第57章 科技巡禮(二)-人類第一輛汽車
- 從手工大佬到科技巨頭
- 花農Y
- 3019字
- 2025-06-20 06:55:00
在治沙隊休整幾天之后,元氣加滿的牛飛又回到了他忠誠的工作室。
經過了先秦戰車的制作,微耕機以及寶馬530的完全拆卸組裝之后,牛飛對車輛也有了比較深入的認知。正好,之前就有了類似的想法,就是對人類科技發展的歷程進行巡禮式的回顧和復刻。
而車這一大品類,就是計劃中的一個系列之一,前面的先秦戰車就是系列的第1個作品。
人類的第1輛汽車就是牛飛接下來的目標。
……
如果說到車的發明,那已經是很久很久以前的事情了。比如在華夏的古代傳說中,就有黃帝造車的說法。
與車的發明同時產生的,就有一個誰來拉車的問題,用嚴謹點的話來說,就是要尋找車的驅動力。
最自然的,車可以由人來推動或拉動。然而,人的體力、速度有限。于是人們就找到牛、馬來完成這樣的工作。特別是馬車作為一種主要的交通工具,服務了人們數千年之久,確實可說是立下了汗馬功勞。
牛、馬畢竟是有生命的動物,同人力相似,它的力量和速度也是有限的,那么能不能發明一種機器代替馬拉車呢?也就是能不能發明一種自走式車輛呢?
……
時間來到很久之后,意呆利的達·芬奇經過了長期的冥思苦想,注意到,發條既可積蓄能量,又能慢慢地釋放能量的特點。
他根據這個道理,繪制出了以發條為動力,并帶有傳動機構的車輛草圖,可惜未經試制。
直到130多年之后,德意志的鐘表匠在前人啟發下,制造了一臺以發條為動力的汽車。
工業革命中瓦特改良了蒸汽機,為車輛找到代替人畜的原動力,提供了真正的可能。當時有很多人都紛紛進行了這方面的嘗試。于是之后就有了世界上第一輛無需人畜推拉、完全依靠自身動力行走的蒸汽機車。
再之后有了“奧托循環”奠定了內燃機的原理。為汽車制造業的發展開辟了廣闊的道路。
……
最終,還是由德意志人最終摘得了桂冠。
世界上第一輛汽油汽車由工程師卡爾·本茨宣告制成的,而戈特利布·戴姆勒差不多和他同時制成了汽車,只不過前者制造的是三輪汽車,而后者制造的是四輪汽車。
現在大名鼎鼎的戴姆勒-奔馳汽車公司,創始人就是汽車的這兩位發明家,本茨和戴姆勒。
……
汽車的演變曲曲折折,而這世界上的各個國家發展自然也有所起伏。
榆市飛牛工作室的老宅里,牛飛已經收集和積累了大量關于汽車的資料,經過大D對資料的整理,人類第1輛汽車的結構設計和零件組成自然不在話下。下一步就到了制造的環節。
雖然之前在微耕機的改造為手扶壓草機的過程中,牛飛積累了不少的知識和經驗。但那還是以微耕機為主體,其它些涉及的都比較粗淺,設計制造的零件都比較簡單。
而現在要從零件開始制造一輛汽車,一個大的挑戰就擺在了牛飛的面前。
之前玩的都是木頭,現在要開始進化到玩鋼鐵了。
……
擺在牛飛面前的第1個問題就是:鋼鐵零件是如何制造的?
結合之前在維修廠的經歷和各種工具的使用,牛飛還是對基礎知識進行了一遍梳理。
金屬零件的加工方式主要有:鑄造、鍛造/沖壓、切削、特種加工等等。
對于個人和小型機械加工廠來說,切削是最主要的手段。而切削所需要用到的機械設備如車床、銑床、鉆床、砂輪機等,煤礦集團下屬的汽車及機械維修廠內正好都有,其他相關工具也基本齊全。
再輔以國內齊全的進貨渠道,加上網購的補充,牛飛制造人類第1輛汽車的各種條件如原材料、通用零件、制造設備等就基本齊備了。真要遇到自己搞不定的零件,再去尋找相關資源就是了,這種渠道也不會缺。
至于其他的譬如組裝、焊接等,對于牛飛來說自然不在話下。
……
很快,在維修廠內,牛飛又開辟了一個自己的專屬空間,金屬加工的聲音又開始連綿不絕的斷響起。而旁邊基本不會缺席的阿城,則忠實地記錄著一切。
維修廠的燈光在深夜里依然明亮,牛飛站在車床前,手指拂過冰涼的金屬。切削液的味道和鋼鐵被研磨的氣息彌漫在空氣中。
