作者:魚(yú)、雨、魚(yú)
在本系列文章中,我們想向讀者還原當(dāng)年蒸汽機(jī)、電、內(nèi)燃機(jī)在汽車(chē)界有關(guān)“三國(guó)演義”的故事。
這部話(huà)劇不僅本身有趣,而且對(duì)未來(lái)內(nèi)燃機(jī)、電力、氫燃料電池汽車(chē)的新發(fā)展也有很多參考意義。
前兩次已經(jīng)說(shuō)完蒸汽機(jī)汽車(chē)、電動(dòng)車(chē),最后是——
內(nèi)燃機(jī)車(chē)
在三大勢(shì)力中,內(nèi)燃機(jī)出現(xiàn)得最晚。直到1806年,第一個(gè)內(nèi)燃機(jī)由瑞士工程師Fran ois Isaac de Rivaz發(fā)明。有趣的是,這個(gè)內(nèi)燃機(jī)的燃料被發(fā)現(xiàn)是氫。
20年后的1826年,第一輛內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)為英國(guó)人塞繆爾布朗試制成功,在實(shí)驗(yàn)中爬上了小山,這輛車(chē)也是公牛。
到1860年,比利時(shí)tienne Lenoir發(fā)明了第一個(gè)火花塞,設(shè)計(jì)了第一個(gè)活塞式內(nèi)燃機(jī)和第一個(gè)四沖程發(fā)動(dòng)機(jī),他使用的燃料仍然是氫氣和天然氣。
事實(shí)上,早期內(nèi)燃機(jī)主要以氣體燃料為主,因?yàn)檫€沒(méi)有發(fā)明出能使液體燃料原子化和與空氣混合的汽化器。如果是氣體,燃料的儲(chǔ)存是巨大的技術(shù)瓶頸,極大地阻礙了內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)的實(shí)用性。
內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)直到19世紀(jì)7,80年代才被實(shí)用化。
1870年,奧地利發(fā)明家SiegfriedMarcus制造了世界上第一臺(tái)液體燃料內(nèi)燃機(jī),并安裝在小型手推車(chē)上。
這輛車(chē)使用的燃料正是支配20世紀(jì)能源的汽油,但遺憾的是,這一工程產(chǎn)品也只是玩具,并未被視為內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)發(fā)明的象征。
1883年,他又發(fā)明了以磁力馬達(dá)為基礎(chǔ)的點(diǎn)火系統(tǒng),1888年制造了真正的汽車(chē)。這輛汽車(chē)現(xiàn)在收藏在維也納技術(shù)博物館。
在Marcus改進(jìn)他的汽車(chē)的幾年里,發(fā)明汽車(chē)——,或者更確切地說(shuō),內(nèi)燃機(jī)車(chē)——的榮譽(yù)已經(jīng)由另一個(gè)說(shuō)德語(yǔ)的人率先登上了榜。他就是我們都熟悉的卡爾奔馳。(阿爾伯特愛(ài)因斯坦)(美國(guó))。
1878年,卡爾奔馳成功開(kāi)發(fā)了二沖程汽油內(nèi)燃機(jī),此后不久獨(dú)立完成了電點(diǎn)火系統(tǒng)、火花塞、汽化器、離合器和變速箱的設(shè)計(jì)。
1885年,在妻子貝爾塔奔馳混水的支持下,卡爾奔馳開(kāi)發(fā)了世界上第一輛實(shí)用的內(nèi)燃機(jī)汽車(chē),也被稱(chēng)為奔馳專(zhuān)利汽車(chē)1號(hào),它使用四沖程發(fā)動(dòng)機(jī),在250轉(zhuǎn)時(shí)可以輸出0.5千瓦的最大馬力。
卡爾奔馳后來(lái)不斷改進(jìn)他的汽車(chē)設(shè)計(jì),3號(hào)車(chē)已經(jīng)能輸出1.5千瓦的最大馬力。
1886年,他的妻子為了讓社會(huì)認(rèn)識(shí)到卡爾奔馳的技術(shù)進(jìn)步,帶著兩個(gè)兒子開(kāi)車(chē)到離曼海姆200公里的娘家波茨海姆。
她在這段時(shí)間成功解決了很多技術(shù)問(wèn)題,用皮革制造了第一個(gè)剎車(chē),途中在海德堡的藥店添加了石油乙醚,在人類(lèi)歷史上首次進(jìn)行了汽車(chē)加油。
