汽车简史

当人类历史进入20世纪，交通运输越来越成为一个国家极其重要的基础设施，成为一个国家赖以生存和发展的命脉。现代运输格局，使我们在感受到空中的飞机、海上的轮船、陆地的火车等交通运输工具的方便快捷之外，我们更经常地体会到汽车给人们的生活带来的诸多便利。其实，汽车的出现只是近100多年的事情。但人们的梦想和追求却已相当久远。

独领风骚的中国早期车辆技术

汽车曾经历了好几千年的孕育和形成的历史，中国古代的车辆制造史对人类发明汽车起了巨大作用。

早在殷商时代，中国人就能制造较高级的两轮车，车轮有辐条，结构精巧华美。周朝时还出现了车轮轴承的润滑油。春秋战国时期，高架车、巢车等新型车辆已广为应用。汉魏时流行一种经济耐用的独轮车。根据科技史家的研究考证，他们认为这不劳人力、不食粮草的“木牛流马”就是一种独轮车，而从其能上山下岭、昼夜运行的情况看，这种独轮车的内部结构和性能一定非常精巧、复杂。大致同时，我国出现了四轮车。南北朝时，出现了规模更大的车，如由12条牛拉的大型牛车、装有20个轮子的大车（类似现在的载重大卡车）及安装磨机的磨车，这些车都已经用石油作润滑材料了。五代时出现了三轮车。北宋时“独轮车”发展成各种各样的运输车，还出现了“手推车”、“二把车”、“鸡公车”等名称，有的独轮车上还安有风帆，以借助风力减轻人力，因其轻便灵活、适应性强，在我国农村应用非常广泛。明代时又有专门运输建筑材料的八轮车。清代出现了四轮铁甲车。

在中国古代的各种车辆中，设计严谨、结构精巧的指南车和计里鼓车最充分地体现了中国古代工匠在运输车辆制造方面的高度智慧和创造能力。它们的机械传动和控制原理都非常复杂，远远超出了同时代西方人的机械制造水平。我们可以粗略地看一下计里鼓车。

宋天圣五年（1027年）卢道隆制造和大观年间（1107年～1110年）吴德仁再造的计里鼓车，结构大致相同。它共有两个足轮，立轮、下平轮、旋风轮、中平轮、小平轮和上平轮等齿轮各一个，整个齿轮系统和车辆同行同止。车行一里，中平轮转一周，同时，在中平轮的轴上安装的一个起凸轮作用的拨子，拨动木人的手臂，击鼓一次。如再加上一个10齿的小平轮和一个100齿的上平轮，当车行10里时，上平轮转一周，上面的拨子拨动另一木人的手臂，使木人击鼓一次。这里面的各种齿轮的大小和齿数都非常精密。计里鼓车虽在汉魏时就已出现，但其因原理和制作方法史书所记不详，就延迟至宋朝才又被人制造成这个样子。

汽车的诞生

中国虽有十分发达的机械车辆制造技术，但现代意义的汽车并没有在中国诞生。荷兰17世纪初的风帆车算是西方汽车的祖先。到18世纪，在瓦特发明蒸汽机之后第二年，法国出现了古诺的第一辆蒸汽车。

法国工程师尼古拉·约瑟夫·居纽奉陆军大臣舒瓦瑟尔公爵之命，于1771年制造了一辆用来运送辎重和牵引火炮的蒸汽车，当时人们称它为“大板车”。这辆车以粗木作车架，装有三个轮子，前轮既是驱动轮，也是转向轮，司机通过一个双把曲柄控制车行方向。车上装有世界上第一台高压蒸汽机，活塞杆将蒸汽机活塞的运动传递给驱动轮，从而带动前轮运动，它的时速曾达3.5千米。它至今还保存在巴黎国立工艺博物馆，供人参观。

