一、汽車的產生
車輪的發明
車輪被視為人類最古老、最重要的發明,輪子的出現為車的發明準備了必要的物質條件,有了車輪,整個世界才真正轉動起來。從這個意義上講,輪子就是推動世界前進的動力。
中國的商、周時代,車輛的制造已經十分先進,車輛的制造也十分講究。
人們對機械車輛的追求
羅吉爾·培根預言:“我們大概能制造出比用一群水手使船航行更快的機械;我們似乎也可以造出不借用任何畜力就能以驚人的速度奔跑的車輛;進而我們也可以造出用翅膀像鳥兒一樣飛翔的機械?!?/p>
1.指南車和記里鼓車
指南車和記里鼓車是我國古代偉大的發明,是世界上最早出現的帶有齒輪的車輛,指南車和記里鼓車都是單轅車輛。
2.滑輪車
1420年,有人制造出了一種滑輪車人坐在車內,借用人力使繩子不停地轉動滑輪。車雖然走了起來,但由于人力有限,這輛車的速度就不能充分地得以發揮,比步行還要慢。
3.達芬奇與發條車
德國有一位鐘表匠漢斯·郝丘,根據達·芬奇的設想,制造了一臺發條車 。
4.風帆車
1600年,荷蘭的西蒙·斯蒂芬根據帆船靠風力推進行駛的原理,造出了“雙桅帆車”
二、蒸汽機的發明
1705年,紐科門首次發明了不依靠人和動物來做功而是靠機械做功的實用化蒸汽機。這種蒸汽機用于驅動機械,便產生了劃時代的第一工業革命,隨著蒸汽驅動的機械汽車的誕生,人類社會開始了永無休止的汽車發展的歷史。
1.蒸汽機的誕生
1712年,英國人托馬斯·紐科門發明了蒸汽機,用來驅動一臺抽水機將礦井中的水抽出,被稱為紐科門蒸汽機 。
木匠出身的技工詹姆斯·瓦特對紐科門蒸汽機進行改進 , 1769年,瓦特與博爾頓合作,發明了裝有冷凝器的蒸汽機。1774年11月.他倆又合作制造了真正意義的蒸汽機 .
蒸汽汽車的誕生
法國陸軍工程師,炮兵大尉尼古拉斯·古諾,研制牽引大炮的蒸汽機汽車 .1769年研制成功世界上第一輛“卡布奧雷”牌蒸汽發動機汽車 ,這是汽車發展史上的第一個里程碑。
1801年,英國煤礦工程師、后來也是鐵路蒸汽機車的發明者理查德·特雷迪克(Richard Trevithick)制造出英國最早的蒸汽汽車。
1825年,英國的戈爾斯瓦迪?嘉內公爵又使蒸汽汽車進一步完善,行駛速度增加到19km/h,每輛可載18人 .不久,該車便在英國中部地區開始了正式營業,成為良好的陸上公共交通工具。1828年,哈恩格克制成了比嘉內的汽車性能更好的蒸汽公共汽車,并開始了公共運輸事業的企業化。他的車可以乘載22名乘客,時速32km/h,營運后很受歡迎。1834年,發展成立了世界上最早的公共汽車運輸公司--"蘇格蘭蒸汽汽車公司"。1916年,隨著最后一部雙座11KW皮爾遜?考克斯牌汽車駛出廠門,從此結束了蒸汽汽車的時代。
三、內燃機的發明
1794年,英國人斯特里特提出從燃料的燃燒中獲取動力,并且第一次提出了燃料與空氣混合的概念。1801年,法國人勒本提出了煤氣機的原理。1824年,法國熱力工程師薩迪?卡諾在《關于火力動力及發生的內燃機考察》一書中,揭示了“卡諾循環”學說。1833年,英國人萊特提出了直接利用燃燒壓力推動活塞做功的設計。之后人們又提出過各種各樣的內燃機方案,但在19世紀中葉以前均未付諸實用。直到1860年,法國的艾提力?雷駱(Etienne Lenoir)模仿蒸汽機的結構,設計制造了第一臺實用煤氣機
1861年,法國鐵路工程師羅夏發表了進氣、壓縮、做功、排氣的四沖程發動機理論,這一理論后來成為內燃機發展的基礎。
1866年,德國工程師尼古拉斯?奧托(Otto,Nicolaus August)偶爾在報紙上看到了一篇關于內燃機的報道,下決心對內燃機進行改進,并研究了羅夏的四沖程內燃機的論文,成功的研制出動力史上有劃時代意義的立式四沖程內燃機。奧托于1877年8月4日獲得專利,后來人們一直將四沖程循環稱為奧托循環。奧托以內燃機奠基人被載入史冊,其發明為汽車的發明奠定了基礎。
1885年,德國人戈特利布?戴姆勒(Gottlieb Daimler)按奧托機原理研制出定容內燃機,利用他發明的表面汽化器形成的汽油油霧為燃料,轉速可達800r/min,壓縮比可達3:1。1886年,德國人卡爾?本茨又發明了混合器和電點火裝置,使汽油機更加完善。
1897年,德國人魯道夫?狄塞爾(Rudolf Diesel 圖1-16)成功研制出第一臺柴油機,因此柴油機也稱為狄塞爾發動機。
1954年,德國工程師汪克爾(Felix Wankel)發明了三角轉子發動機,被稱為汪克爾發動機 .
