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汽車歷史畫報:你可能不知道的汽車『三國時代』(3)內燃機

作者:由 魚非魚 發表于 文化時間:2016-04-22

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接上期:

汽車歷史畫報:你可能不知道的汽車『三國時代』(1)蒸汽機

汽車歷史畫報:你可能不知道的汽車『三國時代』(2)電動汽車

在三大勢力之中,內燃機出現最晚。直到1806年,最早的內燃機才被瑞士工程師 François Isaac de Rivaz發明出來。有意思的是,這款內燃機的燃料竟然是氫氣。20年後的1826年,第一輛內燃機汽車為英國人

薩繆爾布朗

試製成功,並且在試驗中爬上了一座小山,這輛車同樣燃燒氫氣。到了1860年,比利時人Étienne Lenoir又發明了最早的火花塞,同時設計出了第一款活塞內燃機和第一款四衝程發動機,而他使用的燃料也仍然是氫氣和煤氣。事實上,因為可以將液體燃料霧化並與空氣混合的化油器尚未發明,早期的內燃機多以氣體燃料為主。而既然是氣體,那麼燃料的儲存就是一個巨大的技術瓶頸,大大阻礙了內燃機汽車的實用性。

內燃機汽車

真正走向實用,要到19世紀的7、80年代。1870年,奧地利發明家Siegfried Marcus製成了世界上第一臺液體燃料的內燃機,並把它安裝在一輛小手推車上。而這輛車使用的燃料正是後來主宰了20世紀能源的汽油,不過遺憾的是,因為這個工程產品實在也只是一個玩具,並不認為標誌著內燃機汽車的發明。到了1883年,他又發明了一套基於磁力電機的點火系統,並在1888年製成了一輛真正的汽車。這輛汽車目前被收藏在

維也納技術博物館

中。

汽車歷史畫報:你可能不知道的汽車『三國時代』(3)內燃機

汽車歷史畫報:你可能不知道的汽車『三國時代』(3)內燃機

不過就在Marcus改進他的汽車的幾年中。發明汽車——或者更準確的說是內燃機汽車——的榮譽就已經被另一個說德語的人捷足先登。而他就是我們都熟悉的卡爾賓士。1878年,卡爾賓士研製成功了一款兩衝程汽油內燃機,之後又很快獨立完成了電點火系統,火花塞,化油器,離合器和變速箱的設計。1885年,在他妻子貝爾塔·賓士嫁妝的支援下,卡爾賓士研製成功了世界上第一輛實用的內燃機汽車。也被稱為賓士專利機動車一號,它使用一臺四衝程發動機,在250轉時可以輸出0。5千瓦的最大馬力。賓士後來又對他的汽車設計進行了持續改進,3號車已經能夠輸出1。5千瓦的最大馬力。在1886年,他的妻子

貝爾塔賓士

為了能夠讓社會認知到卡爾賓士取得的技術進步,在丈夫並不知情的情況下,帶著兩個兒子,把3號車從

曼海姆

開到了200公里外的孃家,普福爾茨海姆。她在一路上成功解決了很多技術問題,同時用皮革製造了最早的剎車片,而且在途中在一家

海德堡

的藥店添加了石油醚,成為了人類歷史上第一次汽車加油。這既是最早的自駕車長途公路旅行,讓卡爾賓士設計的汽車一下子引起了公眾的廣泛注意,也開創了最早的汽車測試,為之後卡爾賓士的進一步改進提供了非常多的經驗,直到1894年終於定型量產。

下圖分別為賓士的1號車和3號車。

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https://upload。wikimedia。org/wikipedia/commons/7/71/1885Benz。jpg

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kipedia/commons/0/0c/Motorwagen_Serienversion。jpg

1894年開始量產的

賓士Velo

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https://

en。wikipedia。org/wiki/B

enz_Velo#/media/File:Benz-velo。jpg

差不多在同一時間,另外兩位德國汽車業泰斗——加特立·戴姆勒、威廉·邁巴赫也製造出了最早的內燃機車輛。他們的第一個產品即是世界上最早的摩托車——Reitwagen。試製成功之後,又從頭開始設計了世界上第一臺內燃機驅動的四輪汽車——Steel Wheel Automobile(鋼輪自動車)。1926年,

戴姆勒公司

因為受到經濟蕭條的衝擊,與賓士合併成為了今天我們所熟知的戴姆勒·賓士公司。

Reitwagen

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ilhelm_Maybach#/media/File:Daimler_Reitwagen_at_the_Mercedes_Benz_museum_2009。jpg