這是第一次自駕長(zhǎng)途公路旅行,卡爾奔馳設(shè)計(jì)的汽車(chē)一下子引起了大眾的廣泛關(guān)注,也開(kāi)創(chuàng)了第一次汽車(chē)測(cè)試,為后來(lái)卡爾奔馳的進(jìn)一步改進(jìn)提供了很多經(jīng)驗(yàn),到1894年終于量產(chǎn)。
梅賽德斯-奔馳1號(hào)
梅賽德斯-奔馳3號(hào)
1894年開(kāi)始大規(guī)模生產(chǎn)的奔馳貝洛
幾乎同時(shí),另外兩個(gè)德國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)泰斗3354 Gatelly Damiler、威廉邁巴赫也制造了第一輛內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)。他們的第一個(gè)產(chǎn)品是世界上第一輛摩托車(chē)3354Reitwagen。
成功試制后,從頭開(kāi)始設(shè)計(jì)了世界上第一輛內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的四輪汽車(chē)3354Steel Wheel Automobile。
1926年,戴姆勒受到蕭條經(jīng)濟(jì)的沖擊,與奔馳合并,成為今天我們熟知的戴姆勒奔馳。
r
eitwagen
鋼輪自動(dòng)車(chē)
在這樣一大批先驅(qū)的努力下,1890年代時(shí),內(nèi)燃機(jī)技術(shù)已經(jīng)足夠?qū)嵱?。但它卻并沒(méi)有立即取代時(shí)間更長(zhǎng)的蒸汽機(jī)和電動(dòng)機(jī)成為汽車(chē)的主流動(dòng)力。
雖然內(nèi)燃機(jī)效率比蒸汽機(jī)更高,既不需要像電動(dòng)汽車(chē)一樣頻繁充電,也不需要像蒸汽機(jī)汽車(chē)一樣頻繁加水,在三者之中可謂最為皮實(shí)耐用。但它的兩個(gè)突出弱點(diǎn)卻阻礙了它拿下全部汽車(chē)市場(chǎng)。
首先,當(dāng)年的內(nèi)燃機(jī)還沒(méi)有裝備啟動(dòng)器,像最低檔的手扶拖拉機(jī)一樣,需要人工轉(zhuǎn)動(dòng)搖柄才能啟動(dòng)。
這不但對(duì)駕駛員的體力是一個(gè)挑戰(zhàn),而且更糟的是,因?yàn)闆](méi)有及時(shí)抽出搖柄,發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后帶動(dòng)搖柄旋轉(zhuǎn)而傷人的事故時(shí)有發(fā)生。
其次,因?yàn)閮?nèi)燃機(jī)的最大動(dòng)力輸出區(qū)間和最優(yōu)效率區(qū)間都比較狹窄,是三者之中唯一需要裝備變速箱的。
而早期的變速箱不但操作十分困難,頓挫也非常嚴(yán)重。因?yàn)檫@兩條原因,早期內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)的受眾或者十分富有,能夠雇得起一個(gè)專(zhuān)職司機(jī),或者同時(shí)兼具勇氣和駕駛天賦。
但在接下去的十幾年中,內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)技術(shù)不斷取得重大突破,漸漸超越了兩個(gè)老前輩。
1896年,英國(guó)電氣工程師H. J.Dowsing發(fā)明了電啟動(dòng)器,并將它安裝在一輛Arnold公司出產(chǎn)的改裝奔馳Velo上。同時(shí)期也有利用氣壓和彈簧啟動(dòng)的裝置被研發(fā)出來(lái),但最后得以推廣的,仍然是電啟動(dòng)器。
1912年,豪華汽車(chē)凱迪拉克Model 30首次裝備了電啟動(dòng)機(jī),這個(gè)電機(jī)同時(shí)也作為一個(gè)發(fā)電機(jī),給車(chē)載電池充電。
從此以后,電力系統(tǒng)也成為內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)的一部分,而不再為電動(dòng)汽車(chē)所獨(dú)有。而有了電力以后,很多舒適性配置也都成為可能,內(nèi)燃機(jī)在人們心目中的形象也不再是以前那個(gè)臟小子了。
