第一节 汽车溯源

汽车的诞生、发展和完善，经历了一个漫长的过程。真正意义上的汽车，自19世纪末诞生以来，已经走过了风风雨雨的100多年。这个由上万个零件组合的机电产品，是人类智慧的结晶。从卡尔·本茨造出的第一辆三轮汽车以18千米/时的速度跑到现在，竟然诞生了0—100千米/时加速时间只需要3秒多的超级跑车。这100多年来，汽车技术的发展是如此惊人，今天它已经和谐地将现代科学技术与艺术相统一。回顾汽车从设计、生产和使用的不断改进，从外表到内饰、从风格到品质的每一步变迁，都深深打下时代文化的烙印。现在，让我们遵循历史的足迹，走进汽车的世界。

一、早期的探索

（一）人类伟大发明——车轮的出现

在人类文明发展史上，有什么可以与火的使用相提并论？答案就是轮子的发明。

远古时代，以狩猎为生的人类没有交通工具，无论是耕种还是搬运东西，只能靠手提肩扛、众人搬抬。为了生存，人们要垒房子、堵洞穴，不但要将猎物搬回驻地，还必须从远处运回大量石块和木头等，这真是一件难事。于是人们思考：有没有一种既省力又能多运东西的办法呢？终于有一天，一件偶然的事触发了人们的灵感：当时，一个搬运石块的人看见另一个人正拖着一头鹿往回走，就从中受到启发，于是他找来一块带尾巴的兽皮，把石块放在上面拖着尾巴走起来……这办法真灵，省了他不少力！

就这样，兽皮变成了人类最原始的交通工具。不过，用了一段时间后，兽皮的缺陷就暴露出来了：在高低不平的路上拖运东西，不久兽皮就被磨穿了，而且用兽皮搬运东西的数量也很有限。后来，人们采用绳拽法，将绳子系在物品上用人力拉拽。这种运输方法，物体着地面积大。为了减少摩擦，人们利用树枝为架，两叉之间绑以横木，横木不触底，其上载物，即所谓橇载法（图1-1）。公元前2000多年，埃及人就学会用滑橇来搬运重型物体了。

但是，这种木橇在平滑的地面上行进还比较省力，如遇颠簸不平的路面时仍很费力。后来，人们终于发现把一块木板放在两根滚动的圆木上，这样运送东西不仅运得多、运得快，而且特别稳当，进而发明了把圆木垫在木橇之下，借其滚动而移动木橇（图1-2）。这种圆木与木橇的结合，可以说是车的雏形，装在木橇下的圆木可以视为一对装在车轴上的最原始的特殊形式的“车轮”，其车轴的直径恰好等于车轮的直径，而且两者是一个整体。这种“车轮”的出现，是人类在最初阶段对轮子的利用。

古埃及人就是用这种方法，把巨大的石料堆成金字塔的。虽然，古埃及人更应该受滚杠的启发而发明车轮，但最早使用车轮的却不是古埃及人。

任何简单而意义深远的发明，都不是凭空出现在人们脑海中的，必然有什么现象触发了灵感。正如古人见到水里漂着的木头而想到独木舟一样，车轮的发明也可能是受到了一些自然物的启发。《淮南子》中说我们的祖先“见飞蓬转而知为车”。“飞蓬”是一种草，其茎高尺许，叶片大，根系入土浅，一有大风，很容易被连根拔起，随风旋转。古人可能就是受到这个现象的启发，发明了车轮和车轴。与鲁班受锯齿草的启发而发明锯子的传说一样，这种说法很可能也是一个传说而已，因为轮子在自然界是有原型的。

原始民族曾经普遍崇拜过天空中的日月。古人一定认为它们拥有最完美的外形——直到古希腊时代，哲学家柏拉图也还认为球体是最完美的形式。也许，新石器时代的先民在制作器具时，很自然地会模仿太阳和月亮的形状。当他们偶然发现制成的圆盘状物体可以在转动中保持形状不变时，他们就有兴趣进一步发掘它的用途。

但在当时，在几乎没有道路的荒原山野上，拽这种橇仍然是很困难的。有一天，有人发现在风的吹动下，圆滑的石头或短圆木滚动得比别的东西快。在这个自然现象的启示下，人们用石斧把圆木截短，并把砍下的两端圆木从中间凿一个圆洞，再在洞里穿上一根细一点的木棍把它们连接起来。这样，一种滚子橇就被制造成功了，用它拖东西比过去那种橇又轻快多了（图1-3）。