之后，英国著名的铁道蒸汽机车发明者特莱维西克于1801年制造了第一辆能乘坐的汽车。

但是，蒸汽机的动力还太小，带动机车尚显费劲，驱动汽车就更加困难。为汽车创造一种更充足的动力机成为汽车发展的关键。内燃机的出现为实现这一点提供了可能。1832年，布朗发明了最早的内燃机——煤气机。经过法国人卢诺瓦、德罗夏和德国人奥托·戴姆勒等人的努力，四冲程煤气机出现了。戴姆勒原是一个军械所的学徒，他与设计师威廉·迈巴赫在多伊茨工厂工作期间，就想用汽油代替煤气工作，用电火花代替奥托的火焰点火，把笨重的固定性发动机变成可以移动的轻便汽油机。1883年，这种汽油机问世，可达每分钟900转的高速。随后，他们又造出“座钟”发动机，将它用在两轮车上。1885年，一辆装有这种发动机的摩托车产生，它由一个木架和两个带铁箍的木轮组成，时速可达12千米，从而证明了“座钟”发动机可以用于车辆。

1873年，法国人阿梅代·博莱制造出一台有12个座位的蒸汽汽车。能装12个乘客的容载量在当时已经是最大的了，说明它的动力确实很大。这辆汽车上装有两台V型双缸蒸汽机，每台发动机均有一根传动轴，通过齿轮和格尔式链与驱动轮相连。它是后轮驱动，前轮转向，操纵十分方便省力，车上所有的操作机构均装在司机手脚可以活动到的范围之内，而最主要的是装有一个控制发动机进气量的踏板和一个方向盘。这显然已是现代汽车的雏形。1875年，博莱汽车在18个小时之内走完了从勒芒到巴黎的230千米路程（包括沿途的休息和加水时的停留），在载重的4800千克的情况下，时速仍达20千米。因这种汽车易于操纵，所以就有了“温顺者”的美称。

1886年，戴姆勒和迈巴赫让车匠造出一个改了装的马车，把车辕变为操纵杆，以控制行驶方向，司机坐在原来马车夫坐的地方，采用后轮驱动，在平坦的道路上时速已接近20千米。这是世界上最早的内燃机驱动的四轮汽车。1889年，他们就在巴黎万国博览会上展出了世界上第一辆钢管车架的汽油发动机汽车，它的车轮是实心橡胶胎钢圈轮，有两台V型排列双缸汽油发动机，功率为2千瓦，时速分别为5千米到16千米，还有一台锥形摩擦离合器和一套后轮机械制动系统，前面的转向轮略小于后驱动轮。

戴姆勒—迈马赫汽油汽车一问世，法国人勒内·庞阿尔和埃米尔·勒瓦索就购买了它的专利，改进后组织批量生产。1891年，他们造出了第一台样车，把发动机从原车架的后部移到前脚，并呈卧式安装，节省了车内空间。巴黎国立工艺博物馆里还存有一辆M2E1896型汽车。庞阿尔和勒瓦索是法国最早的汽车制造商，也是世界上最早的成批生产汽车的企业家。他们和戴姆勒、迈巴赫一样被推崇为现代汽车的创始人。

另一位汽车先驱者是德国人卡尔·本茨。他在1879年获得了两冲程发动机的发明专利。1887年，他曾造出一辆有点像马车的三轮汽车，用高压电火花为发动机点火，采用汽化器，以便使用液体燃料，前轮控制方向。他的夫人曾瞒着他，驾着这种车，做了一次100多千米的远游，尽管途中出过一些故障，但还是到达了目的地。不久，这辆车就卖给了巴黎的罗杰。他在法国独家经营和装配这种汽车。到了1888年，人们只要花140镑，就能买到一辆这样的“奔驰”车（本茨车）。1890年后，这种三轮车又被改装成四轮车，速度不高，但简单可靠，价格便宜。奔驰车也是当时世界上最先作为商品出售的汽车，1890年～1900年间，就销售了2000辆。

与汽车的速度和性能直接相关的还有轮胎。1887年，英格兰的一位名叫邓禄普的兽医做成了世界上第一条充气轮胎。而如何更好地固定轮胎的问题，是由韦尔奇解决的，他在外胎中埋入钢丝，并用盘形轮缘帮助固定轮胎。如果没有轮胎，不仅汽车不会跑得像现在这样快，而且公路的路面也无法得到很好的保护。

此后，汽车的制造和比赛就迅速发展起来。1894年，巴黎举行了第一次汽车大赛。1895年，车赛的优胜者时速曾达25千米。10年后，美国的赛车速度已达每小时150千米。到1914年，世界上已经有200万辆汽车。

