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世界摩托车技术发展史漫谈
2006年5月29日 9:11  来源:中国摩托车网
    昨夜西风凋树碧,思接百年英雄谱。在不断创新变革的近代,各种新发明、新创造不断涌现,人类充满幻想,摩托车产品正是这个时代创造出来的新事物,是现代社会普及最广泛的交通工具之一。回顾摩托车技术发展的历史,从1885年德国人戈特利伯·戴姆勒第一辆小型汽油机两轮车的横空出世,到现在正规的两轮、边三轮、正三轮、正四轮摩托车;从英国杰出的诺顿到德国更卓越的宝马;从美国霸气的哈利到日本独树一帜的“四大家族”新秀;从本田销量最大的50ml摩托车到万人瞩目、独领风骚的世界竞技场上最高速运动的1100ml赛车。在130多年不知疲倦的改进完善、创新设计中,人类演绎着无数风流彪炳的动人故事。摩托车发展到今天,已经不是早期由金属和木材制成的运动娱乐机器,它是一种投资不多,可运输物资的致富帮手;是能自由自在去远方旅行、方便快速的交通工具;是运动场上最惊心动魄、具有高速机械动力的“良驹”。在摩托车高新技术领域的竞争中,每一个时代都有不少落伍者被淘汰出局,使我们在认识到优胜劣汰残酷性的同时,也看到技术创新所具有的无可比拟的巨大动力。正所谓:沉舟侧畔千帆过,病树前头万木春。一、 机动自行车的探索素有“金刚石之花”美称的自行车车架和小型内燃机式发动机的同步平行发展,并在一个较理想的状态下得以完美结合,是它们创造出一种富有新型生命力机动车的起码条件,摩托车就是这两大构件巧妙结合的产物。因此,在叙述摩托车的发展史之前,我们首先从自行车的发展过程谈起。17世纪末期,欧洲人发明了一种单轨迹、无转向机构的双轮车。运动时,由驾驶者坐在车上,用双脚沿地面向后推移滑动车辆向前行走。不过,这种双轮滑行车仅仅是一种娱乐玩耍工具,而不是真正意义上的交通工具。1817年,当转向机发明制造出来并被安装在双轮车的前轮时,这种被称作“木马”的双轮车在欧洲各国上流社会便非常普及了。1842年,一位名叫麦克米兰的苏格兰人又发明了一种由踏板和曲轴来驱动后轮的自行车,并驾驶着这辆自行车行驶了225ml。1862年,法国人皮埃尔·米乔克斯在自行车前轮上加了曲轴,以后又增大了车轮的尺寸来改善齿轮咬合。接着,又对金属辐条车轮、球轴承、固体橡胶轮胎、自由轮和齿轮等结构装置进行改善和革新,使自行车变的更为灵活、轻巧、实用。最初的自行车有两个轮子一大一小,或者两个相同轮子并排等多种形式,通过人们的不断实践比较、改进完善,发展到现在这种两个轮子大小均等,中间再用宝石花式车架组合起来,分几类不同规格的自行车系列,以适应不同身材的男女老少选择使用。1860年前后,在英国、德国、法国、美国等新兴机械工业比较发达的国家,已经可是大量生产这种可以代步的自行车了。18世纪初,由英国人瓦特发明了蒸汽机。蒸汽机的发明成功引发了一场新兴的工业生产革命,推动了世界文明社会的快速发展。1770年,第一辆“不用马的运输车”库诺特号蒸汽机车诞生了,引起无数好奇的人们前来观看,尽管这台蒸汽机的动力与重量的比值太低,而且燃料能源设备笨重,像一个稀奇古怪的庞然大物,老弱不堪地迟缓前行。有人嘲笑它的粗大笨拙;更有甚者,骑一匹快马在它前面跑来跑去,向众人夸耀马的矫健快捷。然而,它能借助蒸汽动力行走的坚实步伐,还是使不少有识之士看到了其前进的曙光。蒸汽机在当时对于正三轮车、正四轮车和铁路机车是比较理想的动力能源,但要将其小型化和实用化还有相当长的路程要走。美国人历来是以好动、不满足现状著称,正是这种不满足,才多次奇思异想地创造出另外一个崭新的天地。1868年,美国人西尔韦斯特·罗普将一个大炮弹似的小型锅炉蒸汽内燃机设计并安装在一辆自行车上,制造出世界上第一辆以蒸汽为动力的自行车,有锅炉、气缸、连杆、曲臂、排气管、前制动器等结构装置。但这辆车的结构装置都显得原始粗笨,安全性及差。1869年,法国人皮埃尔·米乔克斯和工程师路易斯·纪尧姆·佩罗克也将其设计制造的一台小型蒸汽机安装在一辆“过时的自行车”上,进行机动行驶试验。谁想,这辆小型蒸汽机和自行车组合的机动自行车竟从巴黎试运行16km,一路顺利到达圣·热尔曼。这辆机动车在结构的设计小巧、合理使用方便有了很大的进步。1884年,美国的科普兰兄弟也制造出一辆被称作“四分之一便士”的蒸汽自行车样机,然后又制造了商用动力三轮车。