鋼輪自動車

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http://www。

legendsonwheels。com/vot

e

在這樣的一大批先驅的努力下,1890年代時,內燃機技術已經足夠實用。但它卻並沒有立即取代歷史更長的蒸汽機和電動機作為汽車的主流動力。雖然內燃機的最高效率比蒸汽機更高,既不需要像電動汽車一樣頻繁充電,也不需要像

蒸汽機汽車

一樣頻繁加水,在三者之中可謂最為皮實耐用,但它的兩個突出弱點卻阻礙了它拿下全部汽車市場。

首先,當年的內燃機還沒有裝備啟動器,像最低檔的手扶拖拉機一樣,需要人工轉動搖柄才能啟動。這不但對駕駛員的體力是一個挑戰,而且更糟的是,因為沒有及時抽出搖柄,發動機啟動後帶動搖柄旋轉而傷人的事故時有發生。其次,因為內燃機的最大動力輸出區間和最優效率區間都比較狹窄,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,頓挫也非常嚴重。因為這兩條原因,早期的內燃機汽車的受眾或者十分富有,能夠僱得起一個專制司機。或者同時兼具勇氣和駕駛天賦。

但在接下去的十幾年中,內燃機汽車技術不斷取得重大突破,漸漸超越了兩個老前輩。

1896年,英國電氣工程師H。 J。 Dowsing發明了電啟動器,並將它安裝在一輛Arnold公司出產的改裝賓士Velo上。同時期也有利用氣壓和彈簧啟動的裝置被研發出來,但最後得以推廣的,仍然是電啟動器。1912年,豪華汽車凱迪拉克Model 30首次裝備了電啟動機,這個電機同時也作為一個發電機,給車載電池充電。從此以後,電力系統也成為內燃機汽車的一部分,而不再為電動汽車所獨有。而有了電力以後,很多舒適性配置也都成為可能,內燃機在人們心目中的形象也不再是以前那個髒小子了。

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adillac_Model_Thirty#/media/File:Cadillac_Model_30_Touring_1908_(6031928677)。jpg

真正帶領內燃機汽車一統天下的,則是那輛講汽車史永遠繞不過去的福特T型車。

1908年推出的T型車的第一大亮點,是首次採用了基於行星齒輪組的手動變速箱。儘管T型車仍然需要用三個踏板加一個手柄才能操作,但卻已經比同時期大部分沒有同步器的手動變速箱要容易操作。

T型車的駕駛位

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en。wikipedia。org/wiki/F

ord_Model_T#/media/File:1920_Ford_Model_T_Controls_(1495288990)。jpg

但T型車的最大變革,還是流水線生產對製造成本的大幅降低。1910年,

亨利福特

在底特律郊區開設了新工廠Highland Park,第二年,T型車的售價就降低到680美元,而1914年更是低達440美元,僅相當於今天的一萬美元,這是一個前所未見的最普通的美國人也能支付得起的價格,差不多隻是同時期主流電動汽車和蒸汽機汽車的五分之一。而隨著內燃機汽車走入越來越多的美國家庭,美國的加油站和公路也越來越多,使得內燃機汽車能夠走得越來越遠,相比之下,電動汽車的短續航里程的缺點則暴露的越來越明顯。

下圖為T型車的廣告。

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seekingmichigan。org/lea

rn/2011/12/21/marketing-the-model-t

1919年以後,T型車也開始普遍裝備電啟動器,這之後市面上的內燃機汽車也都紛紛普及了這一配置。在這之後,售價仍然昂貴的電動汽車和蒸汽機汽車的最主要優勢也不復存在,徹底輸掉了這場競爭。1940年,最早的現代自動變速箱出現在凱迪拉克上,人們已經找不到任何理由去購買電動汽車。這場“三國演義”的大戲也就此落下帷幕。

附:早期汽車最高速度記錄史:

1898年,法國Jeantaud公司的Duc電動汽車,一天內連續創下68公里/時和93公里/時的記錄;

1899年,比利時人Camille Jenatzy駕駛自己設計的電動汽車,創下106公里/時的記錄;

1902年4月,法國的Gardner-Serpollet牌蒸汽機汽車創造了

陸地速度

記錄120。8公里/時;

1902年8月

美國Mor

s公司的內燃機汽車在法國以122。4公里/時打破記錄;

1904年,亨利福特駕駛福特999 racer內燃機汽車達到147公里時,18。9L排量,但因為行駛地點在冰凍的湖面,沒有被法國汽車俱樂部承認;

1906年Stanley Steamer的火箭型蒸汽機汽車達到了205。44公里/時,這一記錄被保持了18年之久;

1924年

菲亞特公司

的Mephistopheles內燃機打破,235公里/時,從此之後直到今天所有的最高速度保持者都是內燃機汽車。

(完)

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