從1886年世界上出現第一輛汽車,開啟了超過百年的汽車發展歷史。到如今,汽車已遍布大街小巷、城市鄉村。100年前的汽車工程師是如何暢想未來汽車的?這超過100年的汽車發展史中,工程師們有哪些奇思妙想?哪些是天馬行空的暢想,哪些是腳踏實地的走入應用?還有哪些經過前輩們不斷研發、驗證的技術,已經變成現今汽車上不可或缺的部分?我們現在生活中的汽車,是否是100年前汽車工程師們暢想中的樣子?

來一起聊聊吧。

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汽車的發展歷史,其實就是一部工業發展史。記得我們上大學的時候,車輛工程的同學一定看過一部汽車紀錄片:由中央新聞紀錄電影製片廠製作的《汽車百年》。非常值得想了解汽車歷史的朋友去認真學習一下,汽車發展的一百多年,就是一個疊積木的過程,不斷有新技術被發明出來,新的理念被提出來,讓汽車這個交通工具朝著現代汽車的方向不斷進化。

1950年之前,汽車設計和創新主要是被歐美汽車公司推動進步,而到了20世紀下半葉,日本汽車公司漸入佳境,開始不斷創新推動汽車技術的進步和發展,由於日本本土市場有限,日本汽車多以出口為導向,經濟耐用的特性讓日本汽車在經濟寒冬的時代總能逆勢增長,比如1973第一次石油危機讓日本車順利登陸北美。

日系車的持續繁榮,讓人不禁探究日本汽車工業百年來的發展。據史料可查日本最早的量產車在一百多年前就已經問世——1914年,三菱製造了22台Model A汽車,雖然只有22台,但不可否認這是日本歷史上第一款量產車型。

三菱 Model A

因此我們可以從三菱這家公司的技術探索過程窺見百年汽車技術發展。

三菱的業務範疇

提起三菱汽車,大家想到的是其高性能,街頭霸王,賽事王者的形象,但從汽車工業發展的角度來看,三菱給我最大印象的是它汽油直噴技術和四驅技術的探索和研究。

汽油直噴

汽油直噴,這個想法最早來自瑞典。第一台實驗用途的汽油GDI發動機,1925年就已經誕生,由瑞典工程師喬納斯·赫塞爾(Jonas Hesselman)發明。

更偏向實用的GDI發動機研究,發展於十幾年後的德國。早在50年代,德國就有直噴二衝程汽油機裝車應市。當時的GDI發動機,還曾嘗試裝到聲名顯赫的SL級賓士轎車上,後來因為成本和技術問題,很快就銷聲匿跡。

汽油純機械直噴

德國的設計師們,對於汽油直噴都花了一番心力,但結果卻沒什麼進展。因為汽油不精確的直噴會讓缸壁濕壁現象十分嚴重,所以汽油直噴帶來高性能低油耗,但是帶來嚴重的機油失效和發動機高頻維護。讓歐美廠商逐漸放棄了這個技術。

最終GDI發動機的研製開發:花開在了德國,果卻結在了日本。

隨著電子控制技術的不斷發展,缸內直噴的電控技術難題隨之突破。1996年,三菱汽車首次在旗下型號為4G93的1.8L發動機中加入了電控缸內直噴系統。並將「GDI」(Gasoline Direct Injection)註冊商標。

GDI技術加持的三菱帕傑羅

隨後兩年間,其他日系車才陸續推出自己的缸內直噴技術發動機(日產稱「NEO-Di」、豐田稱「D4」)。而同期的歐洲企業則採取了技術購買的方式彌補產品上的差距:PSA集團向三菱購買了GDI技術用於旗下EW10發動機,並命名為「HPi」技術;SAAB 當年也向三菱購買了GDI技術;而韓國現代汽車幾乎就是靠著三菱的技術實現了自己的汽車夢,所以現代的汽油機到現在依然保留著GDi的名號。

師承三菱的現代汽車

三菱公司GDI發動機的研製成功令很多汽車製造商和發動機製造商瞠乎其後,於是世界車壇掀起了GDI發動機研製開發利用熱潮。從此,汽油機的發展又邁出全新的一步,這一先進噴射技術的成功量產也極大加速世界汽車工業的發展。

