世界汽车发展浪潮(朱盛镭)
[2009-09-07 22:48:19]

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一、汽车发明史上的“讼案”

    谁是汽车发明者?一百多年以来,围绕着这一问题,众说纷纭,莫衷一是。这成了汽车发明史上的一桩“讼案”。那么,汽车发明者的“桂冠”究竟应该让谁来摘取呢?
    回答这一问题时,必须确定一下前提:发明汽车是指什么样的汽车。
    如果指的是仅仅能够沿路驱动自身和驾驶员的汽车,那么它得归功于法国军事工程师柯诺特。他在1769年制造了世界上第一辆蒸汽驱动三轮汽车,并于1770年作了行驶表演。这辆其貌不扬的蒸汽汽车被当作牵引机,拖着一门大炮,气喘吁吁地行驶了一段路,最后一头撞在墙上而告结束。1804年,另一位法国人脱威迪克又设计制造了一辆蒸汽车。这辆汽车拖着10吨重的货物,创下了汽车首次行驶15.7千米的奇迹。
    如果认为汽车应该是一种供人享用的车,而不应只用作拖大炮,那么要论第一辆载客汽车,得把时间推后到1815年。这一年捷克的布拉格人普什克制造了一辆四座位蒸汽汽车。可惜这第一辆载客蒸汽汽车并没有保存下来。当时由于筹集的展览用钱被窃,他大为沮丧,抡起大锤,把这辆车击了个粉碎。后来,另一位英国人汉考克在1838年制造了一辆轻型载客蒸汽敞篷车。这辆车比他的前人来更为成功,但他没有考虑出售。
    第一个公开出售汽车的是一位英国白金汉郡的铸工,名叫李克特。在1859~1860年中,他制造了三辆轻型载客蒸汽汽车。其中有一辆曾为维多利亚皇后作过表演,有一辆车卖给了卡士尼斯伯爵,并由他行驶了有纪念性意义的234千米行程。李克特为了达到宣传效果,竟以每辆200英镑的低价出售了这三辆车。
    1862年,法国人兰诺使内燃机进入现实生活,但其形式相当原始。他的发动机为二冲程,不压缩混合气,曾被安装在一辆粗劣的马车上,车速每小时不到8千米。1876年,德国工程师奥托申请了具有进气、压缩、作动和排气四冲程发动机的专利,由此开创了内燃机汽车发明的新纪元。
    1872年,奥托-朗根公司曾聘用了一位技术主任,名叫戴姆勒,奥托和朗根的专长为固定式煤气发动机,而戴姆勒更感兴趣于汽油发动机。他于1881年离职,建立了自己的工厂。在1885年,他将排气量为462毫升的发动机安装在一辆木制的自行车上,成为世界上第一辆摩托车,并在第二年用一台更大的发动机驱动四轮汽车。
    在戴姆勒的卡斯塔特工厂不到80千米的一个煤气厂,另一位工程师公布了同一成果,这位就是在曼海姆的卡尔·本茨,1885年,本茨推出了发动机排量为1691毫升的三轮汽车,在围绕他的工厂的土路上行驶,可汽车没走多远,发动机就熄火了。由于这辆车的设计、制造与试验没有留下任何文字记载 ,因此未被后人确认。不过它却开创了汽油发动机汽车的历史。直到1886年,本茨才取得了汽车发明的专利。以后,本茨多次改进他的三轮汽车,但一直未在公开场合行驶。由于这辆车一度出现过“抛锚”现象,本茨遭到人们的讥笑。本茨的妻子贝尔特站出来为丈夫解除思想负担。有一个清晨,她没有告诉本茨,带着两个孩子,偷偷地把这辆汽车开出工厂,去探望住在100千米以外的祖母。而这次出征,除加了一次油和修理了一次制动器外,没出其他问题。这一旅程开创了内燃机汽车长途行驶(实用化)的首次纪录。
    1987年,本茨在展览会上展出了他制造的汽车,并在会上进行了订货交易。这样,本茨又成了发展内燃机汽车商品化的第一个。
    应该说还有几位有争议的汽车发明者。一位是法国的纺织机械师E.D.D,他在1884年将一台4.4升的发动机装上一辆老式的马车,发动机驱动一个大飞轮,由此将此动力驱动马车行驶。另一位发明者是意大利帕达大学水力和农用机械教授贝纳迪。1882年他申请了122毫升汽油发动机的专利,这台发动机曾用作缝纫机的动力。1884年,贝纳迪把这台发动机安装在他5岁儿子的三轮车上。这辆车在佛罗那大街上跑得相当成功。还有一位是奥地利的马尔科斯。他于1875年将一辆安装内燃机的汽车开上维也纳大街。
    那么,回到问题上,汽车发明的这场“讼案”该谁胜诉呢?由于每个人对所谓汽车的含义理解不同,因此,答案也不会一样。不过,大多数人还是习惯于将1886年1月29日——本茨取得汽车发明专利权的日子作为汽车诞生日,并将汽车发明的殊荣归于卡尔·本茨。事实上,我们不需要追究汽车的发明者是谁,重要的是了解汽车是如何发明和如何发展的。

