从轮子到汽车(二)
2001-04-29□郑河泉
□郑河泉
1832年美国的纽约市在曼哈顿(Manhattan)街道上铺设了轨道,开始运行有轨公共马车,仅用2匹马就可以拉动载有40多名乘客的车厢,比普通马车的乘客多出2倍,1847年英国的伦敦出现了最早的双层公共马车,敞开的顶层可以让乘客悠闲地浏览市容,1851年顶层有了遮阳防雨的顶篷。1861年伦敦的街道上也有了有轨马车。
我国是最早造车和使用车的国家之一。相传在公元前2697年的黄帝时代就有车了,这位黄河流域部落的首领创造了战车,他让士兵们站在车上打仗。在古时候,称车的横木为轩,车的直木为辕,所以后人又称黄帝为轩辕黄帝。不过因年代久远,黄帝造车的事已无从考证了。而在春秋时期的编年史《左传》中则提到,公元前2250年夏朝的奚仲造出了车,并出任当时管车的官员“车正”。战国时期的《墨子》中也提到:“古者羿作弓,予作甲,奚仲作车,巧垂作舟。”在《荀子》、《吕氏春秋》等书中也都提到了奚仲造车的事。
1953年我国考古学家在河南省安阳市大司空村发掘出商代马车遗迹,这是一辆造型非常精制的2轮单辕马车,有栅栏车身和辐式车轮,可见在3000多年前我国造车的技术水平已经相当高了。当时的甲骨文中也出现了“车”字,这是一种象形文字,由轮、舆、辕、轭等形状的图形组成。【图1】
在周朝,为减轻车轮和车轴之间的磨损,人们开始使用金属做轴套,并用油脂进行润滑,这就是滑动轴承的发明,这一原理,至今还被用在现代汽车的发动机中。漆也是那个时代发明的,涂在马车车厢上的漆,不但起到了装饰效果,同时还有很好的防腐作用。
在历史上,马拉战车曾是我国古代战争中最重要的武器,自夏朝起马拉战车就被用在战争中,到商朝以后,战争便以战车为主,战争的胜负常取决于战车的数量,战车数量越多的国家,实力也必然越强大。
战国时期,战车达到鼎盛期,这时的战车多为双辕双轮式,由一匹马来拉,车上乘3名士兵,1名驾车,2名战斗。战国以后,战车已经发展到用4匹马拉的大型双轮马车,与此同时,出现了便于单兵作战的骑兵,更具灵活性,充分发挥了马匹速度快的优势,在战争中有很强的威慑力。而在沙场上撕杀了1000多年战车则因为行动不够敏捷逐渐退出了战场。
公元前221年,秦始皇嬴政在攻灭韩、赵、魏、楚、燕、齐6国,建立了中国历史上第一个统一的中央集权的封建制国家之后,颁布了一套比较完备的封建法典《秦律》,其中规定:“语同文,车同辙。”规范了文字的写法,统一了车辆的轮距,是推行标准化的先驱。当时还采用铜等金属来制作马车的零件,秦始皇当年出巡时乘坐的马车就使用了很多金属件,被称作“安车”。【图2】
在汉朝,大型的马车已开始采用4轮结构,而拉车的马最多时可达8~12匹。帝王及其王室成员所乘坐的车被称作“辇”,多用4匹马来拉。在当时所著的《说文》中,对皇帝出行时乘的车是这样描绘的:“人君乘车,四马镳,八鸾铃,如鸾鸟之声,和则敬之。”人君即皇帝,鸾铃是挂在车厢四周的一种铃铛,传说中的鸾是一种像凤凰一样的鸟,叫声优美动听,悬挂鸾铃则象征着吉祥如意。【图3】
东汉末期的蒲元创造了一种可由一个人推着走的独轮车,十分灵巧,可行驶于山间崎岖的羊肠小道,当时蜀军用这种车运送粮秣,为重创魏军立下汗马功劳,被称作为“木牛流马”,直到今天,这种独轮车还偶尔能在一些农村中看到。
三国时期魏国的发明家马钧,应用差速齿轮的原理,造出了指南车,不论车子行驶的方向怎样变换,车上小木人的手臂始终指向南方,现代汽车上的差速器就是利用这一原理来设计的。【图4】马钧还发明了龙骨水车,用来浇灌农田,直到20世纪60年代,这种用脚踩的人力水车还在我国的农村十分盛行。
唐朝著名的高僧、天文学家僧一行,曾提出设想;“激铜轮自转之法,加以火蒸汽运,名曰汽车”是世界上最早提出机动车概念的人。
在1100年我国北宋时期就已经发明了火箭,它是现代太空火箭的始祖。在南宋时期,我国民间流行的走马灯,是现代燃气轮机的雏形。明朝(1390年)一位叫万户的人,把自己捆在74支火箭上,试图利用火箭的推力飞上天空,虽然他没有成功,但却为利用火箭作运输工具开创了先例。
在历史上,我国民间还有许多对车的发明创造,如东汉科学家张衡发明的记里鼓车,每行驶一定的距离就会自动击鼓提示;南北朝时的石磨车,利用齿轮的传动,可以边行驶边磨面粉;还有明朝运石料用的8轮重型车等。
1908年东北的奉天(今沈阳市)建成了我国唯一的一条用于城市公共交通的有轨马车道,投入营运的初期备有轨道马车27辆,每辆车由2匹马来拉,可载客30多人,比普通马车的载客量大得多,在当时生意非常好,有时一天的乘客达几千人次。
进入18世纪后,随着第一次产业革命的兴起,资本主义工业由工场手工业生产阶段跨入机器生产阶段,生产规模迅速扩大,生产效率大幅度提高。资本主义经济的快速增长,迫切需要速度更快、效率更高的运输工具。而在这一时期出现的蒸汽机,为交通运输工具的革命带来了希望,一个蒸汽机的时代到来了。
产业革命又称“工业革命”,最初发生在18世纪60年代的英国,起源于棉纺织行业的纺织机械改革,由于生产效率的大幅度提高,迫切需要新的机械动力,而蒸气机的改良则推动了这场大革命的发展,并使其迅速波及整个欧洲,给人类社会带来了巨大影响,为资本主义推翻封建制度奠定了雄厚的物质基础。
在蒸气机被大量用在工业上的同时,许多人对车辆使用蒸气机作动力也进行了尝试,人类对汽车的研究就是从这里开始起步的,世界上第一个把蒸汽机搬到车上,并让它驱动车轮行驶的是法国人尼古拉斯·约瑟夫·古诺(Nichoals Joseph Cugnot 1725~1804)。