四、汽車的發明
1.卡爾?本茨的第一輛汽車
1879年,德國工程師卡爾?本茨首先成功實驗成功了一臺二沖程試驗發動機。
1883年,本茨創立了“本茨公司和本茨萊茵發動機廠”。
1885年,他在曼海姆制成了第一輛本茨專利的發動機汽車(圖下)。并于1886年1月29日申請了專利,這一日期也被認為是汽車的誕生日。
2.戴姆勒的第一輛汽車
1883年8月15日,戴姆勒和邁巴赫(參數|圖片)發明了汽油內燃機。
1886年,戴姆勒和邁巴赫研制成功了一臺高速四沖程汽油機,排量0.462L,功率0.8KW,轉速為665r/min。戴姆勒為了慶祝妻子艾瑪的生日,花了795馬克買來了一輛美國四輪馬車,對馬車加以改善,增添了傳動、轉向等必備機構,把發動機裝上,世界上第一輛四輪汽車誕生了,這輛車以18km/h的速度,從斯圖加特開到了康斯塔特,當時人們稱之為“沒有馬的馬車”,第一輛實用四輪汽車終于誕生了。
五、汽車的完善發展
汽車發展歷程分為四個階段:汽車發明實驗階段(1886年-1910年);汽車技術不斷完善階段(1911年-1940年);汽車工業迅速發展階段(1941年-1960年);汽車高科技廣泛應用階段(1961年至今)。
汽車發明實驗階段
1886年 ①1月29日,德國曼海姆專利局批準卡爾?本茨為其在1885年研制成功的三輪汽車申請的專利,這一天被大多數人稱為現代汽車誕生日。②德國人哥德利普?戴姆勒制成世界上第一輛四輪汽車。③奧托宣布放棄自己所獲得的四沖程發動機專利,任何人都可根據需要隨意制作。
1887年 ①卡爾?本茨將他的第一輛汽車賣給了法國人埃米爾?羅杰斯,這是世界上第一輛現代汽車的銷售。
1888年 英國人鄧祿普發明充氣輪胎。
1889年 ①戴姆勒在他的汽車上采用裝有滑動小齒輪的4速齒輪傳動裝置。 ②6月9日,戴姆勒的V型發動機在德國獲得專利,后來卡爾?奔馳在自己的汽車上采用了這種類型的發動機,并付給戴姆勒3.7萬馬克專利費。③法國人標致研制成功齒輪變速器和差速裝置。
1891年 ①美國芝加哥研制出第一輛電動汽車。②法國人潘赫德和萊瓦索爾采用發動機前置后輪驅動的結構型式,并設計了專用底盤。這一結構奠定了汽車傳動的基本型式,在相當長的時間內被全世界廣泛仿效。
1892年 美國人杜里埃發明喉管型噴霧化油器。
1893年 ①德國人狄塞爾在其論文《轉動式熱機原理和結構》中,首次論述了柴油發動機原理。
1894年 ①狄塞爾展出他的第一臺商品型柴油發動機。②法國人米其林兄弟發明充氣式橡膠輪胎。
1895年 ①世界上第一本汽車雜志《無馬時代》在美國出版發行。②法國人萊瓦索爾研制出用手操縱的齒輪變速傳動裝置。 ③美國首次舉行汽車比賽,獲得冠軍者用9小時跑完50英里(80.45千米)的路程。
1896年 ①亨利·福特研制成功2缸4輪汽車。②美國出版物中首次使用“汽車”(Automobile)單詞。 ③美國人將油燈用于汽車照明。④英國人首次使用石棉制動片。⑤德國首次使用汽車計程表。 ⑥倫敦首次舉辦國際汽車博覽會,展出了小轎車、客貨兩用車和電動汽車。⑦德國人杜茨成為經營出租汽車的鼻祖。
