2.1　车轮和车的发展史

2.1.1　车轮和车的发明

在车轮发明之前，人们无论是狩猎、耕种，还是搬运东西，只能靠手拉肩扛、众人搬抬。

大约在公元前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。图2.1是考古学家们在美索不达米亚挖掘出的有镶嵌物装饰的木箱，可以清晰地看到古代双轮马拉战车的木制车轮。

早期的车轮（图2.2）只是一些圆形的板，和轴牢牢地钉在一起。到公元前3000年时，人们已将轴装到手推车上，车轮不直接和车身相连。以后不久，又出现了装有轮辐的车轮。这种原始的手推车虽然很笨拙，但比之前一直使用人和驮兽搬运要好得多。

到了罗马帝国时代，西欧的塞尔特（Celt）人制造出了第一辆前轴可以旋转的车。最初的车都是人力车，后来出现了畜力车。

大约在公元前1世纪，古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，用镶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拉车（图2.3）成为世界各国主要的运输工具，马车也成为人类历史上使用时间最长和最有影响力的陆地交通运输工具。

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尚未找到确凿的史料记载。

我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，一位名叫奚仲的“车正”（掌管车辆的官员）发明的车。车身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。这是有记载的中国第一辆车。由此可知，在大禹时代，车辆的数量已有相当的规模，因此，需要设立“车正”实现车辆管理。

据说，畜力车是商汤的先祖相土和王亥共同发明的。

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500m，木人就用木槌在鼓上敲一下。

可惜，我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来进行工作的。它们的出现，体现了我国古代车辆制造工程技术已达到很高的水平。

2.1.3　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，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2.6）。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。

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车（图2.7）。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，这个工作的强度太大了，所以发条车也没有能够得到发展。