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装备轻便动力、自行推进的轮式道路车辆——汽车，在发明之初并非是这个样子的，汽车的发展也有一个漫长的过程。经100多年来的不断改进、创新，凝聚了人类的智慧和匠心，并得益于石油、钢铁、铝、化工、塑料、机械设备、电力、道路网、电子技术与金融等多种行业的支撑，带动了它们的发展，成为今日这样具有多种型式、不同规格，广泛用于社会经济生活多种领域的交通运输工具。 有真正意义的第一台蒸汽机 1757年，木匠出身的技工詹姆斯·瓦特被英国格拉斯戈大学聘为实验室技师，有机会接触纽科门蒸汽机，并对纽科门的蒸汽机产生了兴趣。1769年，瓦特与博尔顿合作，发明了装有冷凝器的蒸汽机。1774年11月，他俩又合作制造了真正意义的蒸汽机。蒸汽机曾推动了机械工业甚至社会的发展，并为汽轮机和内燃机的发展奠定了基础。 第一台蒸汽机 蒸汽汽车的诞生 1769年，法国人N·J·居纽制造了世界上第一辆蒸汽驱动的三轮汽车。这辆汽车被命名为“卡布奥雷”，车长 7.32m ，车高 2.2m ，车架上放置着一个像梨一样的大锅炉，前轮直径 1.28米 ，后轮直径 1.50米 ，前进时靠前轮控制方向，每前进12～15min需停车加热15min，运行速度3.5～ 3.9km/h 。 世界上第一辆蒸汽三轮汽车 实用内燃机的发明 1861年，法国的德·罗夏提出了进气、压缩、作功、排气等容燃烧的四冲程内燃机工作循环方式，于1862年1月16日被法国当局授予了专利。 1866年，德国工程师尼古拉斯·奥托成功地试制出动力史上有划时代意义的立式四冲程内燃机。1876年，又试制出第一台实用的活塞式四冲程煤气内燃机。这台单缸卧式功率为2.9kw的煤气机，压缩比为2.5，转速为250r/min。这台内燃机被称为奥托内燃机而闻名于世。奥托于 1877年8月4日获得专利。后来，人们一直将四冲程循环称为奥托循环。奥托以内燃机奠基人载入史册，其发明为汽车的发明奠定了基础。 内燃机 第一辆内燃机汽车的诞生 世界上第一辆汽车是由德国人卡尔·本茨（1844～1929）于1885年10月研制成功的，一举奠定了汽车设计基调，即使现在的汽车也跳不出这个框框。他于1886年1月29日向德国专利局申请汽车发明的专利，同年的11月2日专利局正式批准发布。因此，1886年1月29日被公认为是世界汽车的诞生日，本茨的专利证书也成为了世界上第一张汽车专利证书。 汽车专利证书 哥特里布·戴姆勒的四轮汽车 1881年，戴姆勒同威廉·迈巴赫合作开办了当时第一家所谓汽车工厂。 1883年8月15日 ，戴姆勒和迈巴赫发明了汽油内燃机。1885年末，戴姆勒将马车改装，增加了转向、传动装置，安装了功率为1.1kw的内燃机，装上四个轮子，车速达到了14.4km /h 。 1885年，德国人哥特里布·戴姆勒（1843～1900）发明了第一辆四轮汽车。 四轮汽车 汽车史上首次大批量生产 1896年福特试制出第一台汽车。1903年建立福特汽车公司。初期，租赁马车制造厂做总装厂，装配两座带篷船式车身A型车，售价850美元。发动机、化油器、变速器、车桥、车身均外购。后建比凯·阿庇纽新厂，三层式厂房，一层机加缸体、曲轴等18个大件，二层机加工小件，三层最后组装，已具备大量生产的基本形态。 1908年，亨利·福特及其伙伴将奥尔兹、利兰以及其他人的设计和制造思想结合成为一种新型汽车——T型车，一种不加装饰、结实耐用、容易驾驶和维修、可行乡间道路、大众市场需要的低价位车。T型车装4缸20马力汽油机，前置于发动机罩内，两前进档一倒档行星齿轮变速器，充气轮胎，双排座带蓬船形车身。该车投放市场获好评，接到大量订单。1909年开始T型车单一品种生产，当年售价950美元，产量达万辆。1914年，他将泰勒的流水生产线技术运用到汽车上，这种技术被后人称为装配线。装配线不仅有助于在装配过程中通过生产设备使零部件连续流动，而且便于对制造技能进行分工，把复杂技术简化、程序化。组装1辆汽车由原定置式的750分钟缩短为93分钟，工厂单班生产能力达1 212辆。当时有专用机床约1．5万台，工人1．5万人，这就是后来为全世界汽车厂继承的汽车大批量生产方式的原型。