1897年 ①英國蘭切斯特牌汽車采用了高壓潤滑系統,發明人由此而獲得專利。②狄塞爾制成壓縮點火式1.1千瓦柴油發動機,熱效率高達26%。令世界為之震驚。
1898年 ①美國人富蘭克林研制出頂置氣門4缸風冷式發動機。②轉子發動機問世。 ③法國人雷諾將萬向節首先用于汽車傳動,并發明齒輪式主減速器傳動裝置,取代了鏈條傳動。
1899年帶有整體水箱的的蜂窩式散熱器、分檔變速器和腳踏式加速器首先由戴姆勒應用在汽車上。
1900年 ①全金屬車身問世。②德國人保時捷研制出帶曲面擋風板的汽車。③奔馳公司以鋼材代替木材制作車架。④傾斜式圓形方向盤首次在德國使用。
1901年①德國博世公司發明高壓磁電機點火裝置。②奧茲莫比爾汽車首先使用轉速表。③低壓磁電機點火系統被戴姆勒公司采用。
1902年 ①盤式制動器專利被英國人獲得。②鼓式制動器專利由法國人雷諾獲得。③后橋獨立式懸架被法國人裝于賽車。④磨擦式減震器在英國使用。⑤用兩個前輪的轉動代替軸的轉動的艾利奧特轉向原理開始應用。⑥荷蘭人斯帕伊卡設計了四輪驅動的賽車。
1903年 ①法國研制出第一臺V型發動機。②美國古德伊爾輪胎公司獲無內胎輪胎專利。③英國生產全鋼車身的轎車。
1904年 ①氣壓制動系統開始采用。②卡迪拉克汽車裝用防盜點火系統。③美國研制出防刺漏式輪胎。④英國希思發明液壓制動系統。
1905年 ①法國研制出封閉式驅動橋。②法國研制出輪胎壓力計。
1906年 ①帶彈簧的保險杠問世。②前輪制動器在德國問世。③別克公司將蓄電池作為轎車的標準配備。④扭力桿式減震器問世。
1907年 ①美國汽車制造商協會公布汽車功率計算公式,該公式后來被一些國家作為汽車征稅的依據。②法國采用乙炔車燈。
1908年 ①輪胎刻紋機在美國問世。②電喇叭被美國人在汽車上應用。
1909年美國四輪驅動公司生產四輪驅動的戰船牌小客車。
1.3.2汽車技術不斷完善階段
1911年 ①美國舉行500英里汽車賽,獲勝者的汽車上首次安裝了后視鏡。②德車卡門提出流線型概念。③法國人標致設計出4輪制動器。④電燈被美國人用于汽車照明。
1912年 ①自動起動器在卡迪拉克汽車上被首次裝用。②雙凸輪頂置式發動機在瑞士問世。③別克V12型發動機采用了鋁制活塞。④輪胎材料中加炭黑可以提高耐磨性的實驗獲得成功。
1913年 ①四門橋車問世。②曲面風擋玻璃問世。③汽車前大燈被置于擋泥板上。 ④汽車銷售首次采用分期付款。⑤第一個加油站建成。
1914年 ①全鋼車身的道奇牌客車問世。②云母質絕緣體的火花塞在英國問世。
1915年 ①可拆卸式輪輞代替了嵌入式輪輞。②箱型車身的“T”型車問世。
1916年 ①傾斜式擋風玻璃流行,手動刮水器被裝于汽車。②美國人開始使用停車燈。
1918年 ①美國人麥克姆·羅西德制成四輪液壓制動器并獲專利。②英籍德國人阿克曼申請平行連桿式轉向機構專利,后來法國人瓊特將其改為梯形連桿式。
1919年 高效制動器裝車使用。
1920年 ①雪鐵龍和藍旗公司開始采用鋼板沖壓盤式車輪。②通用公司在車內安裝頂燈。
1921年 ①林肯汽車將轉向信號裝置列為標準配備。②鍍鎳技術被應用于散熱器和車燈。③四乙基鉛在汽油中具有抗爆作用被發現。 ④可調式汽車座椅問世。
