汽车发展史

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1、 汽车发展史1.1 汽车的产生与发展说到汽车，人们自然不会陌生，立即会想到道 路上随处可见的四轮汽车。然而，要讲出汽车的确 切定义却不那么容易，事实上各国对汽车的定义也 不尽相同。在我国，汽车是指由自身装备的动力装置驱动 ，一般具有四个或四个以上车轮，不依靠轨道或架 线而在陆地行驶的车辆。通常它被用作载运客、货和牵引客、货挂车， 也有为完成特定运输任务或作业任务而将一般汽车 经改装或装配了专用设备的专用车辆，但不包括专 供农业使用的机械。1.1 汽车的产生与发展在美国，汽车（motor vehicle）是指由本身 的动力驱动（不包括人力、畜力），装有驾驶操 纵装置的在固定轨道以外的道路或自然地

2、域上运 输客、货或牵引其他车辆的车辆。汽车作为现代高速行走机械，其发明、发展和 完善经理了一个漫长的过程。在日本，汽车（自动车）是指自身装有发动机 和操纵装置的不依靠轨道或架线能在陆上行驶的车 辆。摩托车、带发动机的助力自行车、三轮摩托在 日本均属汽车范畴。下面，就让我们遵循历史的足迹走进汽车的世 界吧。1.1 汽车的产生与发展1.1.1 愿望与设想时期 1.我国的古代车辆提到汽车的发展，追溯其渊源，可以从原始社会 讲起。在那时，人们的生产劳动都是靠肩扛手提，后来 在实践中发现，将圆木置于重物下拖着走，可以轻松 地将重物由一个地方移到另一个地方，这便是早期的 木轮运输。后来人们发现用直径大的木

3、轮运输速度较快，于 是木轮直径越来越大，逐渐演变为带轴的轮子，这就 是最早的车轮雏形。1.1 汽车的产生与发展人类历史上的第一部车是中华民族的祖先发明的 。据史料记载，在公元前2000多年的夏初大禹时代 ，有一个叫奚仲的人，他发明的车由两个车轮架起 车轴，车轴固定在带辕的车架上，车架附有车箱， 用来盛放货物。这就是世界上的第一辆车。最初的车辆，都是由人力来推动的，称为人力 车。后来人们开始用牛、马拉车，称为畜力车。据传 说，畜力车是商汤的先祖相土和王亥共同发明的。 1.1 汽车的产生与发展在历代车辆发展过程中，有重要技术价值的还要 数指南车和记里鼓车。在三国时期，有一位叫马钧的技术高明的大技

4、师，他发明了指南车（图1-1-1）。指南车是一种双 轮独辕车，车上立一个木人伸臂南指。只要一开始 行车，不论向东或向西转弯，木人的手臂始终指向 南方。 记里鼓车（图1-1-2）是早在公元3世纪时， 中国最先发明的记录里程的仪器，可惜最初结构 已失传，到宋代才由燕肃重新制造成功。 1.1 汽车的产生与发展指南车和记里鼓车都是利用齿轮传动原理来进 行工作的。它的出现，体现了1700多年前我国车辆 制造工程技术已达到的高度水平，是我国古代技术 的卓越成就。 2.自走式车辆的幻想与探索一直以来，车辆都是由人力或畜力驱动，能不能发 明一种机器来代替呢？也就是能不能发明一种自走式 车辆呢？ 带着这个问题，

5、人类开始了不断的探索与研究。1420年， 有人制造出了一种滑轮车（图1-1-3）。人坐在车内，借用人力 使绳子不停地转动滑轮。车虽然走了起来，但由于人力有限， 这辆车的速度就不能充分地得以发挥，比步行还要慢。 1.1 汽车的产生与发展后来，大画家达芬奇设想了一种车，利用发条 机构使一个带齿的圆盘进行水平旋转，旋转的力通 过带有齿轮的车轴和车轮连接起来，车就可以前进 了。但他仅仅提出了设想，并没有进行实际的研究 。 1649年，德国一个钟表匠汉斯郝丘制造了一 台发条式的汽车（图1-1-4）。但是这台发条车的 速度不到1.6km/h，而且每前进230m，就必须把钢 制发条卷紧一次，这个工作的强度太

