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早期摩托车漫谈

发布时间:2017-12-13 08:52:08    作者:王东梅    来源:中国保险报·中保网

□王东梅

100多年前,当自行车刚刚在一些城市的街道上出现的时候,世界各国就有许多发明家开始设想为它们配上发动机——制造摩托车了。问题的关键在于选用什么样的发动机。1885年,德国工程师和发明家G.戴姆勒成功地制造了一辆内燃发动机驱动的“乘骑”自行车,从此,开创了世界摩托车发展的新纪元。

19世纪中叶,技术发展水平不断提高,人们对自控式发动机交通工具的要求日益迫切。这一客观形势促使许多发明家在自行车机动改装方面进行了大量的、长期坚持不懈的试验研究工作。早在1869年,美国和法国就先后有人制成了蒸汽自行车。美国的S.鲁佩尔将一台可倾式双缸蒸汽机安装在自行车上,车架是山核桃木的,两根长长的连杆带动后轮旋转,就像蒸汽机车那样,用煤作燃料的微型火箱蒸汽锅炉悬挂在前后轮之间,车座的后面竖立着一根烟囱,速度与车刹分别由安装在车把上的两只手柄控制。这也许便是量原始的“摩托车”了(这辆蒸汽自行车现珍藏在美国斯米措尼安学院博物馆内)。鲁佩尔声称,他的自行车可以爬上任何一道坡,可以把任何一匹马甩在自己的后面;在平坦的道路上,其速度可达每小时60公里。这也许是真的,只可惜有关证实这一点的资料没有被保存下来。

同年,法国发明家、工程师L·贝洛设计和制造了一种十分轻巧的单缸蒸汽机,并把它安装在一辆自行车上。他采用皮带传动装置带动后轮,蒸汽由一台用酒精作燃料的结构紧凑的多管道锅炉供给,车速为每小时15公里。

晚些时候,又有法国的A·舍比尤,英国的A.米克、T.帕金斯和贝特曼,美国的L.科普兰相继进行了蒸汽自行车的试验。1884年,科普兰在自行车上安装了一台单缸立式蒸汽锅炉。蒸汽机在每分钟1000转的转速下,功率可达0.25马力,后轮由皮带传动,车重90公斤,车速24公里/小时。有趣的是,在1880年代,“诺托普”公司曾根据科普兰的设计图纸,生产了近200辆两轮和三轮蒸汽自行车。

然而,蒸汽和烟尘的排放,炉渣的清除以及锅炉爆炸的危险,这种种致命的弱点使得蒸汽自行车难于普及和推广。于是,发明家们又继续找寻那种既无烟尘,又无噪声,且“不灼人”的发动机。他们利用电动机、弹簧发动机和气压发动机(一种类似于蒸汽机,以压缩气体为动力的活塞式发动机)进行了试验,但效果并不理想。1893年,一位名叫D.莱布的美国人制造了一辆“弹簧自行车”,上满弦的弹簧所储存的能量只够自行车以每小时48公里的中等速度行驶700米的路程。次年,法国发明索A.瓦列在一辆三轮车上安装了一台气压发动机,并增加了减速嚣,采用链式传动装置带动两只后轮。但是,储存的压缩气体也仅仅推动车子行驶了很短的一段路程。若为了增加储气量而加大储气罐的容积,则势必导致车体重量的大大增加。

蒸汽发动机、锅炉、笨重的蓄电池、庞大的储气罐和又大又沉的弹簧箱,与自行车架极不相称,而且还破坏了自行车的稳定性。因此,实验者们往往不用两轮自行车,而是选择当时比现在普遍得多的三轮车作为自己的实验对象。

经过无数次的探索和试验,发明家们终于认识到内燃发动机是制造机动自行车最为理想的动力源。这里,我们必须对戴姆勒的技术天才做出应有的评价。他毕生致力于高速内燃机的研究,并在初步取得令人满意的成果之后,安装在自行车、马车、船只、轨道车和飞行器上试用。他那辆1885年制造的木车架、铁箍木轮的十分粗笨的内燃自行车成为世界上第一辆堪称摩托车的交通工具。一台带有化油器和白热管点火系统的四冲程单缸发动机竖直安装在前后轮之间,皮带传动装置兼有离合器的功能,离合器靠操纵车把上的转动手柄来控制。总之,这辆内燃自行车已经具有了后来成为传统摩托车的某些结构特点。戴姆勒善于摆脱从当年机器制造实践中因袭下来的陈旧方法的束缚,创造了新的技术构想,并勾勒出未来摩托车的雏形轮廓。

1894年,德国的希尔登布兰德兄弟俩和A.沃尔夫穆勒对内燃自行车进行了改进,第一次采用了充气轮胎。他们在自行车上安装了一台二冲程双缸白热管点火发动机,后轮上方的拱形箱用作水冷系统的散热器。这是世界上第一辆被自己的制造者称作摩托车的内燃自行车。1897年,英国的K.霍尔登制成世界上第一辆四缸内燃机摩托车,并采用了电点火装置和水冷却系统。但是,作为戴姆勒的追随者,他们却违背了戴姆勒的思想,按照传统的样式把汽缸水平放置在自行车上,就像机车上那样。后轮直接用连杆传动,没有任何离合装置,也没有传动箱。尽管德国的发明家们制造了近100辆这样的摩托车,但如此笨重而不牢靠的结构形式很快就被淘汰了。其中有几辆卖到了俄国。19世纪末,俄国摩托车运动的创始人,彼得堡的B.米哈伊诺夫曾骑着一辆这样的摩托车参加过比赛。

英国发明家巴特勒也曾走过了这样一段弯路。1887年,他的一辆三轮摩托车,双缸内燃发动机同样也是横卧着,两根连杆从两边与后轮直接相连。发动机的转速越高,在发动机与主动轮之间就越需要有减速器和传动箱。后来,巴特勒意识到了自己的错误,于是采用了行星齿轮减速装置。尽管最初在计算上有误差,但是他的设计在当时来讲仍是非常先进的。他率先在自己的摩托车上使用了二冲程双缸内燃机(戴姆勒的是四冲程的),并配有电点火系统和带浮子室的化油器。巴特勒的改进比其他的发明家要早七、八年。

摩托车,其中也包括三轮摩托车,引起全世界的注意是在1895年法国人德·迪翁和布顿制造出了机体十分轻巧的四冲程高速内燃发动机之后。第一台发动机样机,工作容积为120cm3,在转速为1800—2000转/分的条件下,功率可达0.5马力,机重18公斤。他们把这种高速内燃发动机装配在三轮摩托车的两只后轮中间,车速可达30公里/小时。