二、汽车的发展演变

    自从本茨发明汽车以来,在市场需求、科技进步和社会法规的推动下,汽车发展日臻完善精湛。现代汽车已成为人类科学发明和技术创新的载体。历史记载着世界汽车科技进步的光辉历程。
    汽车的发展是许多发明和创新的结晶。与汽车有关的许多发明在汽车时代远未到来之前就已经存在。1580年前,载客的四轮马车就装备了弹簧悬架,18世纪和19世纪相继问世的蒸汽机车、电动车及内燃机技术为汽车的发展奠定了基础。汽车早期的发展,包括汽车基本部件的独立发明,大多是依赖于对自行车和马车改进起步的,这其中有钢管构架、滚动轴承、链传动、差速器及充气轮胎等技术,当初一些著名汽车厂商如法国标致,德国欧宝等公司还是由自行车厂商演化而来的哩。
    1908年福特第一代T型车成为最早批量生产的大众化轿车。在后来美联社所作的美国独立二百年20件大事的民意测验中,T型车问世名列第十,与后来的宇航员登月和原子弹爆炸成功相媲美。
    早期汽车的车身设计仿照马车,有的结构竟简单到“四个轮子一把伞”,后来逐步发展到在车身上加装挡风板、挡泥板和挡风玻璃等装备。最初的福特T型箱式车身空气阻力很大,当时只能简单地依靠加大发动机功率来克服空气阻力。30年代中期,著名汽车设计师波尔舍设计了流线型车身的甲壳虫轿车,这辆仿生轿车车身设计考虑到空气动力性,且造型新颖,深受大众喜爱。到90年代,甲壳虫轿车累计生产了2000多万辆。随人体工程学和流体力学的研究深人,50年代又相继出现了具有较小空气阻力的船型车身和鱼型车身。70年代后期,为克服世界性能源危机而降低油耗,汽车造型又出现进一步减小风阻系数的斜背式车身。80年代以来,由于风洞试验技术的应用,汽车造型趋向楔型车身方向发展,体现舒适、安全、环保和节能性的完美统一。
    由于对汽车零部件的不断改进以及发明成果的及时应用,到1908年,汽油机汽车的典型结构已完全脱离了1900年时四轮马车那样的原始形态。法国人首先把发动机移置到驾驶员的前方,并加上罩子。当发动机功率增大、汽缸数增多时,机罩和轴距相应地加长。后来法国人的方案很快得到普遍采用。
    1901年以后,许多汽车已采用方向盘代替手把转向。1908年美国汽车的方向盘开始普遍装于左侧,这样最适合右行制道路驾驶。转向节的应用,使前轮转向无需涉及整个前桥一起转动。1903年,化油器改进后,能用节气门控制车速,使汽车的控制变得更为灵敏。
    随着发动机不断改进,其功率、尺寸、油耗和排放性能均有提高。与此同时,高能点火装置也在发动机发展过程中得到应用。由于减震器和独立悬架的出现,使汽车车轮改变了刚性,提高了乘坐舒适感。座椅前移并置于车体内,增加了保险杠和仪表板;把当时的敞开式汽车,改装成可折叠的帆布车顶,从而使车辆全天候使用成为现实。1923~1924年间,四轮机械制动开始广泛采用,并成为一种标准结构。此外,还采用了低压大轮胎,使轮胎压力降低了一半。在1925年的汽车上,推广应用了控制更加灵敏的转向机构。1925年又出现了能快速拆卸钢圈的轮胎,代替嵌入式轮胎,使轮胎更换更加方便。
    为缩短油漆的干燥时间,福特T型车来用快干的黑色油漆。这种单一颜色的车辆,从1913年后就逐渐受到用户的拒绝。后来,“杜邦”喷漆的出现,才使大量生产的汽车变行五彩缤纷。
    低车架结构作为一种创新的车型,于本世纪30年代初得到推广。这种低车架结构可降低重心和高度。1935年,通用汽车公司的车型推广了创新的龟背式车顶,这种车的车顶用整块钢板冲压而成,使汽车更加安全,并且制造时的冲压工艺也更为经济。1932年型的福特V8发动机,由于缸体采用整体铸造工艺,使整车成本显著下降。从本世纪20年代到1950年,美国汽车的平均率由15千瓦增加到80千瓦。
    最早的汽车转向灯是把带电池的灯泡装在手套内,夜间行车时,人们就能看清驾驶员戴手套打的手势。在1885~1910年间,因为汽车上没用电设备,所以大多数汽车不需要蓄电池。到1911年,蓄电池的可靠程度超过了干电池,而且能重新充电再度使用。汽车上首次应用电灯是1898年“哥伦比亚”号汽车,这是一辆用蓄电池驱动的电动车。
    70年代后期起,汽车进入综合技术及高科技广泛应用的发展时期。从空气动力学、人体工程学、材料技术、电子技术、环境技术、安全技术、节能技术、信息技术到加工技术,汽车综合了各工业门类的众多技术,装备了电子控制的燃油喷射、防抱死制动、安全气囊、卫星导航、智能交通系统先进装置。现代汽车造型新颖,曲线流畅、动力强劲,操作安全、使用洁净、乘坐舒适。在高新技术融入下,未来汽车将可能改变目前机械产品形象,而成为21世纪的电子产品。

