國最早的汽車配件廠。1932年,該廠發(fā)展成為寶昌汽車材料廠,完全轉(zhuǎn)入汽車業(yè)。
1913年,法國人在北京開辦了出租車行——飛燕汽車行。1914年11月,無軌電車在上海運(yùn)營。次年馬來西亞華僑從香港購入轎車,改裝成出租車在廣州投入運(yùn)營。
1920年,上海社查飯店(現(xiàn)浦江飯店)男仆周祥生看到洋人要車常供不應(yīng)求,而美商經(jīng)營的出租汽車業(yè)只有七八輛車,于是與人合伙買來一輛美國雪佛蘭舊汽車,也在飯店門口經(jīng)營起出租車來。1922年,他再購4輛汽車,在武昌路掛上了“祥生汽車行”的招牌。1931年,周祥生用12輛汽車在上海北京路800號創(chuàng)辦了“祥生汽車股份有限公司”。三年后他一下子通過美通洋行套購了100輛雪佛蘭轎車,使祥生公司成為上海最大的出租車公司。到抗戰(zhàn)前,他擁有248輛汽車和647名職工。在祥生之后,上海出租汽車業(yè)迅速發(fā)展。20世紀(jì)30年代,上海已擁有15家出租汽車公司。
1922年,上海商人董漢生用兩輛汽車創(chuàng)辦了我國第一家公共汽車公司,行駛在租界的愚園路至兆豐公園之間。該車是英國生產(chǎn)的敞篷公共汽車,沒有排擋、沒有擋風(fēng)玻璃、沒有照明設(shè)備,啟動和加速都得用手控制,輪胎十分破舊,每輛車載客30人,后因競爭不過英國人阿諾爾特創(chuàng)辦的公共汽車公司而被迫停止?fàn)I運(yùn)。阿諾爾特的這家公司于1924年10月9日投入運(yùn)營,起初有6輛車,第二年增至32輛,取名為“中國公共汽車公司”,運(yùn)營路線由黃浦灘經(jīng)愛多亞路(今延安東路)到靜安寺。1934年,該公司汽車增至164輛,還從英國史蒂文森廠訂購了34輛雙層公共汽車于同年4月1日正式營運(yùn),路線從兆豐公園至虹口公園。后因發(fā)生幾次事故,雙層汽車便銷聲匿跡了。
1917年景學(xué)齡等人在華北開創(chuàng)了我國最早的長途汽車運(yùn)輸業(yè),他們經(jīng)營的大成張庫汽車公司是從張家口到庫倫。1924年3月1日,沈陽出現(xiàn)第一家民營長途汽車運(yùn)輸企業(yè)——沈遼長途汽車公司,經(jīng)營路線從沈陽大西邊門至遼中縣城東門,總長75km,有汽車6輛,1928年增至12輛,“九一八”事變后停運(yùn)。雖然從1901年開始,在中國的大地上就有了汽車,但還沒有自己的汽車制造業(yè),充其量也只是有一些汽車配件廠而已。1929年,當(dāng)時沈陽迫擊炮廠用結(jié)余的43000余元錢設(shè)立了民生工廠,生產(chǎn)民生用具,廠址為現(xiàn)沈陽五三工廠院內(nèi),當(dāng)時有技術(shù)人員30名,工人177名,起初生產(chǎn)汽車暖室材料和各種皮革。1929年8月從美國運(yùn)來一批全車散件,工廠用重金聘請美籍技師,集中300多名汽車修理工,在張世剛帶領(lǐng)下裝成一臺載重汽車,由張學(xué)良將軍命名為“民生”號。后又從美國購進(jìn)一輛瑞雪號整車,并全部拆開進(jìn)行研究,對除發(fā)動機(jī)和后橋外的機(jī)件自行制造,于1930年成功試制出兩輛汽車。在張學(xué)良的支持下,先后撥款70萬元,計劃制造55型載重2t和100型載重3t的載重汽車兩種,后又改制了75型載重2.5t的載重汽車,命名為“萬國”牌,共生產(chǎn)10輛,因還不夠美國技師的工資,沒有再繼續(xù)生產(chǎn)。