而作為直噴技術的重要推動者,三菱也進一步完善自己汽油噴射技術。三菱自己的GDI技術也一直沒有停下發展的腳步。在廣汽三菱最新搭載於奕歌上的,採用了燃油雙噴射系統的4B40發動機上,又得到了再一次進化。

雙噴射技術

這套系統是進氣道噴射和缸內直噴的組合模式,高壓的缸內直噴,在進氣閥下方,橫向側噴,能產生高達4~20MPa的噴射壓強。而進氣道是低壓噴嘴,會產生0.45Mpa的噴射壓強。汽油通過進氣道進入氣缸,也有對燃燒室的清潔作用。這樣高壓和低壓結合的方式,按照工況控制噴射策略,進一步促進燃燒,提升效率,改善油耗,同時也大大緩解了直噴發動機普遍存在的積碳問題。

奕歌

值得一提的是,在奕歌的耐久試驗過程中,35台試驗車輛在全球累積行駛了280萬公里(繞地球70圈),沒有發生問題。

而對於很多人來說,三菱發動機一度達到了無人不知無人不曉的狀態,在2000-2010年這十年,三菱發動機靜靜地躺在各個自主品牌汽車的引擎艙裡面,默默效力。SUV一般搭載的是4G64和4G63兩兄弟,而自主品牌轎車多是4G15或者4G18這兩個。而且三菱提供給廣大自主品牌發動機也帶著自己看家技術MIVEC,可變氣門正時技術,所以在那個時候,只要說這台車是裝配三菱的發動機,那麼這車就是高動力,低油耗,皮實耐用的象徵。

因為三菱發動機在神州大地的廣泛使用,也成為很多自主品牌開發第一台自己發動機重要的原型機。在世紀之交的中國,中國越來越多的資本開始涉足汽車製造,而汽車製造最大的門檻之一就是發動機,而這個門檻因為有三菱發動機的幫助,國內才有如雨後春筍般湧現的敢造車的汽車公司,也讓全球汽車製造工業重心開始向中國轉移。

4G63和EVO

不過三菱最著名的發動機必然還是那台4G63T,而伴隨著EVO進化9代,最後被4B11替代,而4B11機型的進一步進化就是4J11,這台發動機也在國內實現國產,搭載在廣汽三菱2.0L版本的歐藍德和新勁炫上。

搭載MIVEC技術的4J11

這台4J11引擎帶MIVEC設計,只採用了單頂置凸輪軸,一樣可以實現氣門升程和正時的可變調節,同時也保證了引擎的成本不會太高。搭載在2.0L版本的歐藍德和新勁炫的4J11引擎可以實現使用92號汽油,達到122kw最大功率和201Nm最大扭矩。

4J11

新勁炫

歐藍德

汽車百年發展歷史中,三菱除了推廣了汽油直噴,發明了MIVEC,無意間幫助國內車企打開局面。對於車輛操控和越野性能的探索,對於底盤控制技術鑽研也給汽車發展史留下濃墨重彩的一筆。

說起硬派越野車,講求通過性和越野能力,我們總能想起JEEP(牧馬人)、路虎(Defender或發現)、三菱(帕傑羅)等。而提起公路四驅的品牌,我們同樣會提起奧迪、斯巴魯、三菱等。這很有趣,三菱的特殊之處便在於此:它分別在OFF-road和ON-road上都有建樹,可以說三菱的四驅是越野和公路的雙圖騰。

先說越野四驅方面,三菱從1934年開始製造四驅民用汽車,而使得三菱四驅聞名於世界的,正是裝備於帕傑羅之上的Super-Select(超選)4WD四驅系統。

達喀爾拉力賽中的帕傑羅

從1983年三菱帕傑羅第一次達喀爾奪冠,26次參賽,12次奪冠,其中2001年-2007年豪取七連冠。在Off-road硬派越野的路上,三菱是佔有絕對優勢的。車迷喜歡叫帕傑羅為「山貓」,是其Pajero的本意,更給它冠以「地表之王」的稱號,沒有走不了的路。

這套超選四驅系統共有2H/4H/4HLC/4LLC四個檔位,主要由粘性耦合器和中央差速器實現功能,以帕傑羅的二代Super-Select(超選)4WD四驅系統為例:

