无论你对汽车的主要兴趣是性能、安全性、可靠性、实用性、风格还是舒适性,要想达到这一点,汽车还有很长的路要走。例如,我们已经从20世纪初的木制“炮车车轮”来到了20世纪20年代的碳纤维车轮。汽车最开始时被建造得尽可能坚固,但现在我们有了缓冲区来吸收冲击能量,安全气囊来吸收车厢内可能的人体冲击。除此之外,比如盘式制动器的性能和安全性,涡轮增压的性能和燃油经济性等等。下面的内容绝不是自第一辆汽车问世以来的所有创新,但是,这是我们认为最有趣和对现代汽车最有影响力的。
一、盘式刹车
你仍然可以在最便宜的汽车上找到鼓式制动器。本质上,鼓式制动器由一个圆筒组成,圆筒上的制动片向外压在圆筒内部,称为鼓式制动器。盘式制动器使用制动盘,制动片从两侧夹紧。施加的压力更平滑、更成比例,使制动器更容易平稳应用(制动力更线性)。它们的使用寿命更长,尤其是在大量使用的情况下,在受潮后恢复得更快,并且不容易过热。盘式制动器的第一个例子早在1890年就出现在英国,但由于弗雷德里克·威廉·兰切斯特(Frederick William Lanchester)使用铜盘,因此不切实际。它们后来被开发用于摩托车,但在20世纪30年代被长期用于火车上。
而盘式制动在汽车上的应用,在一段时间内是一种新奇事物。1950年,克莱斯勒在一些车型上安装了非卡钳式盘式制动器,但盘式制动器是在赛车中首次真正发挥作用的。捷豹在1953年勒芒24小时赛中使用了Dunlop盘式制动器。C-Type是第一款平均时速超过160公里/小时的汽车,在其他汽车都没有的情况下,它的制动性能是可靠的。第一款采用该技术的主流汽车是雪铁龙DS。
二、前置前驱
雪铁龙、萨博、德国小奇迹(DKW,奥迪四环中的一环)都认为前轮驱动是一种很实用的驱动方式。德国DKW在1931年首次采用这种格式,但亚历山大·阿诺德·康斯坦丁·伊西戈尼斯爵士在设计MINI时改变了汽车世界。他计算出,如果发动机可以横向安装,如横跨发动机舱宽度,而不是从前到后安装,这将是一个更紧凑的布局。这种紧凑的布局意味着小型汽车的车厢可以更长,而不改变整体占地面积。这一设计改变了汽车的面貌,至今仍被广泛应用于从小型车到大型SUV的各个领域,几十年来已经使用了一系列发动机配置。在众多优点中,FF车辆在雪地上具有良好的前端抓地力,因为发动机的重量超过了从动轮上的车身重量,并且没有后驱动轴,变速箱通道不会阻碍后部地板空间。
三、涡轮增压
强制进气可追溯到1855年戈特利布·戴姆勒(Gottlieb Daimler),但一位瑞士工程师发明了第一台涡轮增压器,并在商业上可行。通过迫使额外的空气进入飞机发动机,它抵消了在高空与燃料混合的空气密度降低的影响。这项技术随后被应用于船舶和柴油动力卡车。在20世纪50年代,美国公司用Corvair Monza和Oldsmobile Jetfire开始两场涡轮增压,但问题是涡轮迟滞严重。
宝马2002 Turbo是第一款真正受欢迎的涡轮增压汽车,但它存在可靠性问题。保时捷随后利用这项技术制造了保时捷911 Turbo,这是1974年你能买到的最快的公路车,涡轮增压的想法是可取的。玛莎拉蒂认为,如果一辆涡轮增压器是件好事,那么有两个会更好了。1981年,玛莎拉蒂给了我们一辆双涡轮增压器。这本来是为了减少滞后,但保时捷更进一步,在959中使用了顺序涡轮增压器。现在,我们有难以置信的复杂的双涡道涡轮,使滞后不明显,他们能最大化爆发出发动机的性能和燃油经济性。
四、GPS导航
曾几何时,我们必须使用给定的方向或物理地图来驾驶汽车。当马自达于1990年在Eunos Cosmo上使用美国军方的全球定位系统(GPS)时,这一切都改变了。GPS导航的直接前身是丰田的CD-ROM导航系统,该系统将地图存储在内存中,并使用彩色显示器在屏幕上显示。售后改装导航成为一个大型行业,服务于那些买不起原装导航的人。
现在,几乎每个人的手机口袋里都有GPS系统,这使得汽车制造商在使用Android CarLife和Apple CarPlay的信息娱乐系统中支持GPS功能,同时继续为内置导航服务提供选项。虽然这项技术还存在一些操作繁琐上的问题,但现在有了语音控制,让一切都变得简单起来,而且你不太可能会迷路了。
五、安全带与三点式安全带
20世纪80年代中期的研究表明,安全带大大减少了车祸中的伤亡。最近,安全带和安全气囊的结合被认为将死亡人数减少了一半。然而,我们必须回到19世纪中叶才能找到第一条安全带。它是由英国工程师乔治·凯利(George Cayley)为他的滑翔机发明的,但直到1946年,一位加州医生才想出了可伸缩安全带的想法。现在已经不存在的汽车制造商——纳什,在1949年把安全带放进了他们的汽车里,但足够多的客户不想要它们,纳什宣布它们销售失败。福特随后在1955年将其作为一种选装,但只有2%的买家选择安装。