1931年9月12日,中華全國道路建設(shè)協(xié)會在上海舉辦“中國路政市政展覽會”,展出汽車百余種。9月29日進(jìn)行汽車大游行,有60輛汽車參加,遼寧民生工廠生產(chǎn)的75型載重汽車打頭陣?!熬乓话恕笔伦兒螅湛苷碱I(lǐng)沈陽,于1934年將民生工廠改名為“同和自動車工業(yè)株式會社”,到1938年形成生產(chǎn)3600輛轎車和480輛貨車的生產(chǎn)能力。后又在哈爾濱、長春建貨車工廠。到1940年,日資在東北的汽車生產(chǎn)能力達(dá)5000輛,日本私營汽車廠在東北的年產(chǎn)量為1800輛。1939年,日寇在東北成立“滿洲自動車制造株式會社”,擁有底盤、車身、底盤配件等三家工廠,以生產(chǎn)車身和裝配為主,關(guān)鍵總成從日本運(yùn)來,實(shí)際是日本人控制下的殖民地工業(yè),技術(shù)和主要管理人員多為日本人。
1935年上海交大畢業(yè)生支秉淵創(chuàng)建了上海新中工程公司開始自己研制汽車。他買來一臺美國帕克意斯柴油機(jī)進(jìn)行試驗(yàn),次年試制出中國第一臺柴油發(fā)動機(jī)。1920年3月,在天津通興工廠學(xué)車工的姜壽亭輾轉(zhuǎn)來到太原為閻錫山開車,他曾經(jīng)在張家口開過汽車。1932年閻錫山任命他為西北實(shí)業(yè)公司汽車修理廠廠長。在他的領(lǐng)導(dǎo)下,該廠試制成了3輛載重2t的“山西”牌汽車。同年12月第一輛車在太原街頭展出時,閻錫山親自來參觀,并賞姜壽亭及試制人員各大洋1000元。該車行駛數(shù)月,試車5000余里,行駛正常。值得一提的是:該車的四缸發(fā)動機(jī)及變速器都是長辛店鐵工廠制造的;車輪內(nèi)外胎為南洋陳嘉庚公司的產(chǎn)品;水箱、車架、燈罩、車橋?yàn)楸緩S自制。只有電機(jī)和軸承是采購來的。1933年8月再制成兩臺同型車,性能仍很好,但耗時太長,造價很高,約用大洋4500余元。
1934年,何應(yīng)欽擬建中國汽車制造公司,次年由曾養(yǎng)甫創(chuàng)辦,資本160萬元,與德國奔馳柴油車廠合作,請來以馮格騰為首的20名德國專家裝配德國奔馳3?t載重汽車,命名為“中圓”牌。剛裝配了100輛汽車,日軍入侵上海,工廠遷至株洲,剛開工建設(shè),又匆匆遷往桂林,后又遷到重慶。在重慶成立了華西制造廠,生產(chǎn)汽車配件。中國汽車制造公司總部1937年底遷到香港,改名為“華運(yùn)行”,在九龍建立汽車裝配廠和零部件倉庫。株洲工廠的部分設(shè)備也運(yùn)到了香港,成立了南華鐵工廠。德國把柴油機(jī)、底盤、駕駛室等大的總成運(yùn)到香港,由華運(yùn)行組裝成汽車,交給國民黨軍方,在三年內(nèi)共裝配了汽車2000多輛。1941年12月太平洋戰(zhàn)爭爆發(fā),日軍占領(lǐng)香港,南華鐵工廠的設(shè)備被日本人拆除運(yùn)到日本,華運(yùn)行的人員輾轉(zhuǎn)到了重慶。除上述幾次制造汽、柴油汽車的嘗試外,我國還曾制造了一些代用燃料汽車。