轮子的发明，改变了人类陆地移动方式，实现了移动由滑动到滚动的飞跃。

然而，当用这种滚轮装运太重的物品时，滚轮就会被压裂。因此，后来人们又想到在这种轮子套上铜箍或铁箍。最初，车轮是一对用圆木砍制成的没有辐条的圆盘，后来为了不受圆木直径的限制，改用木板拼接，把两个圆形车轮用横木固定在木板车的两端，就可以轻便地运货了。这种圆盘式车轮在古代叫做“辁”。有了车轮，车的创制就成为可能的事情了。

根据美国历史学家斯塔夫里阿诺斯著《全球通史》，这种车轮出现在美索不达米亚。最早，美索不达米亚的轮子只是一些圆形的板，和轴牢牢地钉在一起。车与车辕之间有一个滑动槽，轴在滑槽中转动，车轮就随着车轴滚动。到公元前3000年时，已将轴装到手推车上，轮子不直接和车身相连。

利用车轮滚动而行，减少了车与地面的摩擦，既省人力，又可多载重物，还可以长途运输。车轮的问世，标志着古代交通工具的发展进入了一个新的里程。

再后来，又出现了带辐条的车轮（图1-4），这便是今天自行车车轮和摩托车车轮的祖先。

通常，轮子被视做人类最古老最重要的发明，以至我们经常把它和火的使用相提并论。

类似的，关于车的第一个概念出现之后，轮就开始单独制造，并把它固定在一个活动的轴上，装上了轮箍。后来，有了轻便的车轮和光滑的轮座，于是车轮就在不动的轴上转动了。当然，所有这些，无非是一种想象。但是，无论如何，它使我们的头脑完全清楚了车的本质。

（二）车的发明

相传，4600年前，黄帝创造了车。出于纪念黄帝的功绩，后人称他为“轩辕黄帝”。轩，古人对直木之称；辕，对横木之谓；直木、横木架在轮子上，就成了一辆雏形车。传说，黄帝与另一个部落九黎族的首领蚩尤在“逐鹿之战”中就用到了牲畜拉的“车”（图1-5）。虽然，蚩尤以金作兵器，并能“呼风唤雨”，但在拥有“车”的黄帝面前，还是被杀得大败，丢了性命，从此黄帝统一了华夏各族，成就了中华民族的前身。黄帝战蚩尤因此也成了影响中国历史的第一件大事。如此说来，中国有车始于距今5000年前。年代虽已久远，传说亦无从考证，但这依然在一定程度上反映出我们的祖先对车最早的认识——因为神话本身就是一个民族对一些基本问题的回答。

人类历史上的第一辆车就是中华民族的祖先发明的。据英国科学家李约瑟考证得出的结论，在4500年到3500年前，中国出现了第一辆车子。而《左传》中提到，车是夏代初年的奚仲发明的。在公元前2000多年的夏初大禹时代，有一位管车的大夫奚仲，是中国车子的创造者，也是世界上第一辆车子的发明者。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，这就是世界上的第一辆车（图1-6）。

最初的车辆，都是由人力来推动的，称为人力车。后来，人们开始用牛、马拉车，称为畜力车。据传说，畜力车是商汤的先祖相土和王亥共同发明的。

另据史料记载：公元前1600年的商代，我国的车工技术已达到了相当高的水平，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。到西周时期（公元前771年）,马车已经很盛行了。春秋战国时期（公元前770年—公元前221年），各诸侯国之间由于频繁的战争，马车便纳入了战争的行列，对于当时来说，这是代表一个国家强盛的极明显标志。陕西临潼秦始皇帝陵出土的战车式样，代表了2000多年前车辆的制造水平。

最早车的实物是在河南安阳殷墟发现的。殷墟先后发现了18辆车，由于深埋地下，年深岁久，出土时木质结构已经全部腐朽。根据黄土中保留下来的朽木痕迹对它们进行剥剔和清理，经过复原，车的大致结构是独辕，约有18根辐条，长方形车厢，一般可坐两三人，大多数车由两匹马驾辕。

记里鼓车（图1-7）发明于西汉初年，是中国古代用于计算道路里程的车辆，又称“司里车”或“大章车”。可惜的是，最初结构已失传，到宋代才重新制造成功。700多年前的宋代，有位进士名叫燕肃，是一位机械工匠，宋仁宗天圣五年（公元1027年），燕肃启奏皇帝，详细说明了制造指南车和记里鼓车的方法。经允许，他重新制造了代表中国古代文明的指南车和记里鼓车。

