轮胎当然是英格兰人邓禄普的发明,但是,橡胶轮胎在汽车上的应用及可拆卸轮胎的发明则要归功于法国的米许林兄弟。兄弟俩领导的米许林公司于1891年发明了这种轮胎,这项重大技术革新使爆胎事故很快就能挽回。这是一件震动世界的大事。1895年,兄弟俩破天荒第一次派出装有这种可拆卸轮胎的“闪电”号小汽车参加巴黎—波尔多—巴黎的汽车赛。从此,轮胎汽车迅速普及全世界。能有效增加重型汽车负荷的双式车轮、可拆式钢盘车轮及子午线轮胎也是这家公司分别于1908年、1914年和1937年研制出来的,极大地改善了载重大卡车、公共汽车及其他各型汽车的行驶性能。而现在被大量采用的轮胎则是英国邓禄普公司于1981年在米许林轮胎的基础上改进的“Denovo”轮胎,它除了拆装十分方便外,即使在瘪胎时也能以每小时80千米的速度继续行驶160千米,而它的安全寿命是10万千米至15万千米。
现在,小汽车里大量采用的集成电路电子点火系统也是法国汤姆逊C?S?F公司研制,雪铁龙汽车公司所最早大量采用的。实践证明,这种点火系统具有使发动机效率最佳化、油耗量最小化的优点,不仅大大增加火花塞的寿命,而且很容易实现冷起动。
其他欧洲国家也作出了各自的贡献。1917年,英国陆军少校威尔逊为刚产生的坦克设计了一种预选式变速器,后来就被广泛应用于各种大型商用汽车和公共汽车。1950年,英国汽车制造商罗弗设计出了世界上第一辆装有燃气轮机的汽车。1952年6月26日,它曾创造出每小时行驶242千米的世界纪录。它所设计的燃气轮机得到各种改进,效率和性质得到极大提高,通用汽车公司、克莱斯勒公司、波音公司、菲亚特公司、雷诺公司等先后采用了这一方法。
其中,雷诺公司的“流星”号燃气涡轮汽车,曾在1956年的一次比赛中达到308.9千米的时速。
值得回味的,还有一辆公共汽车。早在1831年,英国人沃尔特?汉考克为他的国家制造出了世界上第一辆装有发动机的公共汽车。这辆汽车以蒸汽机为动力装置,可载10名乘客,被命名为“婴儿号”,并立即被投入试验性运营。不久,又出现了汽油发动机为动力的公共汽车,是由德国奔驰汽车公司最早研制成功的。1895年3月18日,第一条15千米长的汽油公共汽车线路在德国北莱茵兰正式通车营业,除两名坐在车厢外开车的司机外,车厢里可乘坐6~8人。另外,巴黎运输公司还设计了一种“未来公共汽车”,外观奇特,各种性能都颇受欢迎。
20世纪后半期以来,汽车零部件也随着整个科学技术的进步而发生巨大变化。雷诺汽车公司于1960年推出了一种安全密封的水冷系,1971年,又发明了小汽车前保护装置——塑料护板。法国人让?吉代蒂于1972年发明“迪内美”新式车轮(用于沙地行走大型车辆)。法国汤姆逊C?S?F公司研制的集成电路电子点火系统在1978年以后被广泛应用。英国C?D?销售有限公司的基思?D?雅各布1979年12月发明大视野后视镜。1980年,德国人库尔特?哈克尔和赖因霍尔德?魏格尔发明了“阿耳戈”专用后视镜。意大利维尼亚莱车身厂1966年首次推出纵向可调支座式座椅。1981年,法国卡尔贝尔松公司生产了“热内发”新式气体发生器,既有较高的技术性能,又能大幅度地节省能耗。这一切共同推进了20世纪汽车工业的发展和繁荣。到1980年,美国的汽车年产量已达1000多万辆,成为世界上第一个汽车大国。80年代以后,日本的汽车产量迅速上升,大有超越美国之势,至90年代前期,日本的汽车已占领了大约1/3以上的美国汽车市场。随之,各国的公路网在各大城市和乡村之间延伸开来,高速公路自30年代以来,已达到至少600万千米的长度。
中国的汽车由于经济和技术落后,直到20世纪40年代,中国还不能自己设计生产汽车。在新中国成立的前几年里,汽车多是从前苏联进口或是从日本投降军和国民党军队手里缴获来的。1956年7月,在前苏联援助下,建成了新中国第一个汽车制造厂——长春第一汽车制造厂,它所生产的解放牌汽车至今仍是我国汽车市场的重要品牌。1958年,由汽车专家孟少农主持设计,“一汽”造出了中国第一批东风牌小轿车。