1955年,罗杰·W·格里斯沃尔德(Roger W.Griswold)和休·德哈文(Hugh DeHaven)设计了第一条三点式安全带,即不可伸缩的Y型安全带。然而,正是萨博在1958年推出GT 750后,成功地将安全带作为一种普通的标准功能。然后,瑞典发明家尼尔斯·博林(Nils Bohlin)为沃尔沃开发了现代、可伸缩的三点式安全带。这一设计是如此革命性,沃尔沃也如此致力于安全,以至于这家汽车制造商将这一设计赠送给整个行业免费使用。
1970年,澳大利亚维多利亚州制定了第一部要求佩戴安全带的法律。美国在20世纪80年代一直遵循这一原则,但法律却通过法院进行抗争,拖延了法律的实施。现在,大多数人不会三思而后行,因为戴上安全带已经成为一种习惯。
六、空气动力学车身设计
自从汽车问世以来,工程师们就知道汽车最大的阻力是空气。19世纪的陆地速度赛车手制造的汽车看起来像是受到了船只的影响,1914年,阿尔法·罗密欧设计了已知的第一辆流线型汽车,但车身的额外重量并没有提高基础车的速度。
1921年的德国“Tropfenwagen”(泪滴车)更为成功,它的阻力系数(Cd)为0.28,被认为是在空中滑行。“流线型”设计成为主流,如1934年的克莱斯勒气流(Chrysler Airflow)等。
直到20世纪50年代末,人们才对空气动力学产生了新的兴趣,这在赛车界发生了。外形流畅的汽车不仅跑得更快,英国研究人员G.E。林德·沃克(G.E.Lind Walker)也通过证明,验证了下压力在加速、制动和转弯中的作用,开创了赛车的一场革命。反向机翼和扰流板开始出现在公路车上,赛车和公路车在空气动力学和造型方面的关系也开始了。
七、无钥匙进入
1980年,福特推出了无钥匙系统,该系统使用安装在驾驶员车门上的五按钮键盘输入数字代码来解锁,法国雷诺则在1982年推出了第一个遥控无钥匙系统。然后,通用汽车在20世纪90年代初将其推向大众。现在,我们甚至不需要拿出口袋里的钥匙来打开许多现代汽车的车门。相反,当发射器离开该区域时,收发器会感应车要钥匙是否靠近并自动解锁。
这项技术仍然充满活力,尽管特斯拉已经使用了钥匙卡,但下一件大事似乎将是手机作为关键技术。
八、双离合器变速器
第一台自动变速器被称为“horseless carriage gearbox”,出现于1904年,但通用汽车公司在1939年推出了第一台批量生产的自动变速器。虽然自动变速器使驾驶员更加轻松,但它们并不是以换档特别快而闻名。为此,您需要一个双离合器变速箱(DCT),其中一个离合器处理偶数档位,而另一个离合器处理其余档位。
DCT的概念可以追溯到二战前的一位法国军事工程师,但他从未将这个概念付诸实践。1961年,英国希尔曼·明克斯(Hillman Minx)生产了第一辆带DCT的汽车,尽管它是半自动的,而不是全自动的。1985年,保时捷开始在其962 C车型中使用这一概念时,赛车就占据了上风。直到2003年,第一辆带有DCT的现代汽车才出现,大众高尔夫R32是第一款采用双离合器的汽车,它可以快速挂档并保持发动机高效运转。
九、车身电子稳定系统
车身电子稳定控制系统(ESC)可能比任何其他汽车创新挽救了更多的生命。美国法律规定,每辆新车都必须配备电子稳定控制系统。基本前提是,计算机感测转向不足(前轮打滑)或转向过度(后轮打滑)会自动应用制动器或油门来抵消问题,并允许驾驶员保持对车辆的控制。从技术上讲,1983年的丰田皇冠是第一款配备“防滑控制”系统的汽车,但宝马在20世纪90年代初与博世合作改进了其牵引力控制系统,并于1992年将其应用于整个车型系列。梅赛德斯-奔驰也与博世合作,于1995年将其ESC系统与S级双门轿车一起投入生产,同时丰田的车辆稳定性控制系统也出现在丰田皇冠Majesta上。
这项技术花费了多年的发展才使得成本变得相对更低,但进入21世纪,大多数汽车制造商要么将其作为一种选择,要么将其作为标准。2012年,它成为在美国销售的汽车生产中的强制性规定。根据国家公路交通安全管理局的研究,仅电子稳定控制系统就将SUV的致命单车碰撞事故减少了56%。
写在最后
汽车的创新不仅仅是这九个,在目前智能创新的时代,智能辅助驾驶、智能语音语义识别、智能车家互联、以及未来的V2X成为下一个时代的创新之路,虽然目前还没有实现L3级别的自动驾驶,但是汽车的革新正在到来。
新车指导价:12.99-22.98万