记里鼓车上有两个木人，车行一里（也就是如今的500米）就击一次鼓（图1-8）。记里鼓车和指南车都是皇帝出行时的仪仗车，经常被排列在相同的位置。记里鼓车的秘密藏在一组与轮轴相连的减速齿轮上，两个木人被各自的中平轮控制，转一周动一次，很像汽车上的里程表。实际上，它们的机械原理是相似的。记里鼓车是近代里程表、减速器的先驱，是科学技术史上的一项重大成就。

指南车（图1-9）是三国时期马钧所造。这种车是一种由车子和一个小木人构成的指示方向的机械，车中装有可自动离合的齿轮传动装置，并与木人相连，木人有一只手指向前方，不管车辆朝什么方向行走，在自动离合齿轮装置的作用下，木人的手都指向南方。有人戏称这是现代卫星导航系统的先驱。聪明智慧的中华民族，在黄帝造车后的2000年，不仅将车的作用发扬光大，而且在车的某些细节上已经开始有了一个更高层次的升华，使后人须仰视才见。

指南车和记里鼓车都是利用齿轮传动原理来工作的，它们的出现体现了1700多年前中国车辆制造工程技术已达到的水平，是中国古代技术的卓越成就。

也许你想不到，世界上设想汽车的第一人，应是我国唐朝天文学家僧一行（原名张遂，683—727），他发明“激铜轮自转之法，加以火蒸汽运，名曰汽车”（图1-10），这比西方人所推崇的达·芬奇设想发明汽车的说法早了800年！

现代汉字中有个字叫“轩”，相信没有人会对它陌生。“轩”的本义是一种有帷幕的车子，供人乘坐（图1-11），后来则演化为一种有窗槛的长廊或小屋，成为一个建筑的名字。每个字的出现和演化都有它的原因和道理，那这个“轩”字是不是昭示着车与建筑在某种程度上有着一定的依存呢？是不是那时的中国人对于车的要求已不再是单纯的代步工具，而是对房车最早的理解呢——把建筑用移动的车来承载——这是一种多么充满智慧的浪漫想象！

二、最初的发明

在几千年的发展史中，车辆始终没离开人推马拉，既装得少，又走得慢，主要原因是没有解决动力问题。

带着这个问题，人类开始了不断的探索与研究。1420年，有人制造出一种滑轮车（图1-12）。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得以发挥，甚至比步行还要慢。

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。但是，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，制造了一辆发条式的汽车（图1-13）。但是，这辆发条车的速度不到1.6千米/时，而且每前进230米，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。

（一）第一辆蒸汽汽车

真正意义上的第一辆汽车，是在1769年，由法国的一名军事工程师——尼古拉斯·古诺大尉建造的三轮蒸汽机车（图1-14）。该车长7.32米，车宽2.2米，前轮直径1.28米，后轮直径1.5米。车架上放置一个大锅，前进时靠前轮控制方向，每前进12～15分钟就要停下来15分钟，运行速度为3.5～3.9千米/时。由于操纵困难，在试车途中下坡时撞到了兵工厂的石头墙上，值得纪念的世界上第一辆蒸汽机车就这样成了一堆废铜烂铁，面目全非。由于这并非是现代意义上的汽车，所以我们称之为蒸汽机车，这是汽车发展史上的第一个里程碑。

又经过反复改进，这辆蒸汽车上已经可以乘坐4个人，车速也提高到9千米/时了。陆军部下令古诺制造更大的蒸汽车，要求载重4580千克。1771年，一辆更大型的蒸汽车经过改进，已经可以达到牵引4000～5000千克重物的水平。

在古诺之后，欧洲大陆上掀起了研制蒸汽汽车的热潮。蒸汽汽车的技术水平迅速提高，到19世纪初已经达到一定水平。在英国、法国和德国等国家，都开始用蒸汽汽车进行运输，并逐渐繁荣起来。到19世纪中期，出现了蒸汽汽车与马车并驾齐驱的局面。由于蒸汽汽车功率大、运量多，逐渐占了上风。

1801年，理查德·特雷威蒂克制造了英国最早的蒸汽汽车。两年后，他又研制了形状类似公共马车的蒸汽汽车。这辆公共汽车能乘坐8人，创造了在平路上为9.6千米/时、坡道上为6.4千米/时的世界纪录。

