1.4 内燃机汽车的产生与发展

19世纪末，世界上许多人自称是汽车发明家，长期难以定论。由于在19世纪末已经兴起了专利制度，而德国工程师卡尔·本茨发明的汽车拥有专利证书，由此，世界上第一辆汽车出自德国的戴姆勒-奔驰汽车公司，发明人是卡尔·本茨。在协商1986年举行汽车诞生100周年庆典时，国际汽车工业界一致推举由德国戴姆勒-奔驰汽车公司主办，各国汽车界著名人士参加了这次庆典。然而，汽车的发明不是偶然的，更不是一人之功，汽车发明和发展是集体智慧和劳动的结晶。

1.4.1 第一辆三轮汽车

1879年12月31日，德国工程师卡尔·本茨成功研制了一种单缸二冲程煤气内燃机（转速为200r/min，功率约为0.95马力），并取名为“本茨”发动机，并在1883年创建了奔驰公司和莱茵煤气机厂，生产世界上最早的固定式煤气机。这种煤气机体积大、功率小，用在车辆上还是笨重了些。

1885年10月，卡尔·本茨在德国曼海姆将自制的一台单缸四冲程汽油机装在一辆带传动的三轮马车上，这就是世界上公认的第一辆三轮汽车—— “奔驰一号”（图1-23）。“奔驰一号”车身采用金属管架，3个辐条式实心橡胶车轮，前面一个小轮，首次采用齿轮齿条转向器，靠操纵杆控制方向。后面两个大轮，装有世界上最早的差动齿轮装置（差速器），还装有变速器和制动器，在车架和车轴之间还装有弹簧悬架。车辆自身质量为254kg，发动机排量0.954L、功率0.86马力、转速400r/min，车速为13～18km/h。这辆汽车实际是一辆简易马车，但具备了现代汽车的基本特征：电火花点火、水冷循环、钢管车架、钢板弹簧、前轮转向、后轮驱动、手把制动等。

图1-23 卡尔·本茨的第一辆汽车

1886年1月29日，本茨向德国专利局申请汽车发明的专利，同年的11月2日专利局正式批准发布，证件号为37435（图1-24）。因此，1886年1月29日被公认为是世界汽车的诞生日，卡尔·本茨被誉为“汽车之父”。

仔细观察这辆汽车的结构，会发现它的外形与当时的马车差不多，车速和装载质量也不比马车优越。但是，它的巨大贡献不在于其本身所达到的性能，而在于观念的变化，就是采用内燃机驱动。本茨不仅敢向当时占有垄断地位的马车制造商挑战，而且敢于放弃在技术上已经相当成熟的蒸汽机而选用新生的内燃机作为动力，足以证明其充分的自信和观念的转变。因为这种车能自己行走，所以人们用希腊语中“Auto”（自己）和拉丁语中的“Mobile”（会动的）构成复合词来解释这种类型的车，这就是“Automobile”一词的由来。

图1-24 第一辆汽车专利证书

本茨的发明最初被人们所怀疑，因为该车的性能并不十分完善，发动机工作时噪声很大，行驶速度、装载能力、爬坡性能也不十分如意，而且在行驶中经常出故障。当时曼海姆的报纸把他的车贬为“无用可笑之物”。

1888年8月，为了回击一些人的讥讽，卡尔·本茨的夫人贝瑞塔·林格做出了一个勇敢的决定，她带上两个儿子驾驶着本茨获得专利的那辆三轮汽车，从曼海姆出发，途经维斯洛赫添油加水，一路颠簸来到了144km外的普福尔茨海姆探望孩子的祖母。因此，贝瑞塔·林格是历史上第一位女驾驶人，而维斯洛赫成为历史上第一个汽车加油站。随后，林格马上给本茨发电报，称“汽车经受住了考验，请速申请参加慕尼黑博览会”。本茨接到电报时两手发抖，几乎不敢相信这是真的。

1888年9月12日，在慕尼黑博览会期间，卡尔·本茨的发明引起巨大轰动，当地报纸对第一辆汽车进行了如下报道：人们看到在马路上行驶着一辆三轮无马马车，车上坐着一个男人，他手中没拿赶车的马鞭，看见这辆车的人们都惊奇万分……这辆三轮汽车是世界上最早的汽车雏形，被收藏在德国奔驰汽车博物馆内。

1.4.2 第一辆四轮汽车

就在卡尔·本茨研制三轮汽车的同时，另一位德国工程师戈特利布·戴姆勒则和他的助手威廉·迈巴赫在坎施塔特也从事以汽油机为动力的车辆的研究，于1885年制造出世界上第一辆摩托车。

对于戴姆勒和迈巴赫来说，制造和驾驶摩托车并不是目的，最重要的是试验内燃机性能并加以改进运用在汽车上。经过潜心研究，戴姆勒和迈巴赫研制成了一台高速四冲程汽油机，排量0.462L，功率1.5马力，转速665r/min。1886年8月，戴姆勒以妻子43岁生日礼物的名义，花费795马克订购了一辆四轮马车，他把这台发动机装在这辆马车上，增加了转向、带轮传动装置，发动机后置，后轮驱动，车速可达18km/h，这就是世界上第一辆由汽油发动机驱动的四轮汽车（图1-25）。

图1-25 第一辆四轮汽车

虽然戈特利布·戴姆勒和卡尔·本茨同在一个国度相距60mile（1mile=1609m）的两个地方从事汽车研制，但从来没有见过面，所以他们的研究成果均得到承认，人们将戈特利布·戴姆勒和卡尔·本茨都誉为“汽车之父”。

其实，在卡尔·本茨和戈特利布·戴姆勒研制汽车之前，还有一些人也在研制汽车发动机和汽车。早在1863年，法国报刊就报道过里诺发明的汽车。定居在巴黎的里诺发明了一种用液体燃料且有原始化油器的二冲程发动机，并将其安装在一辆简陋的马车上。尽管车速不到8km/h，但是它还是从巴黎到乔维里波达来回跑了18km。1884年，法国人戴波梯维尔运用内燃机作为动力源，制造了一辆装有单缸汽油机的三轮汽车和一辆装有双缸汽油机的四轮汽车，但是没有试车的记录。可惜的是，里诺和戴波梯维尔没有继续在汽车方面进行研究，放弃了进一步的试验。另外，早在第一辆汽车发明之前，如铅酸蓄电池、内燃机点火装置、硬橡胶实心轮胎、弹簧悬架等与它相关的许多发明也已经出现了。如此看来，汽车不是哪个人发明的，它是科技进步到一定阶段的必然结果，是许多发明或技术的综合运用。总结先人的经验，研制新一代汽车，使汽车包含更加丰富的内容，这才是最值得关注的事情。

人类经过漫长岁月的努力，终于创造了汽车，汽车的诞生是人类智慧的结晶。卡尔·本茨和戈特利布·戴姆勒以自己的创新成果，当之无愧地成为现代汽车的发明人。1886年被认为是汽车的诞生之年，同年的1月29日被认为是汽车的诞生日。随后，世界各国都争相发展汽车。法国制造出第一辆汽车的时间是1890年，美国是1893年，英国是1896年，日本是1907年，俄罗斯是1910年。由此，汽车工业开始步入辉煌发展的时代。