1922年 ①空氣濾清器、油量指示器被應用于汽車。②藍旗汽車采用了V6型發動機和四輪獨立懸掛裝置。 ③橡膠懸掛裝置在美國問世。
1923年 ①戴姆勒公司發明自動噴漆裝置。②菲亞特公司推出調式方向盤。
1924年 ①杜邦公司推出新型快干漆。②富蘭克林研制出離合器中的減震裝置。③莫來石瓷質絕緣體的火花塞在美國問世。④德國博世公司開始生產電動刮水器。⑤雙絲式前大燈問世。
1925年 本年度供給用戶的汽車附屬裝置有:千斤頂、停車信號燈、水箱鎖蓋、行李架、反光鏡、煙灰盒、點煙器和溫度計等。
1926年 ①美國研制出汽油辛烷值測定表,使汽油的抗爆性有了衡量標準。②驅動橋高度降低及雙曲線齒輪的采用使汽車重心得以降低。③通用公司將汽車大燈變光開關由方向盤移到了地板上,改用腳操縱。④卡迪拉克公司使用防碎玻璃。
1927年 ①真空自動增壓器問世。②通過采用在鋼制部件中充填毛織物和射流消聲的方法使汽車得以消音。 ③第27屆國際汽車博覽會展出的汽車表明了轎車發展的趨勢:空氣濾清器、汽油濾清器、機油濾清器、曲軸箱換氣裝置和后視鏡被紛紛采用。 ④液力制動器問世。
1928年同步變速器用于卡迪拉克汽車。
1929年 ①汽車尾燈開始安裝。②美國將收音機作為汽車的選裝用品。
1930年 ①超低壓輪胎問世,提高了汽車在松軟路面行駛的性能。②鍍錫活塞問世。③戴姆勒公司將液力耦合器用于汽車,改變了傳統的機械傳動方式。
1931年 ①采用獨立懸架的汽車問世。②離心式、真空式點火提前角自動調節裝置由克萊斯勒公司研制成功。
1932年 圓環形擋泥板被采用。
1933年 非貫通式汽車通風系統研制成功。
1934年 ①雪鐵龍前輪驅動汽車問世。 ②半自動變速器問世。
1935年 ①手動按扭式齒輪變速器問世。②德國西門子公司開始生產氧化鋁瓷質絕緣體火花塞。
1936年 由剛制扭力桿和雙管路緊急制動系統組成的新型安全裝置問世。
1938年 ①空調裝置被美國人用于汽車。②人們對汽車升力現象開始注意。
1939年奧茲莫比爾汽車采用了液壓-機械聯合傳動系統。
1940年 ①克萊斯勒公司研制出安全輪輞,它可保證輪胎被刺穿后不脫離輪輞。②封閉式汽車前大燈問世。
1.3.3汽車技術迅速發展階段
1941年 ①四速半自動變速器及液壓聯軸器由克萊斯勒公司研制成功。
1944年 通用公司生產水陸兩用汽車。
1946年 ①后置發動機客車問世。 ②全鋼客貨兩用車問世。③米西林公司研制出子午線輪胎。 ④轎車首次裝用無線電話。
1948年 ①曲面擋風玻璃問世。②無內胎式輪胎問世。③奔馳轎車首次裝用電動車窗。
1949年 ①克萊斯勒汽車采用點火鑰匙起動。②福特公司推出V8船型轎車。
1950年 ①英國人獲蝶式制動器專利。②英國陸虎公司推出世界上第一臺采用燃氣渦輪發動機的汽車。 ③第一臺直噴式柴油機問世。
1951年 克萊斯勒公司推出具有半球形燃燒室的V8S發動機。
1952年 ①轉向助力器裝車使用。②美國人開始采用座椅安全帶。
1953年 ①玻璃纖維薄板加鋼筋構成的車身問世。②美洲虎汽車裝用蝶式制動器。③晶體管被應用于汽車點火系。
1954年 ①三角轉子式發動機問世。②燃油噴射式發動機問世。
1955年電控門鎖問世。