1825年，英国公爵嘉内制成了第一辆蒸汽公共汽车（图1-15）。这辆车的发动机装在后部，后轴驱动，前轴转向。它采用巧妙的专业转向轴设计，最前面两个轮并不承重，可由驾驶人利用方向舵柄轻便地转动，然后通过一个车辕，引导前轴转动，使转向可以轻松自如。1831年，嘉内利用这辆车开始了世界上最早的公共汽车运营业务，所以这辆车也被认为是世界上最早的公共汽车。

1828年，哈恩格克制成了比嘉内的汽车性能更好的蒸汽公共汽车，之后也开始了公共运输事业的企业化。他的车可以承载22名乘客，车速32千米/时，营运后很受欢迎，1834年，发展成立了世界上最早的公共汽车运输公司——苏格兰蒸汽汽车公司。

1805年，美国人埃文斯首次制造了蒸汽发动机的水陆两用汽车。

1828年，法国人配夸尔制造了一辆蒸汽牵引车。这辆汽车首次采用将发动机置于车的前端，而由后轴驱动的布置方案。在发动机和后轴之间，用链传动。后轴系由两根半轴构成，当中由差速齿轮连接，这就是最早发明的差速器。此外，两个小小的前轮是各自与车架弹性相接的，这称作独立悬架。这种独立悬架设计，在当时有划时代的意义。配夸尔的链传动、差速器和独立悬架设计，对汽车的发展贡献极大，至今仍在汽车上广泛应用。

但是，蒸汽汽车有很多缺点，运行时需要大量的水和煤、车身重、易爆炸、不容易控制、车轴易断裂、易熄火、行车受天气影响、舒适性差。蒸汽汽车的迅速发展，引起了马车商人的不满，他们利用各自的势力使政府不支持蒸汽车，并对蒸汽汽车横加指责。在这种情况下，19世纪中叶以后，蒸汽汽车事业日趋衰落。尽管存在上述的不足，而阻碍了蒸汽汽车成为一种理想的运输工具，但蒸汽汽车在汽车发展史上占有重要一页，它是现代汽车的奠基者，在汽车的“家谱”中应是“自动车”的祖先。

（二）电动汽车

就在蒸汽汽车产生的初期，已有许多人投入对电动汽车的研制中。一般认为，1873年英国人戴维森制造的四轮货车是最早的电动汽车。19世纪80年代，在法国已制造了多辆名副其实的电动汽车。在美国，爱迪生和福特都对电动汽车的开发作出了很大贡献。90年代，电动汽车有了较快的发展，于1898年创立的哥伦比亚电气公司当时曾生产了500辆电动汽车。1899年，法国的杰那茨（Camille Jenatzy）驾驶着电动汽车创造了105千米/时的最高车速纪录（图1-16）。在以后的20年间，电动汽车与蒸汽汽车展开了竞争。但无论是电动汽车还是蒸汽汽车，最后都在竞争中让位于后起之秀——装有内燃机的汽车。其主要原因是电动汽车一次充电的续驶里程太短，而且蓄电池的质量和体积很大，为安放蓄电池使车内空间过于狭小。

三、汽车的诞生

（一）近代汽车的诞生

卡尔·本茨（Karl Benz，1844—1929）（图1-17）是现代汽车工业的先驱者之一，人称“汽车之父”。

1879年，卡尔·本茨研制成功火花塞点火内燃机。随后，他又将内燃机改进为汽油发动机安装在三轮车上。车上装有3个实心橡胶轮胎的车轮，装有卧置单缸二冲程汽油发动机，785毫升容积，虽然它的车速只有16千米/时，但在当时，人们的陆上交通工具还是马车，因此这一速度足以令人“窒息”。该车前轮小，后轮大，发动机置于后桥上方，通过链和齿轮驱动后轮前进，行驶方向靠操纵杆控制，为了提高人员乘坐的舒适感，在车架和车轴间装有钢板弹簧悬架。该车已具备了现代汽车的一些基本特点，如电点火、水冷循环、钢管车架、钢板弹簧悬架、后轮驱动、前轮转向和制动手柄等。其齿轮齿条转向器是现代汽车转向器的鼻祖。1886年，卡尔·本茨的妻子贝尔塔进行了公开试车（图1-18）。卡尔1886年1月29日向德国皇家专利局申报专利并获得批准，因此1月29日被认为是世界汽车诞生日，1886年为世界汽车诞生年。这辆汽车被命名为“奔驰1号”，现保存在慕尼黑科学博物馆内（图1-19）。

