楠木軒

空見慣的配置卻不一般 回顧九大汽車創新

由 士振文 發佈於 綜合

  無論你對汽車的主要興趣是性能、安全性、可靠性、實用性、風格還是舒適性,要想達到這一點,汽車還有很長的路要走。例如,我們已經從20世紀初的木製“炮車車輪”來到了20世紀20年代的碳纖維車輪。汽車最開始時被建造得儘可能堅固,但現在我們有了緩衝區來吸收衝擊能量,安全氣囊來吸收車廂內可能的人體衝擊。除此之外,比如盤式制動器的性能和安全性,渦輪增壓的性能和燃油經濟性等等。下面的內容絕不是自第一輛汽車問世以來的所有創新,但是,這是我們認為最有趣和對現代汽車最有影響力的。

  一、盤式剎車

  你仍然可以在最便宜的汽車上找到鼓式制動器。本質上,鼓式制動器由一個圓筒組成,圓筒上的制動片向外壓在圓筒內部,稱為鼓式制動器。盤式制動器使用制動盤,制動片從兩側夾緊。施加的壓力更平滑、更成比例,使制動器更容易平穩應用(制動力更線性)。它們的使用壽命更長,尤其是在大量使用的情況下,在受潮後恢復得更快,並且不容易過熱。盤式制動器的第一個例子早在1890年就出現在英國,但由於弗雷德裏克·威廉·蘭切斯特(Frederick William Lanchester)使用銅盤,因此不切實際。它們後來被開發用於摩托車,但在20世紀30年代被長期用於火車上。

  而盤式制動在汽車上的應用,在一段時間內是一種新奇事物。1950年,克萊斯勒在一些車型上安裝了非卡鉗式盤式制動器,但盤式制動器是在賽車中首次真正發揮作用的。捷豹在1953年勒芒24小時賽中使用了Dunlop盤式制動器。C-Type是第一款平均時速超過160公里/小時的汽車,在其他汽車都沒有的情況下,它的制動性能是可靠的。第一款採用該技術的主流汽車是雪鐵龍DS。

捷豹 C-Type

  二、前置前驅

  雪鐵龍、薩博、德國小奇蹟(DKW,奧迪四環中的一環)都認為前輪驅動是一種很實用的驅動方式。德國DKW在1931年首次採用這種格式,但亞歷山大·阿諾德·康斯坦丁·伊西戈尼斯爵士在設計MINI時改變了汽車世界。他計算出,如果發動機可以橫向安裝,如橫跨發動機艙寬度,而不是從前到後安裝,這將是一個更緊湊的佈局。這種緊湊的佈局意味着小型汽車的車廂可以更長,而不改變整體佔地面積。這一設計改變了汽車的面貌,至今仍被廣泛應用於從小型車到大型SUV的各個領域,幾十年來已經使用了一系列發動機配置。在眾多優點中,FF車輛在雪地上具有良好的前端抓地力,因為發動機的重量超過了從動輪上的車身重量,並且沒有後驅動軸,變速箱通道不會阻礙後部地板空間。

  三、渦輪增壓

  強制進氣可追溯到1855年戈特利布·戴姆勒(Gottlieb Daimler),但一位瑞士工程師發明了第一台渦輪增壓器,並在商業上可行。通過迫使額外的空氣進入飛機發動機,它抵消了在高空與燃料混合的空氣密度降低的影響。這項技術隨後被應用於船舶和柴油動力卡車。在20世紀50年代,美國公司用Corvair Monza和Oldsmobile Jetfire開始兩場渦輪增壓,但問題是渦輪遲滯嚴重。

  寶馬2002 Turbo是第一款真正受歡迎的渦輪增壓汽車,但它存在可靠性問題。保時捷隨後利用這項技術製造了保時捷911 Turbo,這是1974年你能買到的最快的公路車,渦輪增壓的想法是可取的。瑪莎拉蒂認為,如果一輛渦輪增壓器是件好事,那麼有兩個會更好了。1981年,瑪莎拉蒂給了我們一輛雙渦輪增壓器。這本來是為了減少滯後,但保時捷更進一步,在959中使用了順序渦輪增壓器。現在,我們有難以置信的複雜的雙渦道渦輪,使滯後不明顯,他們能最大化爆發出發動機的性能和燃油經濟性。

  四、GPS導航

  曾幾何時,我們必須使用給定的方向或物理地圖來駕駛汽車。當馬自達於1990年在Eunos Cosmo上使用美國軍方的全球定位系統(GPS)時,這一切都改變了。GPS導航的直接前身是豐田的CD-ROM導航系統,該系統將地圖存儲在內存中,並使用彩色顯示器在屏幕上顯示。售後改裝導航成為一個大型行業,服務於那些買不起原裝導航的人。

  現在,幾乎每個人的手機口袋裏都有GPS系統,這使得汽車製造商在使用Android CarLife和Apple CarPlay的信息娛樂系統中支持GPS功能,同時繼續為內置導航服務提供選項。雖然這項技術還存在一些操作繁瑣上的問題,但現在有了語音控制,讓一切都變得簡單起來,而且你不太可能會迷路了。