从1950-1979年的大约30年时间里,中国的公路从8万千米增至80万千米。其中,1954年通车的康藏公路、青藏公路把世界屋脊(青藏高原)同四川、青海联系起来,高原上开始出现了现代化的景象。这期间,中国的汽车增加到144万辆,其中大多数是一汽的产品。同时,北京的吉普车厂、上海的小轿车厂、南京的轻型载重车厂都生产了不少经久耐用的汽车,天津、武汉、郑州等城市也建立了不同型号的汽车制造厂。70年代,在湖北十堰建立了第二汽车制造厂,开始生产东风牌载重汽车。
进入80年代以来,党和政府在各行各业推行改革开放政策,这使我们的汽车行业出现了巨大的变化。从国外进口的汽车(包括高级小轿车)数量剧增,同时,许多汽车生产厂家迫于市场压力也开始开发新产品。汽车的各项技术性能有了显著提高,汽车的色彩和样式趋于明快和多样化。中国人自己的开发能力也逐渐展现出来,在汽车的局部技术革新上也获得了可喜的成绩。如辽宁省辽阳市燃料公司的白尚玉发明了一种汽油车的汽、柴油两用进、排气歧管,它使汽车既能使用汽油,又能使用柴油,具有结构简单、设计合理、使用性能好、节省汽油等优点,并可方便地安装到现在的各种汽油车上。青州市万家通用电器厂的郑传圣发明了一种会车变光自控装置,用于汽车及各种公路车辆在相会时的自动变光,具有识别车灯、路灯及抗路灯干扰的功能,还能钳制本车被控车灯反回光干扰。沈阳汽车制造厂的陈玉宝等还发明了一种叫做“三辊横轧轻型汽车半轴套管”的汽车零件加工工艺,不仅使生产效率和产品质量大大提高,而且提高了材料利用率,可节省能源40%,减轻了工人的体力劳动,操作安全,无环境污染。还有上海市李升阳发明的“汽车大灯全自动调光系统”,大大改善了汽车灯光在两车靠近、超车或拐弯时的灯光信号变化能力。
到1986年,我国的公路就延长到96.2万千米,国产和进口汽车达360万辆。此后,中国汽车工业中最明显的进步,就是一大批企业同外国合资或合作,引进先进技术,大大提高了汽车工业的技术水平和规模档次。我国现在比较有名的品牌,如上海的“桑塔纳”、长春的“奥迪”和“捷达”、北京的“切诺基”、天津的“夏利”、十堰的“富康”、广州的“标致”等轿车和吉普车,都是分别与德国、法国、美国、日本等国合作的产品,也是我们在90年代以来在公路和城市街道里最常见的汽车。与此同时,各省区内部或相互之间的高速公路建设在90年代尤其是90年代后期获得空前规模和速度的大发展。高速公路的建设极大地提高了汽车的交通运输速度和行车的安全程度,为国民经济的发展和人民生活水平的提高创造了更加优越的条件。
但是,从总体上看,相对于社会、经济发展的实际需要来说,我国的汽车行业和公路交通还很落后,一些经济学家甚至认为这正在成为制约我国经济发展的“瓶颈”。因此,我们必须奋发图强,在迈向新世纪的过程中,大力发展汽车和公路交通运输事业。为此,我们需要对走向21世纪的世界汽车工业的大趋势有所了解。
面向21世纪的新型汽车目前的汽车尽管已给人们带来了各种便利,但人们也切实感到了它的许多不足。于是,不少汽车大国都在竞相研制21世纪初的全新汽车。据专家预测,这种未来的汽车将具有节省能源、减少污染、安全舒适及智能化的特点。