1926年河南孟縣場莊人湯仲明從法國留學(xué)歸來,他看到國家每年花15000兩白銀進(jìn)口汽油十分痛心,于是建起個簡陋的實(shí)驗(yàn)室,決心研制汽油代用品。1931年,終于試驗(yàn)成功以木炭代替汽油作燃料的汽車,時速達(dá)40km,與福特汽車的速度不相上下,每公里耗木炭0.5kg,成本只及汽油的1/10。同年9月,當(dāng)時的陜西省政府主席楊虎城將軍派參議李卓吾專程去鄭州請湯仲明來西安。
9月28日湯仲明將木炭燃料汽車開到省民政廳訓(xùn)政樓前供人參觀,還開車?yán)@新城一周。楊虎城將軍對汽車的卓越性能十分贊賞,特獎給他一輛道奇汽車。湯仲明開著這車先后應(yīng)邀到太原、南京、上海、杭州、武漢、南寧、廣州等地表演。1937年抗戰(zhàn)爆發(fā),國家汽油十分緊張,這種裝木炭代汽油的汽車被各地廣泛采用。直到20世紀(jì)50年代中期,在北京郊區(qū)仍能見到這種燒木炭的公共汽車。
1938年,由上海內(nèi)遷湖南祁陽的新中工程公司開始改裝煤氣汽車。重慶的中國汽車制造公司還制造過使用植物油作燃料的汽車。
1928年,為了培養(yǎng)汽車專業(yè)人才,國民黨政府中央軍事學(xué)校成立了軍事交通學(xué)校,請德國教官任教,從上海的云飛汽車公司和祥生汽車公司購買了100輛破舊報廢汽車供教學(xué)使用。1938年夏,該校改名為陸軍機(jī)械學(xué)校,抗戰(zhàn)時期改名為交通輜重學(xué)校,1939年又增設(shè)了工程學(xué)校,共辦8年,畢業(yè)了7期學(xué)員。
1938年,金陵大學(xué)理學(xué)院成立了汽車專修科,招收高中畢業(yè)生,學(xué)制兩年,每期20~30人,共辦6期,1946年停辦。1939年,交通部在重慶成立交通技術(shù)人員訓(xùn)練所,招收高中和初中畢業(yè)生,分高級和初級汽車機(jī)務(wù)員班及高級和初級汽車車務(wù)班。1940年又招收大學(xué)機(jī)械系畢業(yè)生50名,成立高級汽車機(jī)務(wù)班,培訓(xùn)半年,于1941年停辦。1943年,在重慶成立了中國自動化工程學(xué)會,次年交通部成立了汽車運(yùn)輸人員訓(xùn)練所。
1946年5月,在美國麻省理工學(xué)院研究生院攻讀汽車專業(yè)的碩士生孟少農(nóng)從舊金山乘船回到母校清華大學(xué),開辦了我國的第一個真正意義上的汽車專業(yè)。孟少農(nóng)曾任一汽和二汽的總工程師并創(chuàng)辦了湖北汽車工業(yè)學(xué)院,并任院長,為新中國汽車工業(yè)的發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn)。
二、新中國汽車工業(yè)發(fā)展史民國時期,我國曾有過制造汽車、建立汽車工業(yè)的構(gòu)想和行動,但因戰(zhàn)亂等多種因素,只有一些基礎(chǔ)薄弱的汽車維修業(yè)和配件生產(chǎn)廠。在清華大學(xué)和上海交通大學(xué)設(shè)有汽車專門學(xué)科教育。新中國的成立為中國汽車工業(yè)發(fā)展開辟了道路,經(jīng)過半個世紀(jì)的努力,形成了一個產(chǎn)品種類比較齊全、基本能滿足國內(nèi)需求的汽車工業(yè)體系,其發(fā)展過程大體經(jīng)歷了以下幾個階段。
1.初創(chuàng)階段(1949~1965年)