  五、安全帶與三點式安全帶

  20世紀80年代中期的研究表明,安全帶大大減少了車禍中的傷亡。最近,安全帶和安全氣囊的結合被認為將死亡人數減少了一半。然而,我們必須回到19世紀中葉才能找到第一條安全帶。它是由英國工程師喬治·凱利(George Cayley)為他的滑翔機發明的,但直到1946年,一位加州醫生才想出了可伸縮安全帶的想法。現在已經不存在的汽車製造商——納什,在1949年把安全帶放進了他們的汽車裏,但足夠多的客户不想要它們,納什宣佈它們銷售失敗。福特隨後在1955年將其作為一種選裝,但只有2%的買家選擇安裝。

  1955年,羅傑·W·格里斯沃爾德(Roger W.Griswold)和休·德哈文(Hugh DeHaven)設計了第一條三點式安全帶,即不可伸縮的Y型安全帶。然而,正是薩博在1958年推出GT 750後,成功地將安全帶作為一種普通的標準功能。然後,瑞典發明家尼爾斯·博林(Nils Bohlin)為沃爾沃開發了現代、可伸縮的三點式安全帶。這一設計是如此革命性,沃爾沃也如此致力於安全,以至於這家汽車製造商將這一設計贈送給整個行業免費使用。

  1970年,澳大利亞維多利亞州制定了第一部要求佩戴安全帶的法律。美國在20世紀80年代一直遵循這一原則,但法律卻通過法院進行抗爭,拖延了法律的實施。現在,大多數人不會三思而後行,因為戴上安全帶已經成為一種習慣。

  六、空氣動力學車身設計

  自從汽車問世以來,工程師們就知道汽車最大的阻力是空氣。19世紀的陸地速度賽車手製造的汽車看起來像是受到了船隻的影響,1914年,阿爾法·羅密歐設計了已知的第一輛流線型汽車,但車身的額外重量並沒有提高基礎車的速度。

  1921年的德國“Tropfenwagen”(淚滴車)更為成功,它的阻力系數(Cd)為0.28,被認為是在空中滑行。“流線型”設計成為主流,如1934年的克萊斯勒氣流(Chrysler Airflow)等。

  直到20世紀50年代末,人們才對空氣動力學產生了新的興趣,這在賽車界發生了。外形流暢的汽車不僅跑得更快,英國研究人員G.E。林德·沃克(G.E.Lind Walker)也通過證明,驗證了下壓力在加速、制動和轉彎中的作用,開創了賽車的一場革命。反向機翼和擾流板開始出現在公路車上,賽車和公路車在空氣動力學和造型方面的關係也開始了。

  七、無鑰匙進入

  1980年,福特推出了無鑰匙系統,該系統使用安裝在駕駛員車門上的五按鈕鍵盤輸入數字代碼來解鎖,法國雷諾則在1982年推出了第一個遙控無鑰匙系統。然後,通用汽車在20世紀90年代初將其推向大眾。現在,我們甚至不需要拿出口袋裏的鑰匙來打開許多現代汽車的車門。相反,當發射器離開該區域時,收發器會感應車要鑰匙是否靠近並自動解鎖。

  這項技術仍然充滿活力,儘管特斯拉已經使用了鑰匙卡,但下一件大事似乎將是手機作為關鍵技術。

  八、雙離合器變速器

  第一台自動變速器被稱為“horseless carriage gearbox”,出現於1904年,但通用汽車公司在1939年推出了第一台批量生產的自動變速器。雖然自動變速器使駕駛員更加輕鬆,但它們並不是以換檔特別快而聞名。為此,您需要一個雙離合器變速箱(DCT),其中一個離合器處理偶數檔位,而另一個離合器處理其餘檔位。

  DCT的概念可以追溯到二戰前的一位法國軍事工程師,但他從未將這個概念付諸實踐。1961年,英國希爾曼·明克斯(Hillman Minx)生產了第一輛帶DCT的汽車,儘管它是半自動的,而不是全自動的。1985年,保時捷開始在其962 C車型中使用這一概念時,賽車就佔據了上風。直到2003年,第一輛帶有DCT的現代汽車才出現,大眾高爾夫R32是第一款採用雙離合器的汽車,它可以快速掛檔並保持發動機高效運轉。

  九、車身電子穩定系統

  車身電子穩定控制系統(ESC)可能比任何其他汽車創新挽救了更多的生命。美國法律規定,每輛新車都必須配備電子穩定控制系統。基本前提是,計算機感測轉向不足(前輪打滑)或轉向過度(後輪打滑)會自動應用制動器或油門來抵消問題,並允許駕駛員保持對車輛的控制。從技術上講,1983年的豐田皇冠是第一款配備“防滑控制”系統的汽車,但寶馬在20世紀90年代初與博世合作改進了其牽引力控制系統,並於1992年將其應用於整個車型系列。梅賽德斯-奔馳也與博世合作,於1995年將其ESC系統與S級雙門轎車一起投入生產,同時豐田的車輛穩定性控制系統也出現在豐田皇冠Majesta上。

  這項技術花費了多年的發展才使得成本變得相對更低,但進入21世紀,大多數汽車製造商要麼將其作為一種選擇,要麼將其作為標準。2012年,它成為在美國銷售的汽車生產中的強制性規定。根據國家公路交通安全管理局的研究,僅電子穩定控制系統就將SUV的致命單車碰撞事故減少了56%。

  寫在最後

  汽車的創新不僅僅是這九個,在目前智能創新的時代,智能輔助駕駛、智能語音語義識別、智能車家互聯、以及未來的V2X成為下一個時代的創新之路,雖然目前還沒有實現L3級別的自動駕駛,但是汽車的革新正在到來。