6、大了，所以 发条车也没有能够得到发展。 1.1 汽车的产生与发展到了17世纪后期，利用火药爆发力、蒸汽压 力、活塞运动机构等技术和发明纷纷提出，终于导 致1705年纽可门（Thomas Newcomen）的活塞往复 运动压板式蒸汽机作为扬水泵而付诸实用。接着，在1759到1769年间，瓦特（James Watt ）进一步改良了蒸汽机，将利用蒸汽冷凝产生真空 从而产生动力的方式改为直接利用蒸汽压力的方式 ，制成了以曲轴变往复运动为回转运动的人类最初 的通用动力机械，使蒸汽机进入了实用时期，同时 也加速了依靠自身动力驱动车轮回转的车辆的诞生 。1.1 汽车的产生与发展蒸汽汽车是在18世纪后半期开始

7、进入实用阶段 的。到了19世纪末期已有了制作得非常精巧的汽车 问世。可以说这些技术是产生今天以内燃机为动力的 现代汽车的母体。从这个意义上讲，不断发展并一直延续至今的 汽车的历史是与蒸汽汽车的历史密切相连的。1.1 汽车的产生与发展1.1.2 汽车早期探索时期毫无疑问，世界上最初可载人的自备动力的车辆 就是蒸汽汽车了。1.蒸汽汽车最早的一辆是法国人居纽（Nicolas Joseph Cugnot）在1769年制造的。这是一辆用来拉炮的蒸汽三轮车，一个硕大的铜 制锅炉被放置在前轮的前方，蒸汽用燃烧柴禾来产生 ，它进入两个汽缸，使两个活塞交替运动。由于没有 曲轴，故活塞的作用力通过车爪传给前轮。1

8、.1 汽车的产生与发展由于锅炉、汽缸等机件的重量都加在前轮上， 使得方向操纵十分困难。这辆车试车时时速仅3.6kmh，只行驶了1km 左右就发生锅炉爆炸，汽车失去了控制，结果车仰 人翻，还撞坏了路边房屋的墙壁，车子本身亦受到 严重损坏（图1-1-5）。尽管如此，这毕竟使汽车朝实用化方向迈出了 第一步，开创了轮式车辆用自备动力装置进行驱动 的新纪元。第二年，亦即1770年，这辆车经过修整作为世 界上第一辆汽车投入使用，至今珍藏在巴黎的国家 技术及机械品博物馆内。1.1 汽车的产生与发展此后，各国机械师开发设计蒸汽汽车的热情高涨 。进入19世纪，在实验的基础上，设计与制作都有 了进步，逐渐地开始有

9、实用的蒸汽汽车问世。1825年英国公爵古涅（Goldsworthy Gurney） 制成了第一辆蒸汽公共汽车（图1-1-6）。这辆车的 发动机装在后部，后轴驱动，前轴转向。它采用了 巧妙的专用转向轴设计，最前面两个轮并不承担车 重，可由驾驶人利用方向舵柄轻便地转动，然后通 过一个车辕，引导前轴转动，使转向可以轻松自如 。1831年古涅利用这辆车开始了世界上最早的公 共汽车运营业务，在相距15km的格斯特夏和切罗腾 哈姆之间作有规律的运输服务，跑完单程的时间约 45min。所以该车也被认为是世界最早的公共汽车 。 1.1 汽车的产生与发展19世纪末、20世纪初，蒸汽汽车的燃料由煤转 为使用石油，

10、行驶时速不断增加(至50kmh左右)， 操作简便性和乘坐舒适性也大为改善。当然这些与 1839年固特异（Charles Goodyear）提出的加硫橡 胶的利用和1845年汤姆逊（William Thompson）发 明的充气轮胎所做出的贡献是分不开的。 2.电动汽车就在蒸汽汽车产生的初期，已有许多人投入对电 动汽车的研制中。一般认为，1873年英国戴维森制造 的四轮卡车是最早的电动汽车。19世纪80年代，在法 国己制造了多辆名符其实的电动汽车。1.1 汽车的产生与发展在美国，爱迪生和福特都对电动汽车的开发做 出了很大贡献。 19世纪90年代，电动汽车有了较快的发展，于 1898年创立的哥伦比

11、亚电气公司当时曾生产了500辆 电动汽车。1899年，法国的杰那茨（Camille Jenatzy）驾驶着电动汽车创造了时速105kmh的最 高车速记录（图1-1-7）。 1.1 汽车的产生与发展在以后的20年间，电动汽车与蒸汽汽车展开了 竞争。但无论是电动汽车还是蒸汽汽车，最后都在 竞争中让位于后起之秀装有内燃机的汽车。其主要原因是电动汽车一次充电的续驶里程太 短，而且蓄电池的质量和体积都很大（这一直是制 约电动汽车发展的“瓶颈”问题），在车上为安放电 池使室内空间过于狭小。对蒸汽汽车来说，则存在给水繁琐、起动时 为达到必要的蒸汽压力所需时间太长以及存在安 全性和公害方面的缺陷等。 1.1