超選四驅的四個模式

在良好路面的日常行駛時選擇後輪驅動的2H,經濟省油。全時四驅4H模式,耦合器和中央差速器根據路麵條件分配前後橋動力,能適應大部分路麵條件。

在惡劣的路孔,4HLc模式是中央差速器鎖止的四驅模式,適用於泥路,積雪等惡劣路麵條件。而再難的路況,還有4LLc模式:低速越野檔四驅模式,更大的減速比,能給輪胎以更大的扭矩脫困和攀爬。

四種四驅對應的場景

這套四驅系統保證在各種路麵條件下都能達到最好的抓地效果。在有低速四驅這種硬派越野必備功能的同時,比起同時代一些需要手動摘掛的硬派四驅又更多了一份智能。

Off-road有超選四驅,那On-road,三菱的四驅絕技優點在哪裡了呢?

大家還記得頭文字D里須藤京一的名言么:你永遠不可能從我攻擊範圍內逃脫。

頭文字D 三菱軍團

三菱在公路四驅技術的造詣,是那套名為超級全輪驅動S-AWC四驅系統。

剛剛提到三菱在達喀爾的輝煌,而在同樣世界頂級汽車賽事WRC(世界拉力錦標賽)上,三菱同樣成績斐然。

早在1967年,三菱初涉WRC賽場,便獲得小排量發動機車組優勝成績。1974年,首次亮相WRC的Lancer 1600GSR為三菱贏得首個WRC冠軍。

WRC中的三菱

沉迷於在賽場冠軍領獎台上噴香檳的三菱,在之後的WRC上先後推出後驅和四驅的不同車型參賽,並取得多次冠軍。

1992年,把在賽場上沉澱的技術投放於民用,三菱發布了一款名為Lancer Evolution的新車,搭載Galant四輪驅動系統和渦輪增壓的4G63發動機——沒錯,這就是大名鼎鼎的EVO,被車迷親切的稱為「戰神」。

S-AWC超級全輪驅動

S-AWC超級全輪驅動,這套四驅系統正是源自三菱多年的世界拉力錦標賽比賽經驗,經過多年技術積累研發出來的電子式動力分配系統。S-AWC是由電控4WD、AYC、ASC、ABS這四個系統共同組成。其中AYC(主動橫擺控制系統)和ACD(主動中央差速器)是S-AWC的最重要技術構成。

先說這套電控4WD,通過主動中央差速器ACD,參考輪速,轉向角度,發動機扭矩,制動壓力,橫擺角速度等車輛動力學信息,來決定前後動力輸出的分配。

而精髓的AYC(主動橫擺控制系統),會參考車輛動力學信息判斷車身姿態,分析駕駛員意願,通過控制左右兩側車輪的驅動力和制動力,來精確控制橫擺力矩,以跟隨駕駛員的橫擺角力矩意願。

超級全輪驅動系統

與一些同類車型相比,有些車型僅有DCCD分配前後動力來改變車輛轉向特性,而三菱EVO有類似功能的ACD(主動中央差速器),再加上AYC(主動橫擺控制系統)可以分配左右兩側車輪動力,在車輛動力學控制上,保證極高的自由度。

讓前置前驅的EVO有比著更更善於轉彎的特性

配合LSD限滑差速器,可以有效改善車輛彎中姿態,提升出彎速度,這也是三菱在WRC拉力賽中常勝將軍的秘訣所在。

而到現在這代SUV車型,三菱將獨屬於EVO的超級全輪驅動系統,下放到旗下的SUV上。針對旗下奕歌,歐藍德,歐藍德PHEV,Lancer EVO分別有各自的功能和策略。

即使是起售價不到10萬的廣汽三菱新勁炫,雖然是緊湊型SUV,也依然沿用著純正SUV的車架而非轎車的升高和加強。標配四輪獨立懸掛並傳承了具有三菱冠軍基因的底盤調校,而且提供具有駕駛樂趣的手動擋車型。

廣汽三菱奕歌,採用了與歐藍德相似的電子控制4WD結構,在易滑路面的穩定性以及公路彎道上的操控性能上進行了專門的改善。在中控區的駕駛模式中選擇AUTO,SNOW,GRAVEL三個模式,因此在易滑路面或者差路行駛,或陷入泥淖時也可以發力,具有很強的通過性。

