第2章 汽车发展史

2.1 车轮和车的发明史

2.1.1 车轮和车的发明

在原始社会，人类通过生产实践发现，将圆木置于重物的下面，然后拖着走，重物即可由一个地方移到另外一个地方，这就是早期的木轮运输。后来人们发现用直径大的木轮运输速度较快，于是木轮的直径越来越大，逐渐演变为带轴的轮子，这便形成了最早的车轮雏形（图2-1）。关于车轮的发明，有两种主流的说法：一是认为车轮是我们中华民族的祖先首先发明的，认为中国汉字中的“车”字就是车轮的象形；二是在公元前3500年，最早的车轮出现在美索不达米亚（Mesopotamia，今叙利亚东部和伊拉克境内），没有人知道制造早期车轮的工匠姓名，也许他们是从陶工那里得到启发，因为陶工们用旋转的轮子制造陶器。早期的轮子用实木制成，是用木钉把木板固定在一起，然后把它安装在车轴上。这种实心车轮装在运泥炭的马车或原始的双轮马拉战车上，十分笨重，拖动起来也十分吃力。美索不达米亚的工匠们挖掉了一些木料，造出了带有两个大洞的车轮，这就是最早的带辐条的车轮。车轮的发明节省了人的体力，开创了人类使用交通工具的新纪元。

图2-1 早期的车轮

到罗马帝国时代（公元前27—公元476年），西欧的塞尔特（Celt）人制造出第一辆前轴可以旋转的车。后来，罗马的制车匠对塞尔特人的四轮车进行了改进，用旋转式前轴转动方向，用整片的轮辋与轮箍增加强度，用包有金属边的轮毂减少摩擦，使四轮马车的性能大为提高。此后的1000多年时间里，这种用作长途运输的马车（图2-2）成为世界各国主要的运输车辆。这些马车不仅能拉货，同时也能载人远行。马车是人类历史上使用时间最长、最有影响力的陆地交通运输工具。

图2-2 罗马四轮马车

2.1.2 中国古代的车

中华民族是最早使用车辆的民族之一。传说在5000年前黄帝就制造了车辆，所以黄帝又称“轩辕黄帝”。“轩”是古代一种有帷幕而前顶较高的车，“辕”是车的纵向构件，指车前驾牲畜的两根直木。不过，黄帝造车的传说迄今为止尚未找到确凿的史料记载。中国有关车辆的最早史料记载，是在公元前2000多年夏朝初期的大禹时代。有一位名叫奚仲的“车正”（掌管车辆的官员），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，车架附有车厢，用来盛放货物。这是有记载的中国第一辆车。有记载称早在公元前1600年的商代，我国的车工技术已达到相当高的水平，能制造出相当高级的两轮车，采用辐条做车轮，外形结构精致、华美，做工也十分复杂。公元前1100年左右，出现了农用牛车，如图2-3所示。这种车用于耕作、运输，每辆车一次性运载量也大大提高了。

图2-3 农用牛车

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（约在公元230年），有一位技术高明的巧匠叫马钧，发明了指南车（图2-4）。指南车是一种双轮独辕车，车上立一个木人伸臂指南。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。记里鼓车是早在公元3世纪时，由中国最先发明的记录里程的仪器。记里鼓车（图2-5）上有两个木人，车每行驶500 m，木人就用木槌在鼓上敲一下。可惜，中国制造指南车和记里鼓车的资料未能保存下来。现在我们看到的指南车和记里鼓车，基本上是依据宋代一位精通机械的进士燕肃当时制造的样式重新制造的。指南车和记里鼓车都是利用齿轮传动原理工作的。它的出现，体现了1700多年前中国车辆制造工程技术已达到很高的水平，体现了中国古代技术的卓越成就。

图2-4 马钧发明的指南车

图2-5 记里鼓车

公元200年左右，我国出现了中式手推车，如图2-6所示。这种车有别于今天的园圃用推车，前者所载货物放在轮子上方，而后者所载货物则放在轮子后边，有些手推车还装有帆，以便于推行。

图2-6 中式手推车

2.1.3 古代自走式车辆的幻想与探索

一直以来，发明一种自走式车辆替代人力或畜力驱动的幻想促使人类进行了不断的探索与研究。1420年，有人制造出一种滑轮车（图2-7）。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，这辆车的速度不能充分发挥，比步行还要慢。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，德国钟表匠汉斯·郝丘制造了一辆发条式的汽车（图2-8）。但是这辆发条车的速度不到1.6 km/h，而且每前进230 m，就必须把钢制发条卷紧一次，这个工作的强度太大了，所以发条车也没有得到发展。

图2-7 滑轮车

图2-8 汉斯·郝丘制造的发条车