（二）汽车的发展与完善

汽车刚发明时，并没有马上在各种路面车辆中显示出很强的竞争力。20世纪初，销量最大的还是蒸汽汽车，电动汽车也比内燃机汽车发展得充分。在欧洲的城市公共交通中，有轨电车和无轨电车占据着优势地位。汽车经过几年的发展完善，才在路面车辆中占据了主导地位。

德国人发明了汽车，但在促进汽车初期发展方面作出贡献最多的却是法国人。

1889年，法国人标致（Peugeot）研制成功齿轮变速器、差速器；1891年，法国人首次采用前置发动机后轮驱动，开发出摩擦片式离合器；1895年，法国人开发出充气式橡胶轮胎；1898年，法国的雷诺1号车采用了箱式变速器、万向节传动轴和齿轮主减速器；1908年，法国的狄第安采用了流传至今的狄第安后桥半独立悬架。

此外，1893年，德国人发明了化油器；1896年，英国人首次采用石棉制动片和转向盘。

1.发动机的完善

在这一时期，车用汽油机逐渐完善起来，汽油汽化与点火问题得到了解决。内燃机的冷却最初是用一根长而弯的管子让水循环流动来实现的。1901年，迈巴赫又发明了蜂窝状的散热器，为高效率的冷却打下了基础。

早期的汽车是靠手摇转动曲轴来起动发动机的，这种方式既费力又不方便，需要有两个人配合。最初，消除手摇起动的设想是将压缩空气按点火顺序依次送进各缸以使曲轴转动。压缩空气是靠发动机工作时带动一个气泵而储存的，除了用于起动发动机外，还可给轮胎充气及带动千斤顶工作。但是，这种起动方法并不成功。1917年，美国凯迪拉克公司研制了第一个电起动器，它是用一个小电动机带动与曲轴相连的飞轮转动来起动发动机的。这项发明的关键，在于认识到电动机能在瞬时超负荷运转，所以一个小电动机就可以带动曲轴转动至发动机点火起动。这是由凯特林（Kettering）研究发现的，开始用的电动机是为点钞机设计的。到了1930年，虽然摇动手柄仍然是汽车的一个附件，但是摇动曲轴起动发动机的事，除极偶然的情况外，已经不大出现了。

2.传动系统的完善

汽车靠传动轴传递功率后，在传动轴与发动机之间安置了变速器，使发动机在一定的转速内工作，而汽车可以有不同的行驶速度。变速器由齿轮传动，主动齿轮与发动机连接，从动齿轮与驱动轴连接，行驶中换档时，由于两个齿轮转速不同而啮合困难，强行啮合就有打齿的危险。开始，人们在变速器的前后各装一个离合器，换档时用这两个离合器将变速器中的齿轮轴与发动机和驱动轴都脱开。但是由于惯性，两齿轮转速达到同步还得有一段时间，再加上两个离合器配合操纵很复杂，使行驶换档非常困难。1929年，凯迪拉克公司首先研制出同步器，它通过同步器中锥面相互摩擦，使两个齿轮转速相同时才允许啮合。这样只要有一个离合器就行了，换档时既轻便又不打齿，换档时间也大大缩短了。

3.制动系统的完善

汽车制动器开始是照搬马车上的结构，即用手制动器带动一个单支点的摩擦片来抱住后轮。但是，汽车所需的制动力要比马车大得多，而且汽车倒退时这种制动器常常失灵。当时，一些汽车在底部安装一根拖针，当汽车在坡路上下滑时，拖针会扎入地下使车停住。后来，在车上又增加了脚制动器，控制传动轴的转动。1914年，开始出现轮内鼓式制动器（图1-20）。1919年，法国海斯柏诺-索扎公司制成用脚踏板统一控制的四轮鼓式制动器，并由变速器驱动一个机械伺服机构来增加制动力，使制动效果大为改善。1921年，美国的杜森伯格公司又推出了液压助力器，由一个主液压缸来放大制动力。以后，又出现了气动助力的制动器。制动装置逐渐形成了脚制动控制轮边制动，手制动控制传动轴制动的普遍的结构形式。

