汽車的歷史（02）。從蒸汽到汽油

正如在《汽車史》第一篇中所說，蒸汽機被證明是運輸用自行車輛相當合適的動力來源。如果說18世紀屈尼奧的蒸汽車還只是一次充滿奇異色彩的實驗，那么到了19世紀上半葉和中期，蒸汽馬車和蒸汽公共馬車已經成批地在歐洲道路上往來穿梭，對馬拉郵車構成了嚴峻競爭。“道路機車”在行駛速度（超過20公里/小時）和載重能力（一次可運送10人甚至20人）方面都超過了馬匹。“自行馬車”的高性能再加上無需馬匹這種新奇的運輸方式，贏得了許多歐洲人的歡迎與認可，也推動了對“無馬運輸工具”的進一步研究與發展。

然而，在不斷改進過程中，人們逐漸清楚地認識到，將笨重的蒸汽鍋爐作為動力裝置，成為制約自行車輛進一步提升速度和運載能力的主要且難以克服的缺陷。即便是最先進、改進最成功的蒸汽汽車，其效率也不超過5%至7%。這足以戰勝馬匹，但遠不足以實現更高的發展目標。就在這時，更具前景的汽油發動機登上了歷史舞臺。

內燃機的研制凝聚了眾多科學家的努力。推動其誕生的研究早在18世紀末便已開始。1791年，燃氣渦輪被制造出來；1794年，人們制成了第一臺使用液體燃料的內燃機原型；1807年，又制造出了使用固體燃料的內燃機。同樣在1807年，瑞士工程師伊薩克·德·里瓦茲制造了第一臺以氣態氫為燃料的活塞式發動機。這種發動機已經具備后來內燃機必不可少的活塞組件和火花點火裝置（不過當時尚未采用曲柄連桿機構）。里瓦茲甚至將自己的發明安裝在一輛車上，使其依靠內燃機動力向前移動了幾米——這是歷史上的首次嘗試。

19世紀中期，法國人勒努瓦提出將汽油蒸氣與空氣混合，并將這種混合氣體作為動力來源。他因此研制出幾種結構尚屬原始的發動機，其效率只有3%至4%，功率不超過12馬力。但即便如此，其中一臺發動機仍使一輛汽車成功從巴黎行駛到茹安維爾勒蓬。勒努瓦的發動機首次采用了曲柄連桿機構和潤滑系統，這些發動機得到了一定程度的推廣（共制造約300臺，主要作為船用發動機）。這些發動機的銷售使勒努瓦變得富有，此后他便放棄了發明活動。

隨后，來自科隆的工程師尼古勞斯·奧托開始改進勒努瓦的燃氣發動機。在一次實驗中，他提出了一項對發動機發展具有決定性意義的構想：在燃燒室中壓縮燃氣與空氣的混合物，并采用四沖程工作循環。奧托于1876年為該發明申請了專利，但他并不知道，法國工程師博·德·羅沙早在1862年就已經從理論上論證了四沖程發動機原理。因此，在羅沙繼承人提出申訴后，帝國法院于1886年2月撤銷了奧托的專利。從此以后，任何具備條件的人都可以開始制造四沖程發動機。

在這一領域中取得最大成功的是曾在 尼古勞斯·奧托 公司工作的兩位員工——戈特利布·戴姆勒 和 威廉·邁巴赫。早在1882年，他們就向奧托提出了一個緊湊型汽油發動機的設計方案，希望能將其應用于交通工具上，但奧托對下屬的這項研發持輕視態度。于是，戴姆勒和邁巴赫辭去了公司職務，在 斯圖加特 創辦了自己的企業，并在那里開始研制和生產輕型汽油發動機。

他們制造出了一種高速單缸發動機，排量為460立方厘米，轉速可達每分鐘700轉，功率為1.1千瓦（約1.5馬力）。這臺發動機配備了點火系統和蒸發式化油器。1885年，兩位發明家利用這臺發動機制造出了世界上第一輛摩托車；而在次年1886年，他們又制造出了第一輛真正可用的汽油汽車。

歷史上第一輛摩托車采用木制并包覆金屬的車輪和木制車架，整車重量為90公斤，最高時速為12公里。發動機通過風扇冷卻，并通過特殊橡膠制成的減震支座安裝在車架上。至于汽車的制造，戴姆勒則利用了一輛他在前一年送給妻子的馬拉輕便四輪馬車。發明者拆除了馬車的牽引裝置，在后輪附近的車體底部安裝了發動機，并將操控裝置改裝到原先馬車夫的位置上。這輛汽車的速度比摩托車更快，最高時速可達18公里。