大批量流水生产的成功，不仅使T型车成为有史以来最普遍的车种，而且使家庭轿车的神话变为现实。福特发明的流水线生产方式的成功，不仅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，而且使当时世界上的大部分汽车生产从欧洲移到了美国。1929年，美国生产汽车54.5万辆，出口占10%，占领了美国之外的世界市场的35%。 工人在工作 福特汽车流水线 T型汽车 车型种类和技术的发展时期 1914年第一次世界大战爆发，先是出现装甲车用于作战，又动员民用汽车运送兵员和补给品，连巴黎的出租车都参加了急送兵员的行列。战争使各国参谋部领悟到汽车对实现军队机动化是不可或缺的，战争推进了汽车，尤其是载货汽车发展，使汽车类型逐渐完善，趋于多样化，同时各种汽车新技术也是层出不穷。 20世纪20年代，美国杜森伯格、皮尔斯-箭、帕卡德、林肯、施图兹和凯迪拉克等公司按顾客意愿设计车身，服务于经济富裕买主；欧洲豪华型轿车制造公司劳斯莱斯、苏依莎、佛雷曲尼竞相设计高雅车型，如英国宾利、法国布加蒂、意大利阿尔法·罗密欧等供富人享用，还有专为赛车手推出的车型。1922年英国推出奥斯汀7挑战福特T型车。 20年代轿车车身不断加长，还出现了新型大客车。1921年美国加州奥克兰法乔尔安全汽车公司造出第一辆真正意义的大客车。这种车具有低车架，大轮距、轴距更长，轮胎胎面宽、发动机前置。4年后该公司又造出一辆整体式构架、车顶、侧壁和地板均为承载构件的全承载式车身和底盘完整结合的大客车，发动机置于地板下，空出了车厢内部空间，驾驶室在车辆最前方，便于驾驶且有利于行车安全。 随着汽车车身结构的演变，在汽车使用材料方面主要开发出薄钢板轧制新技术。1923~1929年美国约新建650座新工艺薄板轧制厂，为汽车工业供应的薄钢板和一战前比，板厚仅为其数分之一，幅宽增大数十个百分点，板长由不足2．5米延伸到百米以上，这使车身、车前板和保险杠等薄钢板件得以从一张薄钢板下料。其次，平板玻璃连续处理技术，让汽车用上了安全玻璃。还有，汽车涂装的快速干燥技术，以及汽车燃油炼制方面开发出高辛烷值汽油炼制工艺，为提高发动机设计水平提供了有力支撑。 在汽车结构方面的技术创新还有：1920年杜森伯格公司在四个车轮上全部采用液压制动器。在此之前，仅后轮装制动器便可满足当时稀疏交通和低速行车的需要。随着车速提高，四轮液压制动逐步普及，直到30年代才全部取代拉索连杆式后两轮制动方式。汽车自动起动已经普及，这项技术是1912年凯迪拉克公司首先采用的。1927年帕卡德公司开始在后驱动桥主传动采用双曲线伞齿轮、使得传动轴、地板和车身高度降低，整车重心下降，提高了在美国大部分已是铺装道路上高速行车的稳定性。低压轮胎取代了早期汽车使用的多种硬质、高压胎。除性能要求最简单的车子，所有汽车都具备了风雨防护结构。 奥斯汀7 封闭式厢型轿车 汽车技术进步时期 30年代，在美国，大众车的性能和造型向中、高级车靠拢。中、高级车的奇异造型和昂贵的特殊配置竞相出局，更为注重实用。车型设计开始重视空气动力学效应，整体结构车身备受瞩目，流线型车身就是在这样时期诞生的。如1933年皮尔斯-箭公司推出的银箭原型车，1934年克莱斯勒的气流和迪索多公司的气流型车，虽然都是挡泥板和车身分开的传统结构，但其造型与流线却浑然一体。 这一时期出现了竞赛汽车，如美国克莱斯勒公司超级战马，其性能开始超过高级车；前轮独立悬架结构几乎普及化；德国奥迪、法国雪铁龙和美国科德公司推出前轮驱动轿车；1934年梅塞德斯·奔驰公司制造出首部柴油动力轿车；1936年中级车格雷厄姆取得值得称道的汽车动力性和燃料经济性双优；1937年美国哈德逊公司创出了免离合器的电动换档。 这一年德国政府成立大众汽车公司，计划生产名为甲壳虫的VW33型国民车，1938年费尔迪南德·波尔舍（又译保时捷）完成车型设计，该车采用风冷发动机，后置后驱动。在批量投产之前，公司成为吉普车制造厂，用该车风冷发动机的德制吉普车，二战中用于北非战场。二次大战迫使汽车转入战时体制，轿车生产几近终业。1942年初，美国民用轿车暂时停止生产。汽车工厂主要生产从吉普车到大型载货车类军用汽车和某些兵器生产，也获得了装备增强和战时利润。汽车技术进步主要在发动机、燃料、润滑油方面；也促进了合成橡胶发展；德国从煤中提炼合成燃油；欧、亚许多地区采用发生炉煤气，也有地区使用酒精代替汽油。汽油、润滑油和轮胎等物资匮乏困扰着汽车运行。