节约能源成为新型汽车研制所追求的最重要目标。我们知道,地球的能源尤其是化石能源(如煤、石油等)越来越濒临枯竭,而石油的很大一部分正是被汽车吞噬掉的。虽已在研制太阳能汽车和氢气动力汽车,但因技术难度过大,短期内无法大面积推广。于是,节省油耗就成为最实际的选择。改善发动机的功能、提高燃料利用率当然是重要的节油途径。但用气动技术改善车体外壳的流线型式,及用塑料、铝和其他轻质材料制造车体已成为人们实现节油的又一重要追求。纤巧轻便的内部系统和车体,可实现轿车每百千米油耗低于4.7千克的目标。1980年,德国还出现了一辆“节油冠军汽车”。美国通用汽车公司的塑料轿车技术正趋成熟,欧洲“尤里卡”计划中对“轻型汽车”提出了要求,德国奥迪公司还制成了全铝汽车。一种使用喷汽战斗机材料、采用超流线型设计的“超级汽车”可能很快就要面世,它消耗电和少量汽油,每100千米仅耗油1.6升(普通夏利车是6升)。它的车体大量采用由碳、玻璃或特别塑料等复合纤维材料制成,内燃机体积小、功率高、污染少,还可向驱动车轮的电动机供电,刹车时可储存电能,爬坡时可补充能量。日本的大发、三菱公司,欧洲的梅塞德斯,宝马公司和美国都在加紧研制之中。
我们知道,汽车排放的大量废气是城市环境污染的“罪魁祸首”。各国政府都采取了一定的措施,但大多未能根本解决问题。为此,天然气汽车作为最近可能的选择即成现实,它的废气排放量是柴油汽车的一半。而从清洁度来说,最理想的要属电动汽车了,它的噪音和震动都小,保修容易,没有尾气,但因为目前所能使用的各种蓄电池的性能达不到要求,电动汽车的速度远无法与汽油汽车相比。看来,燃氢汽车可能最有前途。因为它把水分解成氢和氧,几乎取之不竭,所放能量比汽油高,燃后排出的是水汽,毫无污染。但它有噪音和震动都较大等缺点,并存在着要常使液氢燃料保持-253℃的温度的技术难题,这使人们目前无法去成批地生产这种汽车。另外,还出现了以酒精为燃料的汽车。
近几年来,全世界每年死于车祸的人数都在40万人左右,居各种事故伤亡人数的首位。安全成为未来汽车工业的首要目标。有效地防止或抵抗撞击当然是提高汽车安全系数的重要手段,这要求未来汽车的座椅抵抗正面撞击的坚固性比现在高4倍。另外,一种形同橄榄球似的椭圆形汽车,拥有一个尖圆形的车头,将使两车相撞变为侧面擦身而过,从而大大减轻汽车相撞的后果。同时,能够保证在雪雨路面上安全行车的4轮导向、4轮传动的技术也在积极推广,它能提高刹车性能。专家研究表明,高速公路上26%的致命事故是由半睡眠状态引起的,于是,一种警报系统被雷诺公司和白菇汽车公司生产出来,它专门用来监视驾驶员在操纵方向盘时的微小的动作变化。日本的“丰田先进安全汽车”运用电子等先进技术,进一步提高了安全性能,如采用17项最新技术,包括打瞌睡驾驶警报系统。
智能汽车技术试图最终消除司机失误造成的事故。日本三菱公司的自动驾驶系统、萨巴鲁公司的100%的计算机辅助驾驶、梅塞德斯—奔驰SL双座敞篷车等都是当今智能技术的结晶。日本生产了一种新型车,司机在开车中,可通过电话联系工作,或收看电视、接受传真;同时,还能操纵家里的洗衣机,掌握厨房电炉炖鸡的火候,指挥机器人扫地……他的行车路线已编入电脑,汽车一直处于最佳路线上,因此绝不会有危险。有的智能汽车上装有探测前行车距离的雷达系统或某种类似船舶的“导航”系统;甚至可以根据卫星传来的路况信息来自动调整行速……电脑技术将使汽车的“智能”大为提高。
在智能交通运输系统中,与智能汽车搭配的是智能公路。在这种公路上,如果发生了撞车事故,撞车地点就被自动定位,同时发出呼叫信号,一方面指示救援,紧急抢救;一方面警告后面的车辆小心,防止后继撞车。将汽车和道路融合在一起的是交通管理系统,一方面利用各种高新技术手段自动调节交通信号,实施最佳的交通管理;一方面借助计算机分析处理车辆密度、速度等信息,实施交通监控,对车流实行疏导。这使整个公路网上的交通处于最佳状态。公路上的自动导航系统可使驾驶员利用车中的小型电脑处理各种信号,帮助选择最佳最短的行车路线,从而能够快速、安全、舒适地到达目的地。
科学家预计,智能交通系统将在21世纪大显神通,可使高速公路上的恶性事故减少8%,在大大加快速度的同时,也大大减少对环境的污染。世纪之交,大量采用超流线型、喷气战斗机材料的超级智能汽车,以电为能源的电动汽车、甚至真正无污染的燃氢汽车、磁悬浮汽车都可能成批地出现在公路上。