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汽车启动器:孤注一掷的发明

科普小知识2022-07-31 16:32:06
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如今,电视剧,尤其是战争电影,经常有一些超出常识的情节,比如几个猎人用弓箭把一群持枪的士兵打得落花流水,一个士兵用手榴弹击落一架在空中飞行的飞机,等等。这种神圣的阴谋简直是醉了。

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然而,一些虚构的情节需要你有一定的知识才能理解它们。例如,在一部间谍电影中,一名特工被一群敌人追赶,他从楼上跳下来,拉开路边一辆旧车的车门,拉出几根线头,火花四溅,立即发动汽车,一路扬起灰尘,成功甩掉了追赶者。

这位特工很聪明,情节不算太夸张,但总有不对的地方。怎么了?这应该从开发汽车的启动装置开始。

要起动汽车发动机,在起动内燃机之前,必须用外力使曲轴旋转并达到一定的速度。在早期,汽车技术相对落后,依靠人力来发动汽车,所以专门配备了一个曲柄来发动汽车,但据说当时曲柄是汽车的钥匙。

汽车启动器:孤注一掷的发明

摇动手柄(网络图)

要发动汽车,驾驶员必须先将曲柄穿过保险杠的通孔插入发动机的凹槽,然后用力摇动曲柄,通过曲轴驱动活塞,压缩气缸中的混合气体,并驱动发电机产生低压电流,点燃火花塞,点燃压缩气体,从而启动汽油发动机。有时还需要一个人来控制驾驶室中的阻风门和供油手柄(或踏板)以配合起动。

这种用曲柄发动汽车的方式并不稳定,通常需要在发动汽车之前反复发动。因此,当时发动汽车不仅费力,而且有点危险。一旦操作不正确,曲柄就会向相反的方向转动,打人很容易导致伤亡。

1949年以后,用钥匙发动汽车的技术开始在克莱斯勒汽车上实现。尽管电动起动机出现于1911年,但其初始性能并不稳定,特别是在冷启动时,成功率并不高,所以当时大多数汽车仍装有曲柄起动机。在我国,直到20世纪60年代,以曲柄开始的汽车才逐渐退出历史舞台。直到现在,一些柴油动力拖拉机或农用三轮车仍然需要用曲柄启动。

汽车启动器:孤注一掷的发明

曲柄驱动的柴油三轮车(网络图)

因此,历史场景可能是这样的:特工从楼上跳下来,拿起曲柄,在旧汽车前疯狂摇晃。汽车没有动,追赶者慢慢地包围了他。特工宁死也不投降,勇敢地死去。

或者类似这样的事情:特工从楼上跳下来,看到一辆旧车停在他旁边。长叹一声,他跑了,被敌人追上了。他勇敢地死去。

一项受悲剧启发的发明

1911年,美国发明家查尔斯·富兰克林·凯特林发明了电起动器。那时,他和他的朋友们一起创业,在美国小镇代顿的一个农场的谷仓里从事汽车的发明和研究。

这一天,美国著名汽车公司卡迪拉克的所有者亨利·马丁利兰·约克林接受了采访。他不敢怠慢,立即邀请去拜访大老板。利兰带着悲伤的表情,用凝重的语气说出了寻找凯特琳的理由。原来他的一个好朋友几天前用曲柄发动汽车时被一个弹跳的曲柄撞了。不幸的是,他严重受伤并死亡。当他为他的朋友不幸去世而悲伤时,作为一家汽车公司的老板,他对汽车当时给人们带来的隐患感到内疚。他赞赏凯特琳以前在汽车发明领域的贡献,并询问他是否有任何方法改进汽车启动装置,使其更安全和更容易操作。

汽车启动器:孤注一掷的发明

1911年生产的福特汽车(网络图)

凯特琳听了这话,立刻把他想做的事情全部讲了出来。原来他已经用电来发动汽车,而不是用手摇曲柄,但是由于缺乏支持,这个想法还没有付诸实施。

利兰对他的想法表示赞赏,并立即表示,如果凯特琳能在第二年年初发明起动机,他将把它应用到凯迪拉克新上市的新车上。凯特琳立即表示没问题。

车祸不能阻止一颗有创造力的心。

凯特琳只剩下不到一年的研发时间,他不得不与时间赛跑。为了这项发明,他孤注一掷,买了一辆凯迪拉克汽车和一些配件、工具等。带着他所有的积蓄,没有任何工作就把他们带回了谷仓。为了协调各方面的进展,他一次又一次在代顿(他的实验室)、芝加哥(零件加工厂)和底特律(卡迪拉克总部)之间穿梭。当时即使是在固定路线上的售票员也很了解他,有时他可以不用车票就乘公共汽车。有时他不得不带更多的东西,所以他开车来来回回,甚至有一次他在大雨中翻车受伤。他和他的助手们以非凡的毅力克服了各种困难和困难,并在协议到期前一周将第一批样品交给了利兰。

汽车启动器:孤注一掷的发明

汽车起动机的典型结构(数据表)

在凯迪拉克汽车上安装了电动启动器后,老板利兰亲自试用了一下。他按下按钮,通过电磁感应驱动起动机的转子旋转。转子上的小齿轮带动发动机的飞轮转动,从而带动曲轴转动,使发动机运转。汽车成功启动。利兰喜出望外,并立即提出在1912年为所有新凯迪拉克产品订购12,000个启动器。

凯特琳一听,喜出望外:令人高兴的是,如此大的订单足以让自己和企业起飞,探索更大的市场;令人惊讶的是,在不到一年的时间内完成如此大的订单不仅是一个紧迫的时间,而且是一个巨大的资金缺口,更不用说不成熟和不完善的技术带来的不可预测的因素。

汽车启动器:孤注一掷的发明

凯特琳和他的发明(网络图)

尽你所能完成订单。

毕竟,并不是每个初创公司都能满足如此大的订单。凯特琳不假思索地立即与利兰签订了合同。回国后,凯特琳和他的合伙人迪兹把他们能给银行的一切都给了银行,包括房地产、人寿保险、甚至专利、与凯迪拉克的合同等等。他们借了一笔启动资金,开始生产启动器。这一次,我们只能成功,不能失败。成功,一条平坦的道路;如果他们失败了,他们将一无所有。在不到一年的时间里,他们再次进入超人模式,一个接一个地克服技术困难,最终按时交付产品。

后来,电动启动器被越来越多的汽车制造商所接受,这大大增加了人们对汽车的需求。汽车工业进入了一个快速发展的时代。凯特琳和迪兹也搬出了谷仓,建立了现代工厂。通过不懈的努力,他们掌握了自己的命运。