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汽车发展史

2023-05-10 14:56:27

汽车发展史

  汽车自上个世纪末诞生以来,已经走过了风风雨雨的一百多年。从卡尔.本茨造   出的第一辆三轮汽车以每小时18公里的速度,跑到现在,竟然诞生了从速度为   零到加速到100公里/小时只需要三秒钟多一点的超级跑车。这一百年,汽车发   展的速度是如此惊人!同时,汽车工业也造就了多位巨人,他们一手创建了通   用、福特、丰田、本田这样一些在各国经济中举足轻重的著名公司。


          

          内容简介


 装备轻便动力、自行推进的轮式道路车辆--汽车,在发明之初并非是这个  样子的,汽车的发展也有一个漫长的过程。经100多年来的不断改进、创新,  凝聚了人类的智慧和匠心,并得益于石油、钢铁、铝、化工、塑料、机械设  备、电力、道路网、电子技术与金融等多种行业的支撑,带动了它们的发展,  成为今日这样具有多种型式、不同规格,广泛用于社会经济生活多种领域的交  通运输工具。自1970年以来,全球汽车数量几乎每隔15年翻一番,2013年全  球汽车产量8738万辆,据预测至2014年世界范围汽车保有量将达12亿辆。



                           第一台蒸汽机


    1712年,英国人托马斯·纽科门发明了不依靠人和动物来做功而是靠机械做功的蒸汽机,被称为纽科门蒸汽


1757年,木匠出身的技工詹姆斯·瓦特被英国格拉斯戈大学聘为实验室技师,有机会接触纽科门蒸汽机,并对纽科门的蒸汽机产生了兴趣。1769年,瓦特与博尔顿合作,发明了装有冷凝器的蒸汽机。1774年11月,他俩又合作制造了真正意义的蒸汽机。蒸汽机曾推动了机械工业甚至社会的发展,并为汽轮机和内燃机的发展奠定了基础。



                                                               

                                                                                                                   詹姆斯·瓦特

       

                      瓦特发明的蒸汽机



                            蒸汽汽车诞生


1769年,法国人N·J·居纽制造了世界上第一辆蒸汽驱动的三轮汽车。这辆汽车被命名为"卡布奥雷",车长 7.32m ,车高 2.2m ,车架上放置着一个像梨一样的大锅炉,前轮直径 1.28米 ,后轮直径 1.50米 ,前进时靠前轮控制方向,每前进12~15min需停车加热15min,运行速度3.5~ 3.9km/h 。1771年造出第二部车,没有真正跑过,现置于法国巴黎国家艺术馆展出。尽管居纽的这项发明失败了,但却是古代交通运输(以人、畜或帆为动力)与近代交通运输(动力机械驱动)的分水岭,具有划时代的意义。



                                                                                       居纽



到1804年,脱威迪克又设计并制造了一辆蒸汽汽车,这辆汽车还拉着10T重的货物在铁路上行使了 15.7km 。

1825年,英国人斯瓦底·嘉内制造了一辆蒸汽公共汽车,18座,车速为 19km/h ,开始了世界上最早的公共汽车运营。



                                                                    居纽研制的蒸汽驱动的汽车



1831年,美国的史沃奇·古勒将一台蒸汽汽车投入运输,相距15km 格斯特和切罗腾哈姆之间便出现了有规律的运输服务。

后来,蒸气机发展成为铁道车辆和船舶使用的外燃动力源,人们在为汽车寻找功率体积比、功率重量比高的轻便动力装置

                        

                        

                            斯瓦底·嘉内制造的蒸汽公共汽车

            

                      内燃机的发明

1794年,英国人斯垂特首次提出了把燃料和空气混合形成可燃混合气以供燃烧的设想。

1801年,法国人勒本提出了煤气机的原理。

1824年,法国热力工程师萨迪·卡诺在《关于火力动力及其发生的内燃机考察》一书中,揭示了"卡诺循环"的学说。

1859年,法国的勒努瓦用煤气和空气混合气取代往复式蒸气机的蒸气,通过电火花点火爆发燃烧,制成二冲程煤气内燃机,法国和英国都制造了一小批。

1861年,法国的德·罗夏提出了进气、压缩、作功、排气等容燃烧的四冲程内燃机工作循环方式,于1862年1月16日被法国当局授予了专利。

                         