汽车行业的发展与繁荣

汽车行业的空前迅速的发展是由美国人亨利·福特推动的。他于1896年在底特律研制成一种福特T型汽车，并于1908年建立了批量生产汽车的流水线。这种生产线是按泰勒制建立起来的世界上第一条装备生产线。由于采用这种生产效率极高的科学劳动组织方法，福特汽车公司得以在1908～1927年间，生产出1800万辆T型汽车。

福特的汽车最初使用凯恩·彭宁顿的汽缸四冲程发动机，具有高压点火系统和温差循环水冷却系统。车上还装有多片式离合器、行星齿轮式变速器、行星齿轮差速器、伞形齿轮式后桥和行星齿轮箱式转向器。它们已成为现代汽车最为传统的核心部件。

汽车行业的空前发展还离不开鲁道夫·狄塞尔与克虏伯合作研制的柴油发动机的广泛应用。这种发动机比汽油机功率大、压缩比高，而且所用重油较为廉价。虽然狄塞尔因对自己的经济前景深感绝望而投海自尽，但他的柴油机却成了20世纪坦克、拖拉机、舰艇和大多数重型机动车辆包括汽车的动力心脏。

汽车行业的发展同时促动了其他经济部门的腾飞，如对石油的需要，使得石油的生产在整个经济中举足轻重；汽车轮胎对橡胶的需要，使得大国抢掠殖民地的天然橡胶成为重要的殖民掠夺活动之一，甚至于公路、桥梁的修建和维修、车库、加油站、停车场等已成为现代社会不可缺少的一部分。

在19～20世纪之交，法国还出现了两种引人注目的汽车。一种是21岁的青年路易·雷诺设计并制造的一辆轻型汽车。它采用轻型管式车架，装有一台三档变速器和一套差速轴式传动系统，除了发动机采用德迪翁—布东式的以外，其他所有零件均是雷诺自己设计的。之后，他的弟弟马塞尔又鼓励他继续系统地组织生产，并于1899年建立了雷诺兄弟公司。经改进之后，从1899年3月起，雷诺汽车在各种汽车竞赛中崭露头角，连连夺魁。从此，这种汽车名声大振，赢得了大批用户。

另一种汽车是阿尔贝·德迪翁侯爵与布东一道设计制造的，被称为“面对面”式德迪翁—布东汽车。“面对面”式是指它的两排座位相向排列。它的四冲程发动机转速达每分钟1880转，产生4.5马力的功率，这一转速在当时是绝无仅有的。它还采用了不少新技术和新设备，在水冷却系统、点火系统、转向控制系统及制动系统等方面都有诸多创新，大大推动了汽车零部件制造业的发展。

法国人的贡献还有很多。费尔南·福雷于1888年设计的直列六缸发动机，作为一种大容量汽缸发动机，至今仍为一部分美国人所喜爱。他于1889年设计的直列四缸发动机，被莱特兄弟发明的飞机和福特T型汽车所使用。现在欧洲各汽车制造厂使用最多的仍是这种发动机。

进入20世纪，法国工程师皮埃尔·费纳伊1926年发明了一种凸块式等速万向节，使汽车前轮驱动成为现实。法国雪铁龙汽车公司的创始人安德烈·雪铁龙于1925年制造出B10型和B12型汽车，采用全钢车身，经受了跌落悬崖而受到较小损伤的考验，从而大大增强了小汽车的强度和安全程度。1934年，法国雪铁龙汽车公司采用前轮驱动方式成批生产7A小汽车，从而成为当时世界上最负盛名的汽车公司之一。现在，在全世界的小汽车中，后轮驱动的汽车数量锐减，而前轮驱动车已经成为主流。

轮胎当然是英格兰人邓禄普的发明，但是，橡胶轮胎在汽车上的应用及可拆卸轮胎的发明则要归功于法国的米许林兄弟。兄弟俩领导的米许林公司于1891年发明了这种轮胎，这项重大技术革新使爆胎事故很快就能挽回。这是一件震动世界的大事。1895年，兄弟俩破天荒第一次派出装有这种可拆卸轮胎的“闪电”号小汽车参加巴黎—波尔多—巴黎的汽车赛。从此，轮胎汽车迅速普及全世界。能有效增加重型汽车负荷的双式车轮、可拆式钢盘车轮及子午线轮胎也是这家公司分别于1908年、1914年和1937年研制出来的，极大地改善了载重大卡车、公共汽车及其他各型汽车的行驶性能。而现在被大量采用的轮胎则是英国邓禄普公司于1981年在米许林轮胎的基础上改进的“Denovo”轮胎，它除了拆装十分方便外，即使在瘪胎时也能以每小时80千米的速度继续行驶160千米，而它的安全寿命是10万千米至15万千米。