1956年 四大燈照明系統被采用。
1957年 ①林肯-大陸(參數|圖片)汽車采用組合車身。②帶冷卻片的制動轂問世。
1958年無級變速器問世。
1959年 ①英國推出的“迷你”牌小型汽車,該車采用前輪驅動和橫置式發動機。②控制污染的曲軸箱通氣閥研制成功。
1960年 ①卡迪拉克推出“一次性底盤潤滑油”。②“雷鳥”牌轎車采用外擺式轉向輪。③克萊斯勒公司制成實用型汽車交流發電機。
1.3.4汽車高科技廣泛應用階段
1961年 ①奔馳汽車采用了帶前后伺服——助推裝置的盤式制動器。②合成橡膠輪胎問世,其壽命比普通橡膠輪胎提高一倍以上。
1962年 ①聚酯樹酯輪胎線研制成功。②法國研制出碘鎢汽車前燈。
1963年 ①內部帶有備胎的輪胎問世,該輪胎能在外胎爆裂以后,利用備胎繼續行駛160千米以上。 ②楔型汽車問世。
1964年 ①旁蒂克“強力”牌轎車開創了采用渦輪發動機的新時代。②福特公司采用計算機輔助設計新車型。③自動變速箱上的選擇按扭按照“倒車-空檔-驅動-低速-高速”的順序實現了標準化。④福特公司開始采用電控噴漆新工藝。 ⑤半球形燃燒室問世。
1966年 ①美國采用可折疊式方向盤。②英國人設計出車內空氣排出系統,該方式后來被普遍采用。
1967年 ①通用公司推出使點火鑰匙與報警器相配合的防盜裝置。②隱蔽式擋風玻璃刮水器開始流行。③德國博世公司研制出了D型電子控制燃油噴射系統。
1968年 廢氣排出控制系統成為各種汽車上的標準設備。
1970年 ①奔馳公司研制出模擬防抱死制動系統。②豐田公司建成多用汽車風洞。
1971年 ①雪佛蘭公司推出全鋁發動機。②日本本田公司研制出復合渦流控制燃燒式發動機(CVCC),該機裝有催化式排氣凈化器,其排氣凈化水平達到美國1975年開始實施的《凈化空氣法案》標準。
1973年 ①美克萊斯勒公司制成電子點火器。②德國博世公司研制出了L型電子控制燃油噴射系統。
1975年 ①美國汽車開始采用電控燃油噴射系統。②博世公司研制出了帶氧傳感器的發動機閉環控制系統。
1976年 ①奔馳公司改建成全尺寸現代化汽車風洞,氣流速度高達270千米/小時。
1978年 ①日本研制出復合燃料的汽車,即內燃機-電動汽車。
1979年 ①巴西生產出以酒精為燃料的汽車。②博世公司研制出集電子點火和電控汽油機為一體的數字式發動機管理系統。
1980年西班牙試制出太陽能汽車。
1981年 ①日本研制出可原地轉向的汽車。②福特公司研制出以甲烷為燃料的汽車,每升甲烷可行駛11.5千米。
1982年 ①福特公司的雙渦輪V8型高速發動機獲得普利克斯大獎。②汽車的空氣動力學性能已成為汽車的重要設計指標。
1983年 ①渦輪增壓發動機技術被廣泛使用。②銅芯火花塞問世。
1984年 ①林肯公司的“大陸”和“馬克Ⅱ”型轎車采用了可調整的空氣懸架系統,成為美國市場上的一流轎車。②美國研制出全塑料發動機,自重84千克。
1985年 ①美國出產的豪華型轎車普遍采用了防抱死制動系統。②日本日產公司和馬自達公司開發出后輪轉向汽車。
1989年 本田可變氣門控制系統問世。
1990年 ①本田導航系統問世。 ②無人駕駛汽車問世,激光、超聲波、電視攝像機取代了人眼。