奕歌的四驅模式

GDI、超選四驅、S-AWC超級全輪驅動,使三菱這個汽車品牌充滿魅力和擁躉。

不過說句心裡話,三菱目前的銷量跟車迷心裡的地位不成比例。在車迷心裡,三菱還是一個有脾氣有態度有聲望有個性的汽車品牌,但是全球三菱的銷量這些年有些讓人著急,好在三菱中國及時調整了戰略重新與廣汽合資,成立廣汽三菱,以SUV為自己的主攻方向,除了我們熟悉的帕傑羅,還有定位純正中高級城市SUV的歐藍德,操控性能極佳的運動型SUV奕歌,和去年剛剛完成改款升級的新勁炫。

雖然車市這兩年日子整體難熬,但是廣汽三菱在2018、2019兩年在華銷量卻還是在穩健保持增長,這挺能說明三菱在深耕的SUV領域很有競爭力。期待在技術上曾經充滿靈性的三菱,給現在這個對工程師而言略微無聊的時代,再次天馬行空的帶來些新的驚喜。


既然是暢想,那肯定得來點刺激的。

算下來,飛行汽車這個天馬行空的設計,其實早在1917年就被發明出來,工程師格·寇蒂斯製造了一款翼展長達12.2米的鋁製飛行汽車Curtiss Autoplane。它由一款汽車發動機驅動,嚴格意義上來說都不能算是一款飛行汽車,因為Curtiss Autoplane只實現了短距離的飛行式跳躍。

就如多數看似不可能的設計是出自小說一樣,飛行汽車的概念最早來自於科幻小說鼻祖 Jules Verne的最後一部小說《世界之王》,小說的主角是一個天才發明家,它創造了一款被稱為「恐怖」的飛行汽車,這款車的翼展有9米多長,與其說是一款飛行汽車還不如是一隻大鳥。

與設想的不同,當時人們還沉浸在四輪馬車轉變為四輪汽車的美夢中,根本無暇顧及這個天馬行空的機器。

在1917年之後的幾年裡,各路工程師們也都沒閑著,在1921年法國工程師雷內·唐皮耶(RenéTampier)設計了一款名為「TampierRoadable」的飛行汽車。

雖然它也成功在當年巴黎航展展出,而且還在眾人眼前跑了兩個小時,但無奈拖著這巨大的身軀,平均時速只能達到24km/h,飛行高度也是低得可憐。本以為能夠在展會上一鳴驚人,但最後落了空。

當然啦,嚴格來說,飛行汽車熱是近100年內的事情。

1940年,福特老爺子自信滿滿說:「Mark my word: a combination airplane and motorcar is coming. You may smile, but it will come.」(請記住我下面的話:飛機與汽車結合的產物就要來了,你可能會笑,但它一定會來的)

雖然被打臉多年,但現在看來,老爺子的預言也不見得落空。針對近些年的重磅飛行汽車我此前做過一個總結,感興趣的可以看看我專欄。

七號-宋:不止吉利,原來這麼多公司都在搞飛行汽車?

zhuanlan.zhihu.com圖標

我覺得自動泊車的功能存在老工程師暢想的影子,之前人們停車多數情況下都是亂停亂放,可能也和技術有關。

這個功能在某一方面有改善司機們的停車水平,尤其是側方停車。


哼哼,都太小看100年前的人類了

這才是當時人想像的21世紀的交通,雖然我們依然沒有實現。

至於公交車,當然是在天上飛的。

公交車都飛了,計程車怎麼能在地上。

快遞和郵遞當然也是飛來飛去的。

至於房子,當然是在路上跑的。

就像我們想像二十二世紀的人一樣,20世紀初的人們也是異想天開,車?果然應該飛在天上才叫車啊。

或許我們快要實現一百年前人類的願望了。

好吧,真是愧對先人了,現在的人類太不爭氣了,一種科技研究了一百多年都沒有實質性進展,依然停留在實驗階段,之前的工業革命科技躍進就像假的一樣,這幾十年的科技進步和以前相比就像蝸牛爬,也許劉慈欣的三體寫的都是真的。


汽車創始之初,在噪音方面一直是一個比較大的問題,人們為如何減小噪音而絞盡腦汁,好在三菱通過首創的防震差速車軸,透過兩條雙重轉動的差速車軸,驅動反向曲軸,確保了穩定安靜的行車。


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