1949年新中國成立后,主要是恢復(fù)和擴(kuò)展汽車維修業(yè),為恢復(fù)和發(fā)展汽車運(yùn)輸業(yè)及為抗美援朝前線供應(yīng)汽車配件,同時籌建汽車制造廠。
1949年10月中央重工部成立,設(shè)機(jī)器工業(yè)局籌備組,后獨(dú)立設(shè)置汽車工業(yè)籌備組,籌建、管理汽車工業(yè)?;I備組進(jìn)行了基礎(chǔ)情況調(diào)查、召集和培養(yǎng)人才、組建汽車實(shí)驗(yàn)室、廠址選擇等工作。1953年1月籌備組改組為第一機(jī)械工業(yè)部(一機(jī)部)汽車工業(yè)管理局(汽車局),實(shí)驗(yàn)室于1956年改為一機(jī)部汽車拖拉機(jī)研究所。
1953年7月15日,毛主席親筆題名的第一汽車制造廠(以下簡稱“一汽”)在吉林省長春市動工興建,在中央動員、全國支援和參與建設(shè)者的奮力拼搏下,實(shí)現(xiàn)了黨中央提出“力爭三年建成長春汽車廠和出汽車、出人才、出經(jīng)驗(yàn)”的目標(biāo),國產(chǎn)第一輛解放牌載貨汽車于1956年7月13日駛下總裝配生產(chǎn)線,從此結(jié)束了中國自己不能制造汽車的歷史,圓了中國人自己生產(chǎn)國產(chǎn)汽車之夢。此時“一汽”已具有年產(chǎn)3萬輛解放牌4t載貨車的生產(chǎn)能力。從此,中國有了自己的汽車制造業(yè)。之后,“一汽”發(fā)展了2.5t越野車、紅旗轎車,改進(jìn)解放牌,并將生產(chǎn)能力向6萬輛擴(kuò)充。
1957年5月,“一汽”開始設(shè)計轎車。1958年5月試制出一輛東風(fēng)牌CA71小轎車,送北京請中央領(lǐng)導(dǎo)觀看,毛主席等國家領(lǐng)導(dǎo)人親自試乘了東風(fēng)牌小轎車,十分高興地稱贊:“坐上自己制造的汽車了?!敝螅紤]為國家領(lǐng)導(dǎo)人乘坐國產(chǎn)車而研制高檔轎車,同年7月試制出紅旗牌CA72高級轎車,該車通體黑色,莊重大方,具元首用車氣派,1964年被指定為國家禮賓用車,并用作國家領(lǐng)導(dǎo)人乘坐的慶典檢閱車。
1963年,“一汽”建成具有小批量生產(chǎn)能力的轎車分廠,接著“一汽”轉(zhuǎn)產(chǎn)CA770三排座轎車(也稱大紅旗),1966年首批20輛大紅旗送到北京,替換國家領(lǐng)導(dǎo)人乘坐的進(jìn)口車。當(dāng)時,世界上元首用車的品牌不多,“一汽”在設(shè)計這樣一個現(xiàn)代化的交通工具時,在體現(xiàn)民族風(fēng)格、民族形式方面作了有益的探索,紅旗轎車的生產(chǎn)是中國人民大長志氣之舉。然而,僅有一種解放牌車難以滿足國內(nèi)需求,1957年長春汽車研究所進(jìn)行全國汽車使用調(diào)查,編制汽車產(chǎn)品發(fā)展型譜。該型譜于1962年定稿,共提出需發(fā)展的有載貨、越野、自卸、牽引、客車、轎車共計6類40多個品種。