1866年,德国工程师尼古拉斯·奥托成功地试制出动力史上有划时代意义的立式四冲程内燃机。1876年,又试制出第一台实用的活塞式四冲程煤气内燃机。这台单缸卧式功率为2.9kw的煤气机,压缩比为2.5,转速为250r/min。这台内燃机被称为奥托内燃机而闻名于世。奥托于 1877年8月4日获得专利。后来,人们一直将四冲程循环称为奥托循环。奥托以内燃机奠基人载入史册,其发明为汽车的发明奠定了基础。

                             

                                              奥托内燃机

曾和奥托共过事的德国人G.戴姆勒发明了燃烧炼制灯用煤油副产品的汽油蒸气内燃机,1883年取得专利,其于1885年把这种内燃机装在了木制自行车上,翌年又装到了四轮马车上。同年,德国的本茨把汽油内燃机装上了三轮车,这些自行推进的车辆,被后人称做是汽车和摩托车的初始。


              

                    柴油机的诞生

本茨和戴姆勒发明的都是汽油机,当时的人们在尝试用汽油作为燃料的同时,也尝试用其他燃油作为燃料。

                        

1897年,德国人鲁道夫·狄塞尔(1858~1913)成功地试制出了第一台柴油机,柴油机从设想变为现实经历了20年的时间。柴油机是动力工程方面的又一项伟大的发明,它的出现不仅为柴油找到了用武之地,而且它比汽油省油、动力大、污染小,是汽车又一颗良好的"心脏"。鲁道夫·狄塞尔的发明改变了整个世界,人们为了纪念他,就把柴油机称做狄塞尔柴油机。


                    内燃机车诞生

世界上第一辆汽车是由德国人卡尔·本茨(1844~1929)于1885年10月研制成功的,一举奠定了汽车设计基调,即使现在的汽车也跳不出这个框框。他于1886年1月29日向德国专利局申请汽车发明的专利,同年的11月2日专利局正式批准发布。因此,1886年1月29日被公认为是世界汽车的诞生日,本茨的专利证书也成为了世界上第一张汽车专利证书。

                           

其实,在本茨之前还有一些人在研制汽车发动机和汽车,法国报刊早在1863年就报道过雷诺发明的汽车,车速不到 8km /h ,但是它还是从巴黎到乔维里波达来回跑了18km 。1884年,法国人戴波梯维尔运用内燃机作为动力源,制造了一辆装有单缸内燃机的三轮汽车和一辆装有两缸内燃机的四轮汽车。

早在第一辆汽车发明之前,与它相关的许多发明就已经出现了,如铅酸蓄电池、内燃机点火装置、硬橡胶实心轮胎、弹簧悬架等,所以汽车是许多发明或技术的综合运用。

               

        卡尔·本茨的三轮汽车

1879年,德国工程师卡尔·本茨首次实验成功了一台二冲程试验性发动机。1883年,本茨创立了"本茨公司和本茨莱茵发动机厂"。1885年,他在曼海姆制成第一辆本茨专利发动机汽车

本茨的车为三轮汽车,采用一台两冲程单缸0.9马力的汽油机,此车具备了现代汽车的一些特点,如火花点火、水冷循环、钢管车架、钢板弹簧悬架、后轮驱动、前轮转向和制动把手。但该车的性能并不十分完善,行使速度、装载能力、爬坡性能也不十分如意,而且在行使中经常出故障。但是,它的巨大贡献不在于其本身所达到的性能,而在于观念的变化,就是自动化的实现和内燃机的使用,因为这种车能自己行走,所以人们用希腊语中Auto(自己)和拉丁语中的Mobile(会动的)构成复合词来解释这种类型的车,这就是Automobile一词的由来。

本茨的第一辆三轮汽车是世界上最早的汽车雏形,这辆汽车被收藏在德国的本茨汽车博物馆内。

                                             

                                                                                                     卡尔·本茨

                                                     

                                    本茨研制的世界上第一辆汽车

哥特里布·戴姆勒的四轮汽车

    1881年,戴姆勒同威廉·迈巴赫合作开办了当时第一家所谓汽车工厂。 1883年8月15日 ,戴姆勒和迈巴赫发明了汽油内燃机。1885年末,戴姆勒将马车改装,增加了转向、传动装置,安装了功率为1.1kw的内燃机,装上四个轮子,车速达到了14.4km /h 。