三、汽车工业的四次变革

    汽车,在饱经沧桑的旅程中走过了一百多年。自本茨发明第一辆汽车以来,汽车性能虽已远远超过了过去。但汽车作为一种具有四个轮子、依靠内燃机动力、用以载人行驶的运输工具,这个基本概念并未发生变化。
    而汽车工业则与此相反。它在百年发展过程中,已经历三次戏剧性变革。这三次变革使汽车工业从集中在法国和德国的一小批技工和修理工组成的手工行业,发展成为世界性的庞大产业。现在汽车工业正进行着第四次重大变革,这次变革是将高新技术应用到汽车上,将对汽车工业产生更为巨大的影响。
    第一次变革(1910年前后)  早期的汽车实际是一种供富人游乐消遣的单件生产的“工艺品”。以后,随产量增长,进人成批制造阶段,但每批产品只是相似,并不完全相同。
    1908年,享利·福特设计了依靠新制造体系生产的T型车。而这一新制造体系(装配流水线)却将世界汽车工业领入了大量生产的新时期,使汽车成为供大众使用的标准化产品。新的生产技术、新型产品与新型工厂社会组织系统相结合,在美国福特汽车公司中创造出了变革的奇迹,从此改变汽车生产的历程。所谓的新型工厂社会组织系统是根据“福特主义”的管理原则建立起来的,即每个工人都承担一种重复的常规作业,组成一条高效率的流水线。其结果是大幅度地降低了汽车成本,扩大了汽车生产规模,创造了一个庞大的汽车工业,使世界大部分汽车生产从欧洲转移到了美国。
    第二次变革(50年代)  第二次变革是第二次世界大战后由欧洲人发起的,由于欧洲各国的税收制度、旅行方式、道路条件及国民爱好都有所不同,因此,各国在汽车工业发展上所采取的方式也不同。结果,当50年代关税壁垒开始打破时,欧洲汽车厂商在国外市场上向用户提供的汽车型号特别多。在美国厂商看来,这是不成熟的象征,表明其汽车工业仍停留在小批定制产品和手工业上。美国汽车厂商很早就采用单一的标准汽车尺寸他们以为欧洲情况也应如此。他们估计汽车厂商采取扩大产量和降低成本的方法,可将小厂家从当时经济规模占突出地位的汽车工业中排挤出去。而实际情况正好相反。欧洲汽车厂商利用产品多样化特色很快占领了许多市场,并且大量进入美国。而美国的标准尺寸汽车体积太大,能耗太多,在国外找不到市场。因此在1973年石油危机爆发后,美国汽车业由于丧失市场份额而一蹶不振。
    第三次变革(60年代后期) 第三次变革起于60年代中期,是日本汽车厂家发起的。它们通过采用两种新的管理概念,使福特主义的大批生产系统趋于完善。一种是“全面质量管理”,即让工人在组织和完成他们的工作中承担更多责任。另一种是“准时供应”,即使生产所需的零部件和材料、设计图样及生产工具源源不断地送到汽车厂家,“准时供应”也称看板管理或精益生产。这是继美国福特创造的“大量生产方式”后,管理上的又一场革命。它比大量生产方式更趋完善,其追求目标是不断降低成本,无废品,零缺陷、零库存和产品多样化,即以最少投人获得最大经济效益。这两项突破综合了前两次变革的优势,使得日本汽车厂商在世界竞争中取得巨大成功。但是,当今的欧洲汽车厂商(有许多是日本子公司)很快依照了这两种方法,从而大大加剧了世界汽车工业的竞争。
    第四次变革(现在) 第四次变革不会使汽车的基本特征发生显著变化,不会采用任何新型式的发动机。未来汽车很可能同目前的汽车没有什么根本不同。但采用高新技术将使汽车厂商能够让他们生产的汽车更能适应安全、能源和环保法规的变化。柔性制造系统、计算机辅助设计、敏捷生产、虚拟现实技术等一系列先进制造技术以及大量新材料、新能源、新工艺等高新技术的引入正对汽车工业产生巨大影响。第四次变革从根本上改变汽车工业的性质,它的主要特点是全球化生产、采购和销售;大型汽车集团之间的联合和竞争态势加剧及一些次发过国家汽车工业的先后崛起,这些迹象表明,世界汽车工业格局在发生变化,正进入一个多极化竞争的时代。