4.采用充气轮胎

早期的汽车还有使用实心木轮的，但很快大部分汽车都采用了所谓的辐条式的铁制车轮，外套实心橡胶轮胎。这种实心轮胎当车速超过16千米/时时，车就会跳起来，使驾驶人和乘客颠簸得无法忍受。邓禄普发明了用于自行车的充气轮胎后不久，1895年，法国的米其林兄弟（Andre和Edouard Michelin）就制造出了用于汽车的充气轮胎。当时，这种轮胎虽然改善了汽车的舒适性，但漏气问题却成了驾驶人最头痛的事。当时，汽车轮子还是不可拆卸的，所以补胎和换胎都要费很多时间。为了解决这个问题，先是出现了辅助轮缘（Stepney），当轮胎漏气后，靠这个轮缘行驶到最近的修车场去更换轮胎。后来，出现了可拆卸的车轮，轮胎也分为内胎和外胎两层，外胎中用金属丝予以加强，从而使轮胎寿命大大增长，更换轮胎也成了一件比较容易的事了。到了20世纪20年代后期，一般妇女都能完成更换车胎的工作。

5.对道路建设的促进

当汽车发展起来后，公路却还是由碎石和土填成的，汽车行驶时不仅颠簸，而且扬起大量尘土。后来，人们发现沥青既可以消除尘土，又可使路面平坦。1910年，英国成立了“公路署”，专门负责修筑沥青公路。1914年，开始出现水泥公路。1924年，意大利首先建造了高速公路，当然它还达不到现代高速公路的标准。1942年，为了战时的需要，德国修筑了符合现代标准的高速公路。以后，尤其是第二次世界大战之后，欧美各国都相继修筑大量的高速公路，当时美国的高速公路修得最长，达70000千米。高速公路的特点是每个行驶方向都有两条以上的行车道，相反方向的行车道之间有草地或灌木的隔离带，行车道之间没有平面交叉，也没有陡坡、急弯和其他不利于汽车行驶的障碍。在高速公路上行驶的汽车，车速一般都在80千米/时以上，欧洲一些国家车速可超过120千米/时，这就使得汽车的运行效率大为提高。

（三）汽车的大量生产和销售

汽车技术的日益成熟，使生产销售成为可能。1901年，美国人奥兹生产和销售了425辆奥兹莫比尔牌（Oldsmobile）轿车，1905年达6500辆，从此开始了汽车大量生产的新纪元。1913年，福特首先发明了科学设计的汽车流水生产线，并且很快被其他汽车厂商所仿效而广泛采用。福特汽车公司的T型轿车，从1908年到1927年共生产了1500万辆，这一大量生产的世界纪录，到20世纪60年代才被德国大众公司的甲壳虫轿车打破。据记载，到1923年，美国已有2/3的家庭拥有一辆轿车。为了汽车能大量销售，在1927年以前，汽车技术集中解决经济性（包括购置、使用和维修费用在内）、可靠性和耐久性这类基本性问题。例如，1915年以前，前轮因转向而没有装设制动装置。而在这以后，出现了机械式四轮制动方式，大大提高了汽车的安全可靠性。1926年，汽车上开始有了液压制动器。为了提高燃油经济性，这一时期汽油机的压缩比有了提高，一些货车上采用了更省油的柴油发动机。1905年，在美国的圣路易斯发生了最早的汽车被盗事件，于是发明了带钥匙的点火开关。1911年发明了自动起动机，这大大方便了驾驶人，否则驾驶人每次要下车起动汽车。刮水器、制动灯和后视镜等也逐渐在这一时期被开发和使用。1922年，在仪表板上出现了燃油表。1929年，出现了车用收音机。渐渐地，现代汽车的基本要素均已具备。

（四）注重美观和舒适

1885年，德国工程师卡尔·本茨（1844—1929）在曼海姆制造成一辆装有汽油机的三轮车，拉开了汽车现代史的帷幕。随着汽车的不断发展，人们开始追求外形和色彩的多样化以及乘坐的舒适性和操纵的便利性。车身变得越来越长、越来越低，车身的整体性和刚度增强，其振动和噪声不断下降。车型变化越来越快，各种变型车和选用款式纷纷出现。在这里，回顾一下车身的发展是很有意思的。

1.马车形汽车

从19世纪末到20世纪初，世界上相继出现了一批汽车制造公司，当时的汽车外形基本上沿用了马车的造型，因此被人们称汽车为无马的“马车”。它的英文名“sedan”就是指欧洲贵族乘用的一种豪华马车，不仅装饰讲究，而且是封闭式的，可以防风、雨、灰尘，并提高了安全度。1908年，福特推出T型车时，车身由原来的敞开式改变为封闭式，其舒适性和安全性都有很大提高。福特将他的“封闭式汽车”（Close Car）称为“sedan”。著名的福特T型车（图1-21），是马车形汽车的佼佼者。