1885年,德国人哥特里布·戴姆勒(1843~1900)发明了第一辆四轮汽车。

                       

                              哥特里布·戴姆勒  

                    

                                             戴姆勒研制的汽车            

本茨和戴姆勒是人们公认的以内燃机为动力的现代汽车的发明者,他们的发明创造,成为汽车发展史上最重要的里程碑,他们两人因此被世人尊称为"汽车之父"。

             

                          小量生产


1887年法国庞哈德·莱瓦索马车制造公司获得戴姆勒高速汽油机在法国生产的专利权。按买主要求,依靠技巧娴熟工匠用手工在装配大厅配制每辆各不相同的轿车。1889年生产的汽车可称得上是今日汽车的原型,发动机放在车前部,乘客分排坐在后面,装备有离合器、变速器和后驱动轴。当时的法国巴黎道路宽阔,且有奢华风尚,带动了汽车需求,该公司汽车产量大增,1894年公司每年能生产几百辆汽车,是世界领先的轿车公司。1900年前,继德国、法国之后,美国、英国和意大利出现了多间这种作坊式汽车生产公司,1900年欧美共生产汽车9 504辆。

庞哈德·莱瓦索汽车1889年生产的汽车

                         

                          发展时期


1914年第一次世界大战爆发,先是出现装甲车用于作战,又动员民用汽车运送兵员和补给品,连巴黎的出租车都参加了急送兵员的行列。战争使各国参谋部领悟到汽车对实现军队机动化是不可或缺的,战争推进了汽车,尤其是载货汽车发展,使汽车类型逐渐完善,趋于多样化,同时各种汽车新技术也是层出不穷。


奥斯汀7


20世纪20年代,美国杜森伯格、皮尔斯-箭、帕卡德、林肯、施图兹和凯迪拉克等公司按顾客意愿设计车身,服务于经济富裕买主;欧洲豪华型轿车制造公司劳斯莱斯、苏依莎、佛雷曲尼竞相设计高雅车型,如英国宾利、法国布加蒂、意大利阿尔法·罗密欧等供富人享用,还有专为赛车手推出的车型。1922年英国推出奥斯汀7挑战福特T型车。

0年代轿车车身不断加长,还出现了新型大客车。1921年美国加州奥克兰法乔尔安全汽车公司造出第一辆真正意义的大客车。这种车具有低车架,大轮距、轴距更长,轮胎胎面宽、发动机前置。4年后该公司又造出一辆整体式构架、车顶、侧壁和地板均为承载构件的全承载式车身和底盘完整结合的大客车,发动机置于地板下,空出了车厢内部空间,驾驶室在车辆最前方,便于驾驶且有利于行车安全。封闭式厢型轿车

随着汽车车身结构的演变,在汽车使用材料方面主要开发出薄钢板轧制新技术。1923~1929年美国约新建650座新工艺薄板轧制厂,为汽车工业供应的薄钢板和一战前比,板厚仅为其数分之一,幅宽增大数十个百分点,板长由不足2.5米延伸到百米以上,这使车身、车前板和保险杠等薄钢板件得以从一张薄钢板下料。其次,平板玻璃连续处理技术,让汽车用上了安全玻璃。还有,汽车涂装的快速干燥技术,以及汽车燃油炼制方面开发出高辛烷值汽油炼制工艺,为提高发动机设计水平提供了有力支撑。


                         厄尔时代


德国发明了汽车,美国则把这个行业带入了艺术设计的圣殿,而哈利厄尔则是有史以来最伟大汽车设计大师,对现代汽车的影响不可估量。

哈利厄尔进入通用公司,1927年设计出凯迪拉克lasalle,哈利厄尔时代开始.它有圆润的线条,锥形的尾部,修长低矮的轮廓。1928年哈利厄尔在汽车设计中加入了镀铬装饰,三十年代开始,他建立的艺术色彩使通用汽车逐渐成为最强大的汽车帝国。1938年他设计出世界上第一款概念车别克Y job船型车身,复杂曲面构建的流线型车身都是此后几十年厂商模仿的对象,Y job还第一次引入黏土模型技术,使汽车外形更加灵活,该技术一直沿用至今。

                        