真正帶領(lǐng)內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)一統(tǒng)天下的,則是那輛講汽車(chē)史永遠(yuǎn)繞不過(guò)去的福特T型車(chē)。
1908年推出的T型車(chē)的第一大亮點(diǎn),是首次采用了基于行星齒輪組的手動(dòng)變速箱。盡管T型車(chē)仍然需要用三個(gè)踏板加一個(gè)手柄才能操作,但卻已經(jīng)比同時(shí)期大部分沒(méi)有同步器的手動(dòng)變速箱要容易操作。
T型車(chē)的駕駛位
但T型車(chē)的最大變革,還是流水線生產(chǎn)對(duì)制造成本的大幅降低。
1910年,亨利·福特在底特律郊區(qū)開(kāi)設(shè)了新工廠HighlandPark,第二年,T型車(chē)的售價(jià)就降低到680美元,而1914年更是低達(dá)440美元,僅相當(dāng)于今天的一萬(wàn)美元。
這是一個(gè)前所未見(jiàn)的最普通的美國(guó)人也能支付得起的價(jià)格,差不多只是同時(shí)期主流電動(dòng)汽車(chē)和蒸汽機(jī)汽車(chē)的五分之一。
而隨著內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)走入越來(lái)越多的美國(guó)家庭,美國(guó)的加油站和公路也越來(lái)越多,使得內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)能夠走得越來(lái)越遠(yuǎn)。
下圖為T(mén)型車(chē)的廣告。
1919年以后,T型車(chē)也開(kāi)始普遍裝備電啟動(dòng)器,這之后市面上的內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)也都紛紛普及了這一裝備。
在這之后,售價(jià)仍然昂貴的電動(dòng)汽車(chē)和蒸汽機(jī)汽車(chē)的最主要優(yōu)勢(shì)也不復(fù)存在,徹底輸?shù)袅诉@場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。
1940年,最早的現(xiàn)代自動(dòng)變速箱出現(xiàn)在凱迪拉克上,人們已經(jīng)找不到任何理由去購(gòu)買(mǎi)電動(dòng)汽車(chē)。這場(chǎng)“三國(guó)演義”的大戲也就此落下帷幕。
附:早期汽車(chē)最高速度記錄史:
1898年,法國(guó)Jeantaud公司的Duc電動(dòng)汽車(chē),一天內(nèi)連續(xù)創(chuàng)下68公里/時(shí)和93公里/時(shí)的記錄;
1899年,比利時(shí)人Camille Jenatzy駕駛自己設(shè)計(jì)的電動(dòng)汽車(chē),創(chuàng)下106公里/時(shí)的記錄;
1902年4月,法國(guó)的Gardner-Serpollet牌蒸汽機(jī)汽車(chē)創(chuàng)造了陸地速度記錄120.8公里/時(shí);
1902年8月美國(guó)Mors公司的內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)在法國(guó)以122.4公里/時(shí)打破記錄;
1904年,亨利·福特駕駛福特999 racer內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)達(dá)到147公里時(shí),18.9L排量,但因?yàn)樾旭偟攸c(diǎn)在冰凍的湖面,沒(méi)有被法國(guó)汽車(chē)俱樂(lè)部承認(rèn);
1906年Stanley Steamer的火箭型蒸汽機(jī)汽車(chē)達(dá)到了205.44公里/時(shí),這一記錄被保持了18年之久;
1924年菲亞特公司的Mephistopheles內(nèi)燃機(jī)打破記錄,為235公里/時(shí),從此之后直到今天所有的最高速度保持者都是內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)。
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