他看著虛擬屏上的三維結構圖——那是大D根據歷史資料還原的1886年本茨三輪汽車結構圖,每一根線條都標注著精確的尺寸,齒輪的齒數、曲軸的弧度、氣缸的壁厚……
“從木頭到鋼鐵,這才是真正的進化。”牛飛低聲自語,戴上護目鏡,啟動了車床。
第一件需要制作的零件是變速箱的斜齒輪。牛飛將一根合金鋼棒夾緊在車床卡盤上,調整刀具角度,按下啟動鍵。隨著電機轟鳴,鋼棒開始旋轉,刀尖碰上金屬濺起火星,就像一場微型的煙火表演一樣。
他的雙手穩定,眼睛緊盯著刻度盤,每一次進刀都精確到毫米以下的精度,而這也是齒輪咬合的關鍵。
……
“轉速太高了!”阿城在一旁舉著攝像機提醒道。牛飛沒有回答,只是微微調低轉速,刀刃下的鋼屑從橙紅變為了銀藍色。很快,一枚齒輪的雛形漸漸成型。
接下來是銑削齒槽。牛飛換上萬能銑床,安裝齒輪銑刀,將半成品固定在分度頭上。他必須手動旋轉分度盤,每銑完一齒就精確分度18度(20齒齒輪)。
阿城屏住呼吸記錄著這一幕:牛飛的手腕像鐘表匠般穩定,每轉一次,銑刀就“嘶啦”一聲啃下金屬,碎屑像雪片般堆積。
“誤差不能超過0.05毫米,否則傳動時會打齒。”牛飛抹去額頭的汗水。雖然有大D實時測量,但牛飛還是反復校驗,直到齒輪全部完成。
……
本茨汽車的靈魂是一臺954cc的單缸四沖程發動機。牛飛決定從最復雜的曲軸開始。
他選用40Cr合金鋼,先用鍛錘粗打出L形輪廓,再上磨床精加工主軸頸和連桿頸。
火花飛濺中,阿城忍不住問道:“飛哥,這比造木戰車難多了吧?”
“各有優劣!木頭會寬容你的錯誤,但鋼鐵只認絕對精度。”牛飛舉起淬火后的曲軸,將它插入臨時組裝的缸體測試。曲軸嚴絲合縫地旋轉起來。
……
排氣閥需要耐高溫的鎢鋼。牛飛沒有專業鍛壓設備,各種查詢參考之后,決定使用土法上馬:將鋼坯固定在臺鉗上,用氧炔焰加熱至白熾,然后掄起小錘反復敲打。
他敲打的節奏就像一首工業搖滾一樣,重擊塑形、輕敲修邊,最后用絲錐攻出螺紋。
阿城拍下他通紅的雙手特寫:“這簡直是鐵匠鋪般的行為藝術!”
……
車架需要將20mm鋼管彎成U形。牛飛自制了簡易彎管器:用千斤頂頂住鋼管中部,兩側用滑輪固定弧度。當鋼管在火焰中逐漸屈服時,他忽然想起父親煤礦井下的支護架,
“鋼鐵的溫柔,在于它愿意為你改變形狀。”
不過牛飛還是決定以后還是老老實實添加設備來制作吧,這個實在太麻煩了!
……
轉向機構采用1886年的原始設計。沒有焊接,全靠鉚釘和螺栓連接。牛飛在臺鉆上打出精準的孔位,用銅錘將燒紅的鉚釘一顆顆砸平。
阿城調侃道:“這手藝都能去修埃菲爾鐵塔了!”
牛飛卻盯著鉚接處泛起的氧化色:“這是鋼鐵的印記。”
單缸發動機的組裝是整輛汽車的核心。牛飛將加工好的氣缸體固定在臺鉗上,用絲錐小心翼翼地攻出螺紋。阿城舉著攝像機,鏡頭對準牛飛沾滿機油的手指,那些細微的抖動在特寫下顯得格外清晰。
“飛哥,這氣缸壁的精度要求多少?”阿城忍不住問。
“0.02毫米。”牛飛頭也不抬,“本茨當年用的是鑄鐵氣缸,我們用合金鋼,耐磨性更好。”他校驗著氣缸內徑,汗珠滴在金屬表面,瞬間被高溫蒸發。
活塞環的安裝需要極大的耐心。牛飛用專用卡鉗將三道活塞環逐一嵌入活塞槽,每一道環的開口必須錯開120度,否則密封性會大打折扣。
阿城看著牛飛用木槌輕輕敲擊活塞,將它推入氣缸,忍不住屏住呼吸,直到活塞順暢地滑到底部,牛飛才長舒一口氣。
……
“點火系統才是真正的挑戰。”牛飛從工具箱里取出自制的白金觸點式分電器,這是參考了1886年原始設計的改良版。他用砂紙打磨觸點,在大D的輔助下調整間隙至0.4毫米,然后連接高壓線圈。
“早期的汽車連蓄電池都沒有,靠搖柄啟動時產生的瞬時電流點火。”
阿城卻指著工作臺角落:“這銅管是干嘛的?”
“冷卻水套。”牛飛拿起彎曲成蛇形的銅管,“蒸汽時代遺留的設計。本茨怕發動機過熱,干脆把鍋爐那套搬了過來。”
他咧嘴一笑,銅管在燈光下泛著暖光。
……