12、汽车的产生与发展1.1.3 近代汽车的诞生与技术发展期 1.近代汽车的诞生蒸汽汽车的缺陷促使人们寻求一种质量轻，功率 大，可直接使燃料在气缸中燃烧作功的内燃机来做为 汽车动力。1838年，英国人巴尼特（Barnett）研制 了原始的两冲程煤气机，后来英国人克拉克（Clerk ）试图进一步完善它，但都未能投入实际使用。1860年，法国人雷诺尔(Etienne Lenoir)终于制 成了第一辆可供实用的常压煤气发动机，并申请了专 利。当时的煤气机无压缩行程，煤气用电火花点火燃 烧而产生动力。由于无压缩行程，这种发动机的热效 率很低。 1.1 汽车的产生与发展1862年，法国人罗彻斯（Beau de

13、 Rochas）发 表了四冲程发动机循环理论（该理论今天仍为内燃 机所采用），并取得四冲程的专利。1876年，一直从事煤气机试验的德国人奥托（ Nieolaus August Otto）运用循环理论，试制成功 了第一台活塞与曲轴相结合，将煤气与空气的混合 气经压缩冲程后再点火燃烧的往复式四冲程煤气机 ，为提高内燃机的效率开辟了新途径。这种内燃机利用活塞往复四冲程，将进气、压 缩、燃烧膨胀、排气四个过程融为一体（人们称这 种循环为奥托循环），使内燃机结构简化、整体紧 凑。奥托本人的那个试制车间后来发展为赫赫有名 的道依茨（DEUTZ）发动机公司。1.1 汽车的产生与发展随着石油开始取代煤气，以及

14、汽油汽化性好这 一特点被研究者所注意。在奥托四冲程煤气机和梅巴克关于汽化器设想 的基础上，1886年，戴姆勒将他制造的排量为 0.46L，功率0.82kW，转速650rmin的发动机（图 1-1-8）装在一辆据说由美国制造的马车上，最高 车速达到18kmh。这辆车被公认为是世界上第一辆汽油发动机驱 动的四轮汽车（图1-1-9）。 1.1 汽车的产生与发展也是在1886年，另一位德国人卡尔本茨（Carl Benz ，图1-1-10）研制成功一台单缸两冲程汽油机，并将 其装在一辆三轮车上于1886年进行了公开试车（图1- 1-11）。这辆车可以说是近代汽车的原型。该车的单缸 机排量为0.576L，

15、输出功率约0.52kW，转速为300r min，车速约15kmh，并具备了近代发动汽车的 一些基本特点，如：火花点火、水冷循环、钢管车 架、后轮驱动。前轮转向、带制动手把等。该车现保存在慕尼黑科学博物馆内（图1-1-12） 为了纪念这两位天才的发明家，人们把戴姆勒和卡 尔本茨称为汽车之父，并把1886年作为现代汽车的 诞生元年。 1.1 汽车的产生与发展2.汽车的发展完善汽车刚发明时，并没有马上在各式路面车辆中显 示很强的竞争力。20世纪初，销量最大的还是蒸汽车，而且电动车 也比汽车发展得充分。在欧洲的城市公共交通中，有轨电车和无轨电 车占据着优势地位。汽车经过几十年的发展完善，才在路面车辆中

16、 占居了主导地位。1.1 汽车的产生与发展德国人发明了汽车，但在促进汽车初期发展方 面做出贡献最多的却是法国人。1889年法国人标致（Peugeot）研制成功齿轮 变速器、差速器；1891年法国人首次采用前置发动机后轮驱动 ，开发出摩擦片式离合器；1895年法国人开发出充气式橡胶轮胎；1898年法国的雷诺1号车采用了箱式变速器、 万向节传动轴和齿轮主减速器；1902年法国的狄第安采用了流传至今的狄第安 后桥半独立悬架；1.1 汽车的产生与发展其次，德国在1893年发明了化油器；1)发动机的完善1896年英国首次采用石棉制动片和转向盘。 在这一时期，车用汽油机逐渐完善起来。汽油气 化与点火问题得到了解决。内燃机的冷却最初是用一根长而弯的管子让水循 环流动来实现的。1901年，迈巴赫又发明了蜂窝状的冷却水箱，为 高效率的冷却打下了基础。1.1 汽车的产生与发展早期的汽车是靠手摇转动曲轴来起动发动机的。 这种方式既费力又不方便，需要有两个人配合。最初消除手摇起动的设想是将压缩空气按点火 顺序依次送进各缸以