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从蒸汽怪物到现代交通工具

来源:网络资源 2009-09-02 19:58:47

[标签:机械]

  从蒸汽怪物到现代交通工具

  人类制造和使用车辆的历史源远流长。以中国而言,有历史2资料可查的,可以追溯到4000多年以前。那时,就已有了供人乘坐和运东西的车子。但在几千年的发展中,车辆始终没离开人推马拉,既装得少,又走得慢。主要原因是没有解决动力问题。因为当时用燃料产生动力的机械,如蒸汽机、汽油机、柴油机等尚未诞生。但这并不是说人们没有想到这个问题。据记载,我国唐代有名的天文学家唐一行就已经提出这样的设想:“激铜轮自转之法,加以火蒸气运,名曰汽车。”应当说,唐一行是世界上最早提出汽车、火车设想的人。

  到了18世纪,人类社会生产力不断发展,出现了蒸汽机,由此引起了工业大革命。在西欧许多国家,纺织工厂、食品工厂、造纸厂等,如雨后春笋纷纷破土而出,资本主义迅速发展起来。经济发展了,人们也迫切需要有装得多,跑得快的车辆来运输人员和物资,现代车辆也就应运而生了。

  说来也很有意思,以动力机械代替人力或兽力,在车上装上蒸汽机,用蒸汽机的力量来转动车轮,首先是由于军事上的需要促成的。

  在18世纪,由于各国工业的发展,欧洲各国军队争相使用用口径和射程越来越大的火炮。军队火炮的重量迅速增加。用人推马拉的办法,很难保证火炮跟随部队行动、作战。当时,有个叫尼古拉·居纽的法车炮兵军官为了解决这一问题,开始研究和制造蒸汽汽车。

  1769年,居纽成功地研制了世界上第一辆以动力机械——蒸汽机带动的车辆。这种车子现在看来可能觉得十分原始、滑稽可笑:长长的车架下面装着三个轮子,车架前端装着一个大锅炉。锅炉下可以生煤火,锅炉上有一根管子,把锅炉里的蒸汽引入车子前轮上方的气缸里。由于蒸汽有较大的压力,便可推动气缸内的活塞移动。而活塞是通过连杆与曲轴相连的,曲轴又与轮子连在一起。因此,活塞移动时就会带动曲轴转动,曲轴带动车轮,从而使车子行驶。

  这种车子走起来时浓烟滚滚、蒸汽腾腾,远远看去,就像要把一大锅滚烫的汤送到什么地方去似的。不过,这种车子的力气很大。当时出版的报纸曾这样描写它:“……它的力量异常强大,甚至没有方法驾驭它,倘若在半途之中,它撞到一堵石墙,就能毫不费力地把这堵石墙撞倒。”

  不久,这种车子在英国、德国出现了,并作了一些改进。有的把锅炉移到车子的中部,用罩子罩起来,两头装上几排座位。有的把锅炉移到车的后部,前面坐人的地方装了一个擦亮的车箱,等等。

  但车辆的这一重大发明却受到种种非难。那时,在欧洲各国主要交通工具是马车。各城市的邮政厅就是大量马车的拥有者,他们便和大大小小的马车主们联合起来反对蒸汽车,还要挟政府对蒸汽车加以种种限制,例如,英国就下了这样一道命令:蒸汽车行驶时,必须有手持红旗的人在车前55米处跑步前进,以招呼行人避让;不许蒸汽车鸣笛;在有马的地方不许放锅炉的汽;在农村路上行驶时速不得超过6公里,在城市不得超过3公里。此外,还特别加重对蒸汽车的营业税收。

  蒸汽车虽然遭到冷遇,但热心于研究和改进它人的们产没有退却。可是,由于蒸汽车的致命弱点,使研究者渐渐地失望起来。那时的蒸汽机又大又重,车上装了它以后,就没有多少地方和能力坐人和运载货物了。加上蒸汽车常常要停下来添煤加水,操作很不方便。蒸汽机还不断地、大量地排出浓烟和蒸汽,坐车的人和行人都难免烟熏火烤之苦。

  正当汽车的发展陷入困境之时,一种新的动力机械——内燃机破土而出了,这就使汽车的发展道路豁然开朗起来。

  1866年,德国人奥托制造了第一台能够实际使用的内燃机。1882年,德国人戴姆勒又造出了汽油内燃机。这为汽车的发展创造了条件。

  1886年,由戴姆勒研制的汽车诞生了。当这辆古怪的车子出现在德国康士坦丁街头时,行路的人们都停下脚步,以惊慌的目光注视着这个怪物。它跑得那样快,把一辆辆马车远远地抛在后头。现代汽车就是以这样的方式宣告了它的诞生。

  几乎与此同时,在英国、法国和美国等地都有人先后制造出类似的汽车。这些汽车虽然取得了较大的成功,但毕竟都非常幼稚,还有许多不能令人满意的地方。

  它们的共同缺点是不适用、不结实、不方便、操纵费劲、不安全、快慢不自如。

  但这些问题不可能一下子都解决。人们在研制汽车时,有两个更迫切的问题需要解决。一是汽油机的曲轴既要能可靠地带动车轮转动,在必要时又要能方便地与车轮脱开联系,可以不相干扰地各自转动。这是因为,内燃机起动时,只有曲轴与车轮脱开联系才能较容易转动;有时汽车需要暂时停下来,又要避免使内燃机频繁地熄火和启动,这都要求能方便地切断动力联系。二是由于汽油机转速很高,如果让它直接带着车轮转,汽车则将以每小进近100公里的车速奔跑,那时这样的车速人们想都不敢想。

  为了解决第一个问题,人们发明了离合器,使内燃机曲轴与车轮可以方便地脱开;为了解决第二个问题,人们又发明了减速器,有效地控制了车速。

  到第一次世界大战前夕,汽车的发展已日趋完善,前述那些缺点几乎都被克服了。那种简陋、笨拙、粗糙的样子一扫而光、出现在人们面前的则是:外型匀称、油漆闪亮、装载便利、乘坐舒适、牢固结实、安全高速的优良交通工具了。

  此外,汽车的各个部件也得到了进一步发展。动力装置有汽油机、柴油机两种;底盘部分有适于较高车速、较大载重量的传动装置、转向装置、制动装置、行驶装置,以及较完备的电器设备。

  第一次世界大战中,汽车经受了严峻的考验。同时,人们根据战争的更高要求,进行了不断的改进,使汽车这一重要的运输工具得到了进一步发展。

 

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