【世博会的科学传奇专题】之汽车神话（上）

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汽车在19世纪末期诞生的时候，轮船早就通江达海、遨游五洲；火车早就大行其道、纵横天下。然而姗姗来迟的汽车却以蓬勃的生命力席卷全世界，直至改变了工业生产结构和人类生活方式，没有哪一位先哲预见到这种奇迹和神话。汽车的成功自有道理：人作为行动缓慢的两足动物，对距离的天然恐惧感从此消失。无须受轨道和航线的约束，不必与陌路人同行，“坐进小车成一统”，能在任何时候去任何地方，手中方向盘掌握着时间和空间，这种破天荒的“独立、自由、解放”，正是人性最深处的呼唤。随着每个社会成员运动速度与活动半径增加，人的地平线不断拓展和延伸，汽车时代降临了。





1851年伦敦世博会马车展



      1851年伦敦世博会的交通馆里，还没有看到汽车的身影。各种工艺精良、装饰豪华的马车自成高格，怡然与火车轮船并肩比美。直到1900年代，世界大城市的风景线依然是“香车宝马，蹄轮倥偬”。有文章记述美国纽约每天清除马尸40具，马粪130万磅，“大街上如同铺着温暖的臭烘烘的棕色地毯”。不由让人恍然记起，著名物理学家皮埃尔·居里便是1906年在巴黎大街上被马车撞死的。


卡格诺的蒸汽汽车



特拉维斯科1803年制造的蒸汽汽车复制品


  

      其实汽车很早就已经问世了。且不算达芬奇、牛顿的构想和南怀仁神父准备进贡给康熙皇帝的“汽车”，1769年，法国人卡格诺就发明了第一辆蒸汽汽车，可惜上路后“一头撞在南墙上”，便没有蹶而复起。“火车之父”特拉维斯科1803年制造的蒸汽汽车别具巧思，今天还被人精心复原。美国人伊万斯同样是蒸汽汽车的先驱，而斯坦利孪生兄弟为代表的商家曾一度创造了蒸汽汽车的辉煌时代。但公路上的蒸汽机终于没有像在工厂、铁路和轮船上那样大获全胜。出行前“烧开水”需要时间，锅炉在颠簸的“旱地”上难以稳定，添煤加柴和冷凝散热有诸多不便，也许正是先天的缺陷让蒸汽汽车成为“优胜劣汰”中失败的“物种”。至于电动“汽车”的兴衰也是一段令人扼腕的历史，尽管这种以蓄电池为动力车辆清洁、安静、便捷，但由于充电困难，行之不远，最后也只能黯然退出公路舞台。直到20世纪之初，“希望的原野”仍在等候自己的主宰。




奥拓内燃机



      1867年巴黎世博会上，德国工程师奥拓的“内燃机”完全淹没在铺天盖地的展品中。多亏一位评委慧眼能识，发现这台0.5马力的2冲程直立式汽油发动机具有惊人的热效率，奥拓发动机最终获得了世博会金奖。由于蒸汽机的燃料在汽缸外的锅炉里燃烧，被称为“外燃机”，而奥拓发动机的燃料却在气缸内燃烧，因此叫“内燃机”，正是这种“内外有别”，导致发动机的热效率从10%一举提高到25%。其实大炮可以看做最早的“内燃机”，人们也确实设想过用火药充当发动机燃料，但爆炸力强、持续性差、残留物多等难题无法解决。德国工程师勒努瓦1860年发明了以煤气为燃料，用感应线圈点火的内燃机，但气体的贮存很难确保发动机消耗。奥拓的贡献在于通过化油器让汽油成为液态燃料。1876年费城世博会上奥拓发动机再度展出时，已经完善为“进气，压缩，燃烧，排放”4个冲程，人称“奥拓循环”。这是工业发展史上具有分水岭意义的进步。此后10年间，奥拓发动机销售3万多台，又创造了“层化喷油”等技术，1878年巴黎世博会上再度荣获金奖。但由于噪声和振动较大，早期更多用于工厂和轮船。1886年，处在事业顶峰的奥拓在一场专利权官司中败诉，德国法庭宣布撤销奥拓专利。个中原因除了欧洲专利法的漏洞和混乱，也和德国政府希望加快先进技术推广不无关系，“奥拓循环”从此成了全社会的公共财富。不过奥拓和勒努瓦共同创建的公司仍然蒸蒸日上，一直发展为当今著名的克洛克纳-洪堡道依茨公司。




1889年巴黎世博会展出的戴姆勒汽车



1889年巴黎世博会展出的本茨汽车




      德国工程师戴姆勒和本茨被公认为世界汽车业的鼻祖和元勋。这两个斯图加特的天才相距仅仅60英里却从未谋面，但都及时抓住了奥拓专利解禁的机遇。戴姆勒醉心于制造体积小、重量轻、功率大的发动机，他的座右铭是“若非最好便一无是处”。本茨生于火车司机家庭，2岁上父亲因铁路事故去世，“让火车摆脱铁轨的束缚自由奔驰”成了本茨儿时的梦想。1886年是“汽车王国”的“元年”，戴姆勒和本茨各自制造了第一辆汽车。1889年巴黎世博会上，这对襁褓中的“兄弟”双双亮相，戴姆勒的四轮汽车基本是现成的马车安上最新的汽油发动机。本茨则另起炉灶，整体设计了三轮汽车。在高高耸立的埃菲尔铁塔下，来自五大洲的2000万观众看到了未来的“马路天使”。1900年戴姆勒逝世，公司答应以经销商耶利内克的女儿梅赛德斯的名字作为汽车商标。而本茨公司已经是世界最大的汽车制造商，1900年产量超过600台。1926年，戴姆勒公司和本茨公司这两个竞争30年的老对手正式合并，银光闪烁的“三棱星”成为知名度“仅次于耶稣十字架”的全球性标志。




1886年戴姆勒和儿子驾车旅行



1895年本茨和家人驾车旅行