1957年開始,尤其在大躍進(jìn)期間,許多地方都在試制汽車。限于資金、技術(shù)條件,到“二五”末期,初步形成南京、上海、北京、濟(jì)南等4個小型汽車制造廠和一批具有地方配套特色的小型汽車零部件生產(chǎn)廠。在我國汽車工業(yè)的初創(chuàng)階段,人們逐漸認(rèn)識到發(fā)展汽車工業(yè)的一些規(guī)律:汽車工業(yè)要和相關(guān)工業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展,汽車工業(yè)要組織專業(yè)化生產(chǎn)?!耙黄蓖懂a(chǎn)后,遇到了缺鋼、少油的問題,生產(chǎn)能力得不到發(fā)揮?!耙黄蓖懂a(chǎn)之初,使用國產(chǎn)鋼材僅占使用鋼材總質(zhì)量的19%,到1964年提高到99.3%,這不僅保證了“一汽”的生產(chǎn)需要,也為以后建成的4個小廠的生產(chǎn)提供了基礎(chǔ)條件。另外,汽車用油主要依靠進(jìn)口,油料供應(yīng)制約著汽車的使用,3年困難時期尤甚。直到大慶油田開發(fā)成功,用油緊張局面才得以緩解?!耙黄钡?965年汽車產(chǎn)量才達(dá)到設(shè)計能力。
1953年籌建第二汽車制造廠,籌備組人員到“一汽”實(shí)習(xí)。1956年考慮到財力、物力及冶金、石油等工業(yè)狀況和外援能力,其建設(shè)被推遲。“一汽”是一個自身生產(chǎn)零部件的綜合廠,屬于老福特模式。這種模式比較適合當(dāng)時中國沒有配套零部件生產(chǎn)的國情,但是難以擴(kuò)大生產(chǎn)批量,難以組織多品種生產(chǎn)。“一汽”在進(jìn)行6萬輛生產(chǎn)能力擴(kuò)充中,便將鋼板彈簧、散熱器、車輪及標(biāo)準(zhǔn)件等擴(kuò)散出去組建專業(yè)廠。在另外4個小廠的建設(shè)中,上海利用原有汽車配件生產(chǎn)能力,形成了汽車廠只有沖壓、焊接、油漆、總裝4大工藝,發(fā)動機(jī)、變速器等總成和零部件都由專業(yè)廠生產(chǎn)的模式。北京汽車制造廠則采用北汽一條街的專業(yè)化方案。當(dāng)時各汽車廠生產(chǎn)批量小、投資分散,很難形成一批具有很強(qiáng)實(shí)力的零部件專業(yè)廠。這一歷史時期,“一汽”的產(chǎn)品是引進(jìn)的,而另外4個廠的產(chǎn)品是仿制的。當(dāng)時還沒有專用汽車生產(chǎn),最早是改裝客車、消防車、灑水車,60年代還發(fā)展了一批軍用改裝車企業(yè)?;I建汽車工業(yè)初期,一直由行政機(jī)關(guān)管理汽車工業(yè),后試辦托拉斯,探索用經(jīng)濟(jì)方法管理企業(yè)。1964年10月,中國汽車工業(yè)公司成立。
1966年以前,汽車工業(yè)共投資11億元,形成一大四小5個汽車制造廠,年生產(chǎn)能力近6萬輛、9個車型品種。1965年底,全國民用汽車保有量近29萬輛,其中:國產(chǎn)汽車17萬輛(“一汽”累計生產(chǎn)15萬輛)。1966年生產(chǎn)汽車5.6萬輛,其中轎車300輛、吉普車770輛、越野車8000輛、載貨車4.8萬輛,有1.4萬輛汽車底盤供改裝客車和專用車用。同期,建立了4個專業(yè)研究機(jī)構(gòu),有8所高等學(xué)校設(shè)汽車專業(yè)教育。
2.成長階段(1966~1980年)這個歷史階段共跨越了三個五年計劃,主要是貫徹中央的精神建設(shè)三線汽車廠,以中、重型載貨汽車和越野汽車為主,同時發(fā)展礦用自卸車。5個老廠擴(kuò)充實(shí)力,地方建汽車制造廠,
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