四、汽车文明的波及效应

    当汽车在欧美国家问世时,曾闹出过许多今天人们难以置信的笑话。最先起来咒骂汽车的是赶马车的农民,因为疾驰的汽车往往会惊颠他们的拉车马匹。汽车由于交通事故、能源短缺及环境污染的原因而一度在各遭到许多人反对或限止行速。除法国外,欧美各国曾制定过“红旗法”,即迫使驾驶员雇人在汽车前1/8英里外手持红旗引路,限制汽车的车速不超过4英里,这相当于步行的速度。随着汽车技术的发展,社会需要汽车的呼声日高,显赫汽车速度的汽车赛开始盛行。1901年享利·福特赢得了一场使他名声远扬的车赛。当时托马斯·爱迪生在观赛后预言:“马的末日已经来临”。爱迪生的预见是正确的,取代马车的汽车已经把人类送进了一个新的文明时代。
    近一百年来,汽车文明的渗透的确一直在影响着我们的生存方式和社会发展,汽车已被人们认为是“改变世界的机器”。
    首先,汽车工业发展推动着成千上万的零部件企业的崛起,带动着石油、化工、钢铁、纺织、橡胶、机床、建材等相关行业的高速成长,造就了全世界3亿多人的就业岗位。
    在高新技术的推动下,汽车工业在经历“装配汽车时代”和“设计汽车时代”后,进入了“科学的汽车时代”。科学的汽车时代创造了高新技术市场,诱发了新兴工业如汽车电子、新材料、新能源、工业机器人及计算机等行业的日新月异,航天、航空、生物、环保和信息高新技术的融入,使汽车研究与开发的范围更广泛,规模更庞大,充分体现“大科学”趋向。
    全世界现有9亿多辆汽车的保有量及7000多万辆汽车的产销量。汽车的应用推动着世界各国公路网络的形成,促进大中型城市生成和市郊化发展;创造汽车服务业新的商机,汽车银行、汽车餐厅、汽车影院、汽车旅馆和汽车艺术之类新生事物层出不穷;汽车文化已渗入到世界的每一个角落,融入到我们的日常生活之中。汽车文明正在显示出越来越明显的波及效应。
    总之,汽车这个四轮驱动交通工具,从它问世之日至今的百年历史证明,人类创造了汽车文明,而汽车文明递变所释放的巨大能量又对人类社会发展起到不可估量的作用!

朱盛镭 博客文章
 2009-09-05
 

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