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汽车启动器:孤注一掷的发明

 dongchang 2015-04-23


 现在的电视剧,尤其是战争片中常常会出现一些违反常识的剧情,比如几个手持弓箭的猎人把一队持枪带炮的士兵打得落花流水,一个战士用手榴弹击落空中飞过的飞机等等,这样的神剧情简直让人醉了。

一招教你找穿帮

  不过有些胡编乱造的剧情需要你具备一定的知识积累才能洞悉,比如这样一幕:在一部谍战片中,一位特工被一群敌人追赶,只见他从楼上一跃而下,扯开路边的一辆老爷车的车门,扯出几根线头打出火花,立刻启动汽车,一路扬尘而去,成功甩掉追兵。

  特工很潇洒,剧情看上去也不是太夸张,但是总觉得哪里不对。到底哪里不对呢?这要从汽车的启动装置的发展说起。

  汽车发动机要靠外力启动,必须依靠外力使曲轴旋转,并且旋转到一定的转速,才能启动内燃机。早期的汽车技术比较落后,要靠人力来启动汽车,所以专门配有一根摇把子来发动汽车,可是说那时候摇把子就是汽车的钥匙。

摇把子(网络图)

摇把子(网络图)

 

  要发动汽车,司机得先把摇把子穿过保险杠的通孔,嵌入发动机上的凹槽里,然后用力摇转摇把,经曲轴驱动活塞,压缩汽缸内混合燃气的同时带动发电机产生低压电流,给火花塞打火,引燃压缩的燃气,实现发动机启动。有时还需要有个人在驾驶室操控阻风门、供油手柄(或踏板)来配合启动。
  这种用摇把子来启动汽车的方式并不稳定,往往需要反复启动,才能发动汽车。所以当时发动汽车不但费力还有点危险,一旦操作不当,摇把子逆向旋转,打在人身上很容易导致受伤甚至死亡。

  用钥匙启动汽车的技术是1949年以后在克莱斯勒汽车上开始实现的。虽然电动启动器在1911年就出现了,但初期性能还不够稳定,特别是在冷启动的时候成功率不算高,所以那时的汽车多数还是同时配置有摇把子启动装置的。在我国,直到上世纪六十年代以后,用摇把子启动的汽车才逐渐退出历史舞台。直到现在,一些用柴油驱动的拖拉机或是农用三轮车依旧需要用摇把子启动。

用摇把发动的柴油三轮车(网络图)

用摇把发动的柴油三轮车(网络图)

 

  所以符合历史的剧情或许是这样的:特工从楼上跳下来,拿起摇把子在老爷车前一阵狂摇,汽车纹丝不动,追兵缓缓包围他,特工宁死不屈,英勇就义。

  或者是这样的:特工从楼上跳下来,看到旁边停着一辆老爷车,长叹一声,甩开大步狂奔,被敌人开车追上,英勇就义。

悲剧引出的发明

  电动启动器是美国的一位发明家查尔斯·凯特林(Charles Frankline Kettering)在1911年发明的。当时,他与朋友一起创业,在美国小城代顿一家农场的谷仓里进行汽车方面的发明研究工作。

  这一天,美国著名汽车公司凯迪拉克的老板亨利·利兰约凯特林面谈。他不敢怠慢,立刻应邀前来拜访这个大老板。利兰带着悲伤的表情,用凝重的语气说出了找凯特林的原因。原来他的一位好朋友前几天在用摇把子发动汽车时,被反弹回来的摇把子击中,不幸伤重身亡。在为朋友不幸去世悲伤的同时,作为一位汽车公司的老板,他也为当时汽车给人带来的隐患感到内疚。他比较欣赏凯特林此前在汽车发明领域做出的贡献,问他有没有办法改进汽车启动装置,让它变得更安全、容易操作。

1911年出产的福特汽车(网络图)

1911年出产的福特汽车(网络图)

 

  凯特林听了这话,立马把自己想做的事和盘托出。原来,他早就有用电启动汽车来代替手摇启动的想法,但苦于无人支持,想法一直没能付诸实施。

  利兰对他的想法表示赞赏,当即表示,如果凯特林能在第二年年初发明出这种启动器来,他就把它应用在凯迪拉克最新上市的新车上。凯特林当即表示没问题。 

车祸也挡不住一颗发明的心

  留给凯特林的研发时间不到一年,他必须跟时间赛跑。为了这个发明,他孤注一掷,用全部积蓄买了一台凯迪拉克汽车和一些配件、工具等,把它们带回谷仓里就没白没夜的忙活起来。为了协调各方面的进度,他一次次在代顿(他的实验室)、芝加哥(配件加工厂)、底特律(凯迪拉克总部)之间穿梭,甚至连当时固定路线的列车员都跟他熟识起来,有时忘带车票都可以让他坐车。有时要带的东西比较多,他就开汽车来回,甚至有一次在大雨中行车导致翻车,自己也受了伤。他和他的助手们以超乎常人的毅力克服了种种困难和麻烦,在约定到期的前一周,向利兰交出了第一个样品。

汽车启动器的典型结构(资料图)

汽车启动器的典型结构(资料图)

 

  电动启动器装到凯迪拉克汽车上之后,老板利兰亲自试用,他按动电钮,通过电磁感应带动启动机转子旋转,转子上的小齿轮带动发动机飞轮旋转,从而带动曲轴转动而使发动机运转起来,汽车被成功发动了。利兰大喜,立即提出要订购12000个启动器,用在1912年凯迪拉克的全部新产品上。

  听了这话,凯特林又惊又喜:喜的是这么大的订单足够让自己和企业起步腾飞,去探索更大的市场;惊的是要在不到一年的时间里完成这么大的订单,不但时间很紧,资金缺口也很大,更不用说因为这项技术还不够成熟完善带来的种种不可预料因素了。 

凯特林和他的发明(网络图)

凯特林和他的发明(网络图)

 

为完成订单倾尽所有

  毕竟这么大的订单并不是每个创业公司都能遇到的,凯特林不假思索,立刻与利兰签了合同。回去之后,凯特林和合伙人迪兹倾尽所有,把房产、人寿保单、甚至专利权、与凯迪拉克的合同等等一切能抵押的有价值的东西都抵押给了银行,贷回了一笔启动资金,开始生产启动器。这一次,只能成功,不能失败。成功了,一片坦途;失败了,两个人将一无所有。在不到一年的时间里,他们再一次进入超人模式,攻克了一次次技术难关,终于按期交付了产品。

  后来,电动启动器被越多的汽车厂商所接受,这也大大提高了人们对汽车的需求,汽车业进入了快速发展的时代。凯特林和迪兹也搬出了谷仓,建立了现代化的工厂,他们通过自己的不懈努力把握住了自己的命运。

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