甲壳虫 汽车全球化 各强势汽车工业集团以其技术和资本优势，在产品、生产成本、信息技术、电子商务、销售及各类售后服务和资本运作等领域展开了全方位激烈竞争。一方面向发展中国家输出剩余资本、技术；另一方而相互兼并、重组、吸纳全球资源，扩大全球市场份额，谋求利益最大化，进一步推进了汽车全球化。1998年德国戴姆勒-奔驰公司和美国克莱斯勒汽车公司合组成立戴-克集团；1999年美国福特汽车公司收购瑞典沃尔沃公司轿车事业部；法国雷诺集团向日本日产汽车公司出资36．8%，向日产柴油机工业公司出资22．5%。至此，全球形成6+3汽车集团格局，即通用、福特、戴-克、丰田、大众和雷诺6个集团化程度高的大集团，及本田、宝马和标致-雪铁龙3个集团化程度小的公司。但金融危机加速了全球汽车版图调整的速度，最主要体现在北美三巨头的变化上：其中，克莱斯勒分立两年后无法独立生存重新被菲亚特整合；而通用汽车和福特汽车不断分拆出售自己的下属子品牌或资产以自保。一系列变化导致全球汽车产业出现新的“6+3”+X的格局。新的6大集团包括日本丰田集团、德国大众集团、新通用和福特，日欧联合车企雷诺-日产联盟，及新的菲亚特-克莱斯勒联盟。新的3小集团包括现代-起亚、本田和标志-雪铁龙。另外，戴姆勒、宝马和包括铃木在内的多家日本车企业、不断成长的中国和印度新兴市场的汽车公司也是全球汽车版图中的不可忽视的力量。 汽车电子化、智能化 进入20世纪80年代，汽车逐渐步入电子化、智能化，新兴的电子技术取代汽车原来单纯的机电液操纵控制系统以适应对汽车安全、排放、节能日益严格的要求。最初有电子控制的燃油喷射、点火、排放、防抱死制动、驱动力防滑、灯光、故障诊断及报警系统等。90年代以后，陆续出现了智能化的发动机控制、自动变速、动力转向、电子稳定程序、主动悬架、座椅位置、空调、刮水器、安全带、安全气囊、防碰撞、防盗、巡航行驶、全球卫星定位等不胜枚举的智能化自动控制系统。还有车载音频、视频数字多媒体娱乐系统、无线网络和智能交通等车辆辅助信息系统。 随着汽车电子技术的发展，汽车智能化技术正在逐步得到应用，苹果于2014年3月3日宣布推出车载系统Carplay，此系统是将用户的 iOS 设备，以及 iOS 使用体验，与仪表盘系统无缝结合。如果用户汽车配备CarPlay，就能连接iPhone等设备，并使用汽车的内置显示屏和控制键，或Siri免视功能与之互动。用户可以轻松、安全地拨打电话、听音乐、收发信息、使用导航等，也再次点燃了大家对车载智能的热情。如果将汽车电子化定义为“功能机”时代，那汽车智能化将步入“智能机”时代。汽车网络化，即车联网,将依托于汽车制造商、经销商与运营商，汽车电子化与智能化实现“人-车”互动,车联网实现“人-车-网络”的互动，而智能交通将实现“人-车-网络-路”的互动。可以预见，汽车的电子化、智能化还将出现许多新系统、新成果，使驾乘汽车变得更加安全、环保、节能、舒适和愉悦。 汽车节能、环保和安全 在汽车保有量快速增长的背景下，1960年以后突显汽车排气污染环境和交通事故等社会问题，还出现了“反汽车论”。美国1966年实施汽车排气污染防止法，1967年实施联邦汽车安全标准（FMVSS）；日本1966年实施汽车排气标准，1968年实施汽车安全标准。此类标准随时间推移愈益严格，实施的国家和区域渐次增多。从此，汽车环保和安全成为引领汽车技术发展的重要课题，推动了如发动机稀薄燃烧、高能点火、尾气催化转化等环保技术和ABS、安全气囊等汽车安全技术的出现与发展。 汽车新技术的推出并不能完全避免汽车使用过程中对环境的污染，所以绿色能源逐渐会是汽车的首选，新能源汽车和电动汽车技术将是一个主要的发展方向。其中，电动汽车在全球范围内正逐渐被消费者广泛接受。目前世界范围内的整个形势来看，日本是电动汽车技术发展速度最快的少数几个国家之一，特别是在混合动力汽车的产品发展方面，日本居世界领先地位。目前，世界上能够批量产销混合动力汽车的企业，只有日本的丰田和本田两家汽车公司。目前汽车产业链各个层面都在研发节能技术，通用、福特、大众、戴姆勒——克莱斯勒、丰田、本田等汽车制造商都在积极研制可以利用无线电技术充电的小型电动汽车。 |
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