                                                    第一款概念车Y job


                     低价格时期

973年、1979年世界出现两次石油危机,汽车需求锐减,小型省油车市场看好,对世界汽车发展和汽车工业格局影响很大。这一影响历经十年,1984年之后才步入新一轮增长期。由于20世纪70年代石油危机所致,日本车商以省油耐用的低价格小汽车赢得当时消费者的青睐,至此,世界汽车形成了美、日、欧并存的格局。

日本生产的小型车耐用、便宜、性价比高,符合国外排放、安全标准,尤其是省油的特点,受国际市场欢迎,特别是对美国出口猛增,1980年汽车出口近600万辆,汽车产量达1 100万辆,首次超过美国居世界第一位,并保持到1993年,1994年被美国超过。

                    

石油危机极大地促进了汽车节能技术,尤其是和优化排放两利技术的发展。诸如:发展小型车,减轻汽车自重,提高汽车传动效率,无内胎钢丝子午线轮胎普及化并改善轮胎花纹,降低汽车风阻;发动机的稀薄燃烧和电子控制配气、供油与点火以及增压技术,热效率比汽油机高的柴油机成为商用车的主体动力之外,柴油轿车的比例日益提高;使用压缩天然气、液化石油气、掺烧甲醇、乙醇、植物油等代用燃料;开发了电动、混合动力和燃料电池等新能源汽车。

                        

                        智能化

进入20世纪80年代,汽车逐渐步入电子化、智能化,新兴的电子技术取代汽车原来单纯的机电液操纵控制系统以适应对汽车安全、排放、节能日益严格的要求。最初有电子控制的燃油喷射、点火、排放、防抱死制动、驱动力防滑、灯光、故障诊断及报警系统等。90年代以后,陆续出现了智能化的发动机控制、自动变速、动力转向、电子稳定程序、主动悬架、座椅位置、空调、刮水器、安全带、安全气囊、防碰撞、防盗、巡航行驶、全球卫星定位等不胜枚举的智能化自动控制系统。还有车载音频、视频数字多媒体娱乐系统、无线网络和智能交通等车辆辅助信息系统。

                    

随着汽车电子技术的发展,汽车智能化技术正在逐步得到应用,苹果于2014年3月3日宣布推出车载系统Carplay,此系统是将用户的 iOS 设备,以及 iOS 使用体验,与仪表盘系统无缝结合。如果用户汽车配备CarPlay,就能连接iPhone等设备,并使用汽车的内置显示屏和控制键,或Siri免视功能与之互动。用户可以轻松、安全地拨打电话、听音乐、收发信息、使用导航等,也再次点燃了大家对车载智能的热情。如果将汽车电子化定义为"功能机"时代,那汽车智能化将步入"智能机"时代。汽车网络化,即车联网,将依托于汽车制造商、经销商与运营商,汽车电子化与智能化实现"人-车"互动,车联网实现"人-车-网络"的互动,而智能交通将实现"人-车-网络-路"的互动。可以预见,汽车的电子化、智能化还将出现许多新系统、新成果,使驾乘汽车变得更加安全、环保、节能、舒适和愉悦。

                   节能环保安全

在汽车保有量快速增长的背景下,1960年以后突显汽车排气污染环境和交通事故等社会问题,还出现了"反汽车论"。美国1966年实施汽车排气污染防止法,1967年实施联邦汽车安全标准(FMVSS);日本1966年实施汽车排气标准,1968年实施汽车安全标准。此类标准随时间推移愈益严格,实施的国家和区域渐次增多。从此,汽车环保和安全成为引领汽车技术发展的重要课题,推动了如发动机稀薄燃烧、高能点火、尾气催化转化等环保技术和ABS、安全气囊等汽车安全技术的出现与发展。

                    

汽车新技术的推出并不能完全避免汽车使用过程中对环境的污染,所以绿色能源逐渐会是汽车的首选,新能源汽车和电动汽车技术将是一个主要的发展方向。其中,电动汽车在全球范围内正逐渐被消费者广泛接受。目前世界范围内的整个形势来看,日本是电动汽车技术发展速度最快的少数几个国家之一,特别是在混合动力汽车的产品发展方面,日本居世界领先地位。目前,世界上能够批量产销混合动力汽车的企业,只有日本的丰田和本田两家汽车公司。目前汽车产业链各个层面都在研发节能技术,通用、福特、大众、戴姆勒--克莱斯勒、丰田、本田等汽车制造商都在积极研制可以利用无线电技术充电的小型电动汽车。





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