现在，小汽车里大量采用的集成电路电子点火系统也是法国汤姆逊C.S.F公司研制，雪铁龙汽车公司所最早大量采用的。实践证明，这种点火系统具有使发动机效率最佳化、油耗量最小化的优点，不仅大大增加火花塞的寿命，而且很容易实现冷起动。

其他欧洲国家也做出了各自的贡献。1917年，英国陆军少校威尔逊为刚产生的坦克设计了一种预选式变速器，后来就被广泛应用于各种大型商用汽车和公共汽车。1950年，英国汽车制造商罗弗设计出了世界上第一辆装有燃气轮机的汽车。1952年6月26日，它曾创造出每小时行驶242千米的世界纪录。它所设计的燃气轮机得到各种改进，效率和性质得到极大提高，通用汽车公司、克莱斯勒公司、波音公司、菲亚特公司、雷诺公司等先后采用了这一方法。其中，雷诺公司的“流星”号燃气涡轮汽车，曾在1956年的一次比赛中达到308.9千米的时速。

值得回味的，还有一辆公共汽车。早在1831年，英国人沃尔特·汉考克为他的国家制造出了世界上第一辆装有发动机的公共汽车。这辆汽车以蒸汽机为动力装置，可载10名乘客，被命名为“婴儿号”，并立即被投入试验性运营。不久，又出现了汽油发动机为动力的公共汽车，是由德国奔驰汽车公司最早研制成功的。1895年3月18日，第一条15千米长的汽油公共汽车线路在德国北莱茵兰正式通车营业，除两名坐在车厢外开车的司机外，车厢里可乘坐6～8人。另外，巴黎运输公司还设计了一种“未来公共汽车”，外观奇特，各种性能都颇受欢迎。

20世纪后半期以来，汽车零部件也随着整个科学技术的进步而发生巨大变化。雷诺汽车公司于1960年推出了一种安全密封的水冷系，1971年，又发明了小汽车前保护装置——塑料护板。法国人让·吉代蒂于1972年发明“迪内美”新式车轮（用于沙地行走大型车辆）。法国汤姆逊C·S·F公司研制的集成电路电子点火系统在1978年以后被广泛应用。英国C·D·销售有限公司的基思·D·雅各布1979年12月发明大视野后视镜。1980年，德国人库尔特·哈克尔和赖因霍尔德·魏格尔发明了“阿耳戈”专用后视镜。意大利维尼亚莱车身厂1966年首次推出纵向可调支座式座椅。1981年，法国卡尔贝尔松公司生产了“热内发”新式气体发生器，既有较高的技术性能，又能大幅度地节省能耗。这一切共同推进了20世纪汽车工业的发展和繁荣。到1980年，美国的汽车年产量已达1000多万辆，成为世界上第一个汽车大国。80年代以后，日本的汽车产量迅速上升，大有超越美国之势，至90年代前期，日本的汽车已占领了大约1/3以上的美国汽车市场。随之，各国的公路网在各大城市和乡村之间延伸开来，高速公路自30年代以来，已达到至少600万千米的长度。

中国的汽车

由于经济和技术落后，直到20世纪40年代，中国还不能自己设计生产汽车。在新中国成立的前几年里，汽车多是从前苏联进口或是从日本投降军和国民党军队手里缴获来的。1956年7月，在前苏联援助下，建成了新中国第一个汽车制造厂——长春第一汽车制造厂，它所生产的解放牌汽车至今仍是我国汽车市场的重要品牌。1958年，由汽车专家孟少农主持设计，“一汽”造出了中国第一批东风牌小轿车。