2.箱形汽车

马车形汽车很难抵挡风雨的侵袭，美国福特汽车公司在1915年生产出一种新型的福特T型车，这种车的车室部分很像一只大箱子，被称为“箱形汽车”。1930年生产的J型轿车也是箱形汽车的代表（图1-22）。

为提高车速，人们开始降低车的高度以减小空气阻力。但是，由于车顶高度的降低影响前方视野，这种方法最终被放弃，转而通过提高功率的方法。这样一来，发动机由单缸变成4缸、6缸、8缸，气缸一列排开，发动机舱也随之变长。典型的例子，就是意大利1931年生产的阿尔法·罗密欧牌汽车的外形。

作为高速车，箱形汽车并不够理想，因为它的阻力大大妨碍了汽车前进的速度，所以人们又开始研究一种新的车型——流线型。

3.甲壳虫形汽车

1934年，美国的克莱斯勒公司生产的气流牌小客车，首先采用了流线型的车身外形。1936年，福特公司在“气流”的基础上，研制成功林肯和风牌流线型小客车。此车散热器罩很精练，颇具动感，俯视整个车身呈纺锤形，很有特色。流线型车身的大量生产从德国大众开始（图1-23）。

1933年，德国的波尔舍博士，设计了一种类似甲壳虫外形的汽车。波尔舍最大限度地发挥了甲壳虫外形的长处，使其成为同类车中之王，“甲壳虫”也成为该车的代名词。

由于第二次世界大战的原因，甲壳虫形汽车直到1949年才真正大批量生产，并以一种车型累计生产超过2000万辆的纪录畅销世界各地。

4.船形汽车

美国福特公司，经过几年的努力，于1949年推出具有历史意义的新型福特V8型汽车。这种车型改变了以往汽车造型的模式，使前翼子板和发动机舱盖、后翼子板和行李舱罩融于一体，前照灯和散热器罩也形成一个平滑的面，车室位于车的中部，整个造型很像一只小船，所以人们把这类车称为“船形汽车”（图1-24）。

福特V8型汽车的成功，不仅在外形上有所突破，还首先把人体工程学应用在汽车的设计上，强调以人为主体来设计便于操纵和乘坐舒服的汽车。

从20世纪50年代至今，船形已成为世界上数量最多的一种车型。

5.鱼形汽车

船形汽车尾部过分向后伸出，形成阶梯状，在高速时会产生较强的空气涡流。为了克服这一缺陷，人们把船形车的后窗玻璃逐渐倾斜，倾斜的极限即成为斜背式。这类车被称为“鱼形汽车”（图1-25）。

与甲壳虫形汽车相比，鱼形汽车的背部和地面的角度较小，尾部较长，围绕车身的气流也比较平顺，涡流阻力较小。另外，鱼形汽车基本上保留了船形汽车的长处，车室宽大，视野开阔，舒适性也好，并增大了行李舱的容积。

最初的鱼形车是美国1952年生产的别克牌小客车。

1964年美国的克莱斯勒顺风牌和1965年的福特野马牌都采用了鱼形造型。自顺风牌以后，世界各国逐渐生产鱼形汽车。

鱼形汽车由于其后窗玻璃倾斜太甚，面积增加2倍，强度下降，产生结构上的缺陷。此外，还有一个潜在的重大缺点，就是对横风的不稳定性。

对于鱼形车的这一缺点，人们想了许多方法加以克服。例如，在鱼形车的尾部安上一只翘翘的“鸭尾”，以克服一部分升力，这便是“鱼形鸭尾”式车型。

6.楔形汽车

为了从根本上解决鱼形汽车的升力问题，人们设想了多种方案，最终找到了“楔形”。就是将车身整体向前下方倾斜，车身后部像刀切一样平直，这种造型能有效地克服升力。1963年，司蒂倍克·阿本提第一次设计了楔形小客车。

“阿本提”诞生于船形车的盛行时代，与通常的外形形成尖锐的对立，因此未能起到引导车身外形向前发展的作用，直到1966年才被奥兹莫比尔的托罗纳多所继承。

楔形对于目前所考虑到的高速汽车，已接近理想造型。现在，世界各大汽车生产国都已生产出带有楔形效果的小客车，这些汽车的外形清爽利落、简洁大方，极富现代气息。图1-26所示的雪佛兰子弹头多功能轿车（GHEVROLET LUMINA APV）是典型的楔形汽车。