1885年,罗韦尔设计出菱形坚固车架和链条传动的安全自行车,更为后来的摩托车车架和传动系统的设计打下了可借鉴的基础。1897年,亨伯设计制造了一种使用电力的双座两轮车,但因电池的体积重量过大,无法推广而夭折。奔腾澎湃的莱茵河养育了传奇的日尔曼民族,从中诞生过许多杰出的思想家、科学家、文学家以及社会活动家。1876年,又是日尔曼民族的精英,德国人尼古拉斯·奥托博士在汽油机设计结构理论上首先取得重大突破,并获得汽油发动机的专利权。1882年,由奥托博士的两个学生制造出了世界上第一台汽油发动机,由于该机体积较大,当时被安装在船上使用。1883年,尼古拉斯·奥托博士有一位叫戈特利伯·戴姆勒利用自己在奥托博士那里学到的知识,自己重新设计、制造了一台小型汽油机,转速700r/min。这台汽油机被安装在两轮之间,动力由皮带传动到中间轴,然后由齿轮再传动至后轮,用旋转手柄来控制后轮的制动器和离合器,手柄上方装有使棘轮脱钩结构;排七阀由机械操纵,但进气口由活塞的吸力开启;空气冷却式结构还保留了蒸发式化油器,热球点火,油箱在座位的后下方等装置。车架和前叉是用木材与铁管组合而成,座位也用木材作成,表面再罩上几层真皮座垫。除了在车体前后安装两个金属边大木轮外,还在车体两边另外安装了两个小木轮支撑车辆的稳定。戴姆勒将小型汽油发动机设计制造成功后,很快就转向三轮车和四轮车的研制与生产了。在戴姆勒的小型汽油发动机极其成车诞生前,世界各国的技术先驱者设计、制造的各种蒸汽式机动车虽然也可以行驶一段距离,但在制动、传动系统、点火方式、离合器、操作系统等结构装置的设计上还不具备机动车可靠、安全等起码现代摩托车的基本结构特色,因此无法进行批量生产,推向市场。多年来,人们条件,更没有现代摩托车的基本结构特色。因此无法进行批量生产,推向市场。多年来,人们尝试各种办法采用蒸汽机做机动车的动力。然而,始终无法解决蒸汽机太小,动力就显得不够;蒸汽机太大,又极不安全,容易伤着驾驶员的矛盾。随着时间的推移和无数的挫折,人们转而开始进行新的动力结构,尤其是理想的小型动力部件驱动的汽油内燃机的研制探索。戴姆勒设计的小型汽油机摩托车虽然也存在在这样或那样的问题,但整车具备了现代摩托车基本结构的原始雏形。因此,当人们在叙述摩托车的发展历史时,总是习惯地称戈特利伯·戴姆勒为创造摩托车的鼻祖,是完全正确的。二、初期摩托车的改进完善戈特利伯·戴姆勒设计成功以小型汽油机为动力的两轮车,拨开了人类多年迷茫的云天,也增强了人们对机动摩托车研制及推向市场的信心,世界各国的技术人员纷纷向神往已久的摩托车领域进军,在小型汽油机的基础上再进行新的改进与创新。在蒸汽机发明成功的初期,德国人希尔德布兰德兄弟一直在进行小型蒸汽机的研制,但却一直没有取得理想的效果。1894年,他们参考戴姆勒小型汽油机发动机的结构原理,并在此基础上大胆革新,设计出马力更大,结构更新颖完善的汽油发动机,这是新型双缸水冷四冲程发动机的雏形,功率达到了1.86KW。他们将发动机装在经过改造加强在车架上,并配有散热器、冷却水箱,化油器控制器、热球点火的燃烧器等结构装置。虽然这种时速38.6KM的摩托车还存在一些缺陷,但已获准在德国慕尼黑和法国巴黎等地进行批量生产并供应市场。接着又推出四缸发动机,并开始在慕尼黑生产商用摩托车。1887年,英国人爱德华·巴特乐制造了一辆有电点火和经浮子室供油式化油器的三轮车,使摩托车的关键技术又向前推进了一大步。1888年,约翰·博伊德·邓洛普发明了了充气式轮胎,使摩托车的舒适性又得到了极大的改善。1900年前后,电池和线圈点火已经取代了原始的发动机热球点火系统。1898年,安德雷·布德维尔发明了高压磁电机。尽管初期的磁电机还有一些不完善的地方,但当发动机大都依赖于这种点火定时或喷射式化油器阀门举升的变化来控制发动机的转速,这一事实充分说明磁电机和化油器结构与质量在摩托车上的重要性。法国人康特·阿尔伯特和乔治·布顿最初也是蒸汽动力的热衷者。1884年,他们将注意力转向汽油机的结构研究,其后在戴姆勒的小型汽油发动机基础上重新设计、改进、完善,并进一步发展为更先进的代迪安汽油内燃式发动机。这是一台排量为120ml,带有一个真空进气阀、一个机械操纵排气阀、电点火、曲轴箱为合金、气缸盖和汽缸筒为铸铁、转速为1800r/min、动力大于戴姆勒小型汽油机两倍的发动机,打下了现代四冲程发动机的基础。