有趣的是，在距離斯圖加特僅幾十公里的曼海姆，還有另一位工程師在工作。如今，他與戈特利布·戴姆勒和威廉·邁巴赫并列，被認為是汽油汽車的創造者之一。而且盡管這些發明家幾乎是鄰居，從事著同樣的事業，卡爾·本茨一生中卻從未與戴姆勒或邁巴赫見過面。他的研究完全是獨立完成的。

卡爾·本茨在1878年獲得了自己研制的汽油二沖程發動機專利；在隨后的四年中，他又陸續為油門、火花塞、化油器、離合器和變速箱申請了專利。1885年，本茨制造出自己的第一輛汽車，并在1886年（與戴姆勒同年）為其申請專利。不過，與戴姆勒的汽車不同，本茨的汽車是三輪結構——由于他無法實現兩個前輪同步轉向，于是選擇了這種解決方案。當然，三輪結構會明顯增加車輛意外翻覆的風險，但本茨認為安裝在發動機下方、水平放置的圓形旋轉飛輪能夠抵消這種傾覆趨勢，從而保證車輛穩定。

本茨汽車的設計明顯受到自行車的影響——這可能與發明者曾從事自行車行業有關。他的汽車實際上是一輛輕便的小型游覽馬車，配備金屬自行車式車輪，因此即使發動機功率只有0.8馬力，也能達到每小時15公里的速度。這種優雅的設計深受本茨的妻子貝爾塔·本茨喜愛。正是她在1888年完成了歷史上第一次長距離汽車旅行，而且并非出于體育或科研目的，而是“純粹出于女性的心血來潮”。貝爾塔在未告知丈夫的情況下，帶著孩子駕車從曼海姆前往普福爾茨海姆探望母親——因為她思念母親已久。

這兩座城市之間的距離為93公里，因此貝爾塔·本茨成為歷史上第一位駕駛汽車完成往返超過180公里（且未發生機械故障）的人。途中，她還多次前往藥店購買汽油補充燃料——在當時，汽油是作為清潔劑出售的。至于卡爾·本茨對妻子“擅自開走汽車”的行為作何反應已無從得知，但這次旅行卻成為一次極佳的宣傳。在隨后的五年中，本茨共售出25輛汽車。考慮到當時汽車仍屬極為昂貴且罕見的新奇事物，這一銷量無疑為這位歷史上第一位女汽車駕駛者的家庭提供了相當可觀的經濟支持。

需要指出的是，盡管如今我們承認戈特利布·戴姆勒、威廉·邁巴赫和卡爾·本茨在制造實用汽油汽車方面具有首創地位，但他們只是由400多位聲稱自己是汽車發明者的人組成名單中最值得獲得這一稱號的代表。19世紀期間，許多人都嘗試制造“自行動力馬車”，只是成功程度各不相同。

例如，奧地利同樣宣稱自己在汽車誕生史中擁有優先地位。為此，在維也納技術博物館中保存著齊格弗里德·馬庫斯制造的一輛自走式車輛。這是一種結構粗糙、完全由木材制成的裝置，車底裝有通過皮帶驅動的笨重發動機，整體外形更像是一輛農民使用的馬車。馬庫斯的汽車早在1875年就已制造完成，這也使奧地利人得以對德國人的首創地位表現出輕蔑態度。他們大力宣傳這輛奧地利第一輛汽車的卓越性能，并在這件靜止陳列的博物館展品旁標注“隨時可運行”的說明。

然而，汽車領域的專家和歷史學家指出，馬庫斯制造的這輛汽車如果沒有馬匹協助，實際上從未能夠自行移動。

在爭奪汽車發明優先權的人當中，也不乏懶惰卻“極具投機頭腦”的發明者。其中最具爭議的一位，就是美國人喬治·塞爾登。

他曾經畫出一張自己設想中的汽車總體結構草圖，并在1879年為該方案申請了專利，但既沒有對設計進行詳細完善，也沒有組織汽車生產。許多年后，到了20世紀初，美國已經建立起汽車的批量生產體系時，塞爾登突然提出訴訟，聲稱美國汽車制造商使用了他的創意。

法院并未深入研究技術細節，而是做出了一個“折中式裁決”：要求汽車制造商按照塞爾登專利中提出的方案制造一輛汽車，以此驗證或否定他的指控。令企業家們震驚的是，這輛按專利方案制造的汽車竟然可以運作。盡管當時汽車制造商實際上采用的是完全不同的技術方案，他們仍被迫向這位懶散卻精明的發明者支付補償金——而他此前幾乎沒有為實現自己的構想付出任何實際努力。

續篇：汽車史（03）。汽車走向完善

（感謝收看本頻道編譯的內容）