从1950～1979年的大约30年时间里，中国的公路从8万千米增至80万千米。其中，1954年通车的康藏公路、青藏公路把世界屋脊（青藏高原）同四川、青海联系起来，高原上开始出现了现代化的景象。这期间，中国的汽车增加到144万辆，其中大多数是一汽的产品。同时，北京的吉普车厂、上海的小轿车厂、南京的轻型载重车厂都生产了不少经久耐用的汽车，天津、武汉、郑州等城市也建立了不同型号的汽车制造厂。70年代，在湖北十堰建立了第二汽车制造厂，开始生产东风牌载重汽车。

进入80年代以来，党和政府在各行各业推行改革开放政策，这使我们的汽车行业出现了巨大的变化。从国外进口的汽车（包括高级小轿车）数量剧增，同时，许多汽车生产厂家迫于市场压力也开始开发新产品。汽车的各项技术性能有了显著提高，汽车的色彩和样式趋于明快和多样化。中国人自己的开发能力也逐渐展现出来，在汽车的局部技术革新上也获得了可喜的成绩。如辽宁省辽阳市燃料公司的白尚玉发明了一种汽油车的汽、柴油两用进、排气歧管，它使汽车既能使用汽油，又能使用柴油，具有结构简单、设计合理、使用性能好、节省汽油等优点，并可方便地安装到现在的各种汽油车上。青州市万家通用电器厂的郑传圣发明了一种会车变光自控装置，用于汽车及各种公路车辆在相会时的自动变光，具有识别车灯、路灯及抗路灯干扰的功能，还能钳制本车被控车灯反回光干扰。沈阳汽车制造厂的陈玉宝等还发明了一种叫做“三辊横轧轻型汽车半轴套管”的汽车零件加工工艺，不仅使生产效率和产品质量大大提高，而且提高了材料利用率，可节省能源40%，减轻了工人的体力劳动，操作安全，无环境污染。还有上海市李升阳发明的“汽车大灯全自动调光系统”，大大改善了汽车灯光在两车靠近、超车或拐弯时的灯光信号变化能力。

到1986年，我国的公路就延长到96.2万千米，国产和进口汽车达360万辆。此后，中国汽车工业中最明显的进步，就是一大批企业同外国合资或合作，引进先进技术，大大提高了汽车工业的技术水平和规模档次。我国现在比较有名的品牌，如上海的“桑塔纳”、长春的“奥迪”和“捷达”、北京的“切诺基”、天津的“夏利”、十堰的“富康”、广州的“标致”等轿车和吉普车，都是分别与德国、法国、美国、日本等国合作的产品，也是我们在90年代以来在公路和城市街道里最常见的汽车。与此同时，各省区内部或相互之间的高速公路建设在90年代尤其是90年代后期获得空前规模和速度的大发展。高速公路的建设极大地提高了汽车的交通运输速度和行车的安全程度，为国民经济的发展和人民生活水平的提高创造了更加优越的条件。

但是，从总体上看，相对于社会、经济发展的实际需要来说，我国的汽车行业和公路交通还很落后，一些经济学家甚至认为这正在成为制约我国经济发展的“瓶颈”。因此，我们必须奋发图强，在迈向新世纪的过程中，大力发展汽车和公路交通运输事业。为此，我们需要对走向21世纪的世界汽车工业的大趋势有所了解。

面向21世纪的新型汽车

目前的汽车尽管已给人们带来了各种便利，但人们也切实感到了它的许多不足。于是，不少汽车大国都在竞相研制21世纪初的全新汽车。据专家预测，这种未来的汽车将具有节省能源、减少污染、安全舒适及智能化的特点。

节约能源成为新型汽车研制所追求的最重要目标。我们知道，地球的能源尤其是化石能源（如煤、石油等）越来越濒临枯竭，而石油的很大一部分正是被汽车吞噬掉的。虽已在研制太阳能汽车和氢气动力汽车，但因技术难度过大，短期内无法大面积推广。于是，节省油耗就成为最实际的选择。改善发动机的功能、提高燃料利用率当然是重要的节油途径。但用气动技术改善车体外壳的流线型式，及用塑料、铝和其他轻质材料制造车体已成为人们实现节油的又一重要追求。纤巧轻便的内部系统和车体，可实现轿车每百千米油耗低于4.7千克的目标。1980年，德国还出现了一辆“节油冠军汽车”。美国通用汽车公司的塑料轿车技术正趋成熟，欧洲“尤里卡”计划中对“轻型汽车”提出了要求，德国奥迪公司还制成了全铝汽车。一种使用喷汽战斗机材料、采用超流线型设计的“超级汽车”可能很快就要面世，它消耗电和少量汽油，每100千米仅耗油1.6升（普通夏利车是6升）。它的车体大量采用由碳、玻璃或特别塑料等复合纤维材料制成，内燃机体积小、功率高、污染少，还可向驱动车轮的电动机供电，刹车时可储存电能，爬坡时可补充能量。日本的大发、三菱公司，欧洲的梅塞德斯，宝马公司和美国都在加紧研制之中。