代迪安汽油内燃式发动机很快被安装在三轮车的车架上,由后轴齿轮驱动。不久便生产出各种排量的代迪安汽油内燃式发动机供应市场。当时欧洲不少摩托车公司,尤其是法国摩托车公司,都用这种发动机生产出大批的两轮和三轮摩托车。1898年,法国的里奥吉莱特公司以生产强度和可靠性极佳,并带侧边斗的三轮摩托车著称。1901年,移居巴黎的摩托车工厂里,对摩托车进行了一项创新的设计。他们将安装踏板处的车架分离开,把发动机用螺栓固定在这个间隙内,在跨过发动机上方的位置增加一个水平构件来加固车架,还采用了带控制器的电点火和喷射式化油器、后轮圈制动器、真空操纵进气阀、合金曲轴箱、铸铁气缸套、扭曲的驱动生皮带等较先进的装置。这些新的发明使发动机降低了重心,改善了重量分布,最大限度地发挥了传动系统的动力和摩托车的安全性、可靠性。这种比较完善的摩托车产品风行了很长一段时间,并统治了1902年在法国举办的摩托车比赛,奠定了现代摩托车的基础。1903年,法国的德龙齐尔公司也开始生产282ml排量发动机的摩托车,该公司的摩托车设计优良、结构紧凑、特别适应大众的品味。1897年前后,美国爆发了一场交通工业革命,不少技术先驱者开始研制各类交通运输工具及其发动机。1900年后,威斯康星州的约瑟·戴维森兄弟三人和威廉·艾斯·哈利受当时法国生产的先进发动机启发,开始研制发动机。1903年前后,他们研制了一台167ml排量的发动机,并把它安装在自行车上获得初步成功。同年,北卡罗来纳州的莱特兄弟二人研制安装动力机械的飞机试飞成功。米歇根州的亨利·福特也研制成功了T型福特汽车。1903年,哈利戴维森兄弟又设计制造了一台更先进的400ml排量单缸发动机,并把它安装在改进过的自行车上。不久,他们又设计制造了一台马力更大的发动机,排量为475ml ,并以哈利戴维森公司的名义开始批量生产机动摩托车。1904年开始生产带有消声器、脚踏板启动、导向前叉、磁电机点火、自由轮离合器由杠杆操纵、大气进气阀由气缸中的真空开启、“宝石花”式无缝钢管车架、整车涂装灰色油漆、人们嬉称为“沉默的灰色伙伴”的摩托车,这种车噪声很小,驾驶员操作十分可靠。在投入生产后,又不断改进并增加发动机的排量,采用进气阀在排气阀之上的阀门结构,增强车架的强度等结构改进,使产品投放市场后深受消费者欢迎,用户遍布全美国,不久还出口国外。哈利戴维森车逐渐地以其优异的质量,独特的造型设计风格而闻名世界。同时期还有不少的美国公司也陆续开始批量生产蒸汽车、电车、汽车与机动摩托车。1904年,零部件标准化的大规模生产已经开始,很快美国的各类车辆产量甚至超过了整个欧洲。1896年,英国的凯旋公司、日光公司、无敌公司、恩费尔德公司等数以百计的公司也陆续涉及两轮摩托车行业。这些公司将自己仿制和进口的代迪安发动机装在经过改造的加强的自行车上,并多在考文垂和伯明翰周围建立了自己的生产基地。这些地方很快成为英国摩托车工业的中心,并一路高歌猛进,使英国成为欧洲最早的摩托车“世界工厂”。当时,由于相互借鉴仿制严重,引起了一场关于知识专利权和版权的争论。十九世纪初期,英国把商标设计、知识专利权等内容作为有价值的产权列入英国的法律条文。1898年,英国率先建立了正规的摩托车工厂,才使摩托车生产由过去单台手工制作走向批量化大生产。1901年,英国人詹姆斯·兰斯当·诺顿开始研制摩托车,几年后,他设计的摩托车获得成功,并申请了专利权。1900年后,作为汽车、摩托车发源地之一的德国,汽摩工业也逐渐兴旺起来,并成为国家经济发展的主导产业。戴姆勒公司、希尔德布兰德公司、沃尔夫穆勒公司、NSU公司、阿德列尔公司、法芬勒公司、宝马公司、DKW公司和尊代普公司等一大批老牌企业纷纷上阵,千军万马齐奔摩托车生产独木桥,在德国的土地上演义着一场蓬勃的工业技术革命。经过世界各国技术先驱者十多年来对刚刚兴起的摩托车技术的不断改进和完善,努力探索与创新,不仅使其初步脱离了自行车的痕迹,还成功地开发设计出双缸四冲程发动机、双缸水冷四冲程发动机和高压磁电机、电点火、喷射式化油器、齿轮驱动、充气轮胎等一系列先进装置。尤其是英国将商标、知识专利权保护等纳入国家法律,美国人使零部件批量生产标准化。这些伟大的创举和巨大的进步,表明世界摩托车生产技术的发展进入了一个崭新的时期。
 
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