（五）注重节能、环保和安全

汽车保有量的不断增加，使汽车排放物对人类健康的危害越来越明显，公众越来越注意到环境保护问题，各国竞相制定了环境保护法规，限制汽车排放物。最早立法的是美国加利福尼亚州（加州），规定1961年新车应装有防止曲轴箱窜气的装置。1966年以后，又规定新车需符合一氧化碳、碳氢化合物的排放浓度限值（《七工况法》）。

1968年，美国联邦政府采纳了加州法规，1971年又增加了对二氧化氮排放的限制。环保要求对汽车技术，特别是车用发动机技术的发展起了很大的推动作用。曲轴箱强制通风系统（PCV）、废气再循环系统（EGR）、排气三元催化系统、分层燃烧系统、稀混合气燃烧系统等新措施和新技术不断推出，缓解了汽车排放对人类健康和环境的威胁。节能是汽车技术发展的永恒课题。1973—1974年以及1979—1980年两次大的能源危机，使得汽车节能问题得到了进一步的重视。美国生产的大排量轿车逐步为日本和欧洲生产的小排量和中等排量的汽车所取代，继而美国各大汽车制造厂家也开始减小所生产的轿车的排量和车型尺寸。1980年，美国公布实行的综合平均燃油经济性法规（CAFE）促进了汽车节能技术的快速发展。与此同时，寻求其他能源（代用燃料）在汽车上应用的研究也受到广泛注意，甲醇燃料、液化石油气和压缩天然气燃料已有一定的商业应用。

汽车增多、车速提高以及人类对生存环境的进一步关心，促使公众越来越重视汽车的安全性。为解决安全性问题，汽车碰撞试验和设计中的人体工程学成为热门课题。美国联邦安全委员会制定了一系列的安全法规，包括汽车碰撞时对乘员的保护、撞击时转向柱向后的位移量限制、车顶抗撞强度和侧门强度要求以及燃油系统安全性要求等。为了满足安全法规要求，汽车设计中发展了可吸收能量的转向柱和前、后保险杠，安全风窗玻璃，软化的仪表板、遮阳板、头枕，强化的前门柱和中立柱，抗撞击的车门等，从而显著提高了汽车的安全性。1956年，美国福特公司率先在轿车上普遍采用安全带，随后其他厂商纷纷效仿，以后则成为法定必装器具。近年来，安全性又得到新的强调：在车身结构中，提高最接近乘员处的车身骨架结构强度；制动系统中普遍采用防抱死系统（ABS），以提高制动效能和制动时的操纵稳定性；撞车时自动膨胀的安全气囊逐步成为轿车的必备装置；各种安全报警装置不断为用户所接受。

（六）电子技术与计算机技术的应用

尽管在20世纪80年代以前，电子技术与计算机技术已开始在汽车上得到应用，但广泛而大量的应用则是80年代以后的事。目前，汽车的设计采用计算机辅助设计（CAD），通过大量设计计算、方案优化，使各部分构件的设计更合理，材料利用率更高，汽车进一步轻量化，性能指标进一步提高。汽车制造采用计算机控制的柔性生产线，各种机器人保证了产品的制造质量与生产节奏，一条生产线可同时生产几种不同的车型。电子技术在汽车上的应用快速增长。美国1980年每辆车平均装用的电子装置价值不到300美元，到了1990年已增加到每车872美元。电子装置的应用，改善了排气污染，降低了燃料消耗，提高了汽车的驾乘舒适性，许多操作和控制均可由电子器件自动完成：在高速公路上恒速行驶可不踩加速踏板；行驶中遇有危险时，自动报警器会给驾驶人以提示；在车内可享受与家里一样的高保真音响；当道路堵塞时，车上的导航系统可指示驾驶人如何避开堵塞路段；修车工作可由车内的故障自动诊断系统和维修站内功能齐全的智能化检测设备完成。

除了在燃料供给系统中采用电控喷射技术之外，电子控制技术还逐步渗透到内燃机的点火正时、排气再循环、可变配气正时系统中，并与自动变速器、主动悬架、全自动空调、自动巡航、防抱死制动系统等实现协同控制，组成整车控制网络，控制系统综合化和网络化特点日益明显。

总之，计算机技术和电子技术的应用，已成为衡量汽车科技含量高低的重要标志。