我们知道，汽车排放的大量废气是城市环境污染的“罪魁祸首”。各国政府都采取了一定的措施，但大多未能根本解决问题。为此，天然气汽车作为最近可能的选择即成现实，它的废气排放量是柴油汽车的一半。而从清洁度来说，最理想的要属电动汽车了，它的噪音和振动都小，保修容易，没有尾气，但因为目前所能使用的各种蓄电池的性能达不到要求，电动汽车的速度远无法与汽油汽车相比。看来，燃氢汽车可能最有前途。因为它把水分解成氢和氧，几乎取之不竭，所放能量比汽油高，燃后排出的是水汽，毫无污染。但它有噪音和振动都较大等缺点，并存在着要常使液氢燃料保持-253℃的温度的技术难题，这使人们目前无法去成批地生产这种汽车。另外，还出现了以酒精为燃料的汽车。

近几年来，全世界每年死于车祸的人数都在40万人左右，居各种事故伤亡人数的首位。安全成为未来汽车工业的首要目标。有效地防止或抵抗撞击当然是提高汽车安全系数的重要手段，这要求未来汽车的座椅抵抗正面撞击的坚固性比现在高4倍。另外，一种形同橄榄球似的椭圆形汽车，拥有一个尖圆形的车头，将使两车相撞变为侧面擦身而过，从而大大减轻汽车相撞的后果。同时，能够保证在雪雨路面上安全行车的4轮导向、4轮传动的技术也在积极推广，它能提高刹车性能。专家研究表明，高速公路上26%的致命事故是由半睡眠状态引起的，于是，一种警报系统被雷诺公司和白菇汽车公司生产出来，它专门用来监视驾驶员在操纵方向盘时的微小的动作变化。日本的“丰田先进安全汽车”运用电子等先进技术，进一步提高了安全性能，如采用17项最新技术，包括打瞌睡驾驶警报系统。

智能汽车技术试图最终消除司机失误造成的事故。日本三菱公司的自动驾驶系统、萨巴鲁公司的100%的计算机辅助驾驶、梅塞德斯—奔驰SL双座敞篷车等都是当今智能技术的结晶。日本生产了一种新型车，司机在开车中，可通过电话联系工作，或收看电视、接受传真；同时，还能操纵家里的洗衣机，掌握厨房电炉炖鸡的火候，指挥机器人扫地……他的行车路线已编入电脑，汽车一直处于最佳路线上，因此绝不会有危险。有的智能汽车上装有探测前行车距离的雷达系统或某种类似船舶的“导航”系统；甚至可以根据卫星传来的路况信息来自动调整行速……电脑技术将使汽车的“智能”大为提高。

在智能交通运输系统中，与智能汽车搭配的是智能公路。在这种公路上，如果发生了撞车事故，撞车地点就被自动定位，同时发出呼叫信号，一方面指示救援，紧急抢救；一方面警告后面的车辆小心，防止后继撞车。将汽车和道路融合在一起的是交通管理系统，一方面利用各种高新技术手段自动调节交通信号，实施最佳的交通管理；一方面借助计算机分析处理车辆密度、速度等信息，实施交通监控，对车流实行疏导。这使整个公路网上的交通处于最佳状态。公路上的自动导航系统可使驾驶员利用车中的小型电脑处理各种信号，帮助选择最佳最短的行车路线，从而能够快速、安全、舒适地到达目的地。

科学家预计，智能交通系统将在21世纪大显神通，可使高速公路上的恶性事故减少8%，在大大加快速度的同时，也大大减少对环境的污染。世纪之交，大量采用超流线型、喷气战斗机材料的超级智能汽车，以电为能源的电动汽车、甚至真正无污染的燃氢汽车、磁悬浮汽车都可能成批地出现在公路上。