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从瓦特改进蒸汽机,到无人驾驶技术兴起,一文带你了解汽车的发展

01.蒸汽机的发明

可能很多人都从历史书中了解过詹姆斯·瓦特,一提起蒸汽机,大家都会认为蒸汽机是瓦特先生发明的,但是你知道么?在瓦特之前,已经有很多人研究过蒸汽机的原理,其中,起到奠基作用的当属法国科学家丹尼斯·巴本

这位法国的物理学家通过研究高压锅的出气原理,并结合相关数学理论研制出了第一台蒸汽机。

蒸汽机的雏形

02.瓦特对蒸汽机的改进

在已有蒸汽机的基础上,瓦特作出了一系列重大的改造,大大提高了蒸汽机的热效率和运行的可靠性,这使得蒸汽机走向民用领域成为了可能。

瓦特对蒸汽机的改进最突出的点在于提高其热效率,传统的蒸汽机需要燃烧大量的煤炭才能产生足够的热蒸汽,同时呢,这种蒸汽机的另一个弊端就是蒸汽在每个冲程都会冷却,从而导致热量的消失。

瓦特同学创造性的设计了一个独立冷凝器,为了保证气缸内温度不降低,它将蒸汽抽进一个独立的容器中,在该容器中完成冷却过程,这样气缸的温度就不再降低,大大提高了热效率!

瓦特和他的蒸汽机

03.内燃机取代蒸汽机

蒸汽机本身的结构十分笨重,加之燃料采用煤炭也不够清洁,工程师们也都在想方设法,希望采用新的燃料和结构来改进传动的发动机。

真正意义上,内燃机取代蒸汽机源于奥托的发明。

奥托原名康特·尼古扎·奥托,创造性地提出了“奥托循环”理论,根据该理论,发动机采用四个行程,分别是进气、压缩、作功、排气,完整四个行程实现了一次“奥托循环”。

奥托循环

根据前人的理论,卡尔·本茨真正意义上将二冲程发动机应用于三轮汽车中。

卡尔·本茨是一名德国工程师,他将该三轮车命名为奔驰一号,该三轮汽车的单缸达到0.9马力,无论是从内在原理,还是从外形,这辆三轮车具备了现代汽车的基本特征,从此汽车文明开始

奔驰一号

04.汽车进入千家万户

尽管现代汽车工业从德国开始,但是真正做到让汽车进入千家万户,还得从美国说起。

美国人亨利·福特成功研制出双缸发动机,并将其用于4轮轿车中。福特创造性的开发了汽车流水线式的汽车制造装配生产线,汽车零部件组装效率达到了之前的8倍!使得汽车的生产进入了流水线时代。

亨利·福特

正如福特先生本人所言:“这是一辆为公众设计的产品,也是一辆人人都能买得起的汽车”。

05.汽车电气化和电子化

在汽车诞生之初,汽车并没有车灯装置,汽车车灯的发展也是经过层层迭代过程,从最初的的乙炔气前照灯,再到充氙气前照灯。

煤油灯

而汽车的电气系统发展亦是如此,从最初的三大系统(点火、启动和信号系统),随着半导体技术的发展,到如今电子技术在汽车中大规模的应用,如汽车的空调系统、防抱死系统等等。

汽车三大系统

在汽车电气、电子化发展道路上,同样少不了汽车音响系统、新型动力系统的发展。

06.汽车智能化

汽车智能化发展现如今已成为各个车企的竞争热点,汽车智能化发展对于实现汽车“高效、安全、舒适、环保”具有显著意义。

智能汽车(无人驾驶技术)

在汽车智能化领域,最受关注的当属智能驾驶技术,所谓智能驾驶,即“智慧”与“能力”的综合。“智慧”指的是汽车要有人一样的感知和判断能力;“能力”则是指智能汽车能够确保“智慧”有效执行实现良好的人机交互体验。

国内的汽车无人驾驶技术稍晚于国外,真正引起无人驾驶技术浪潮的时间节点为百度公司搭载的无人驾驶技术汽车完成自动驾驶测跑算起。

自动驾驶技术涉及到庞大的产业链,上游是一些设备硬件生产商和芯片供应商,中游则是一些汽车生产商和第三方应用服务商,下游则是消费者层面。

庞大的产业链

07.汽车发展方向

对于未来汽车的发展方向,可以结合最近几年各大汽车厂商的研究来看,可以结合下面三点来看。

第一点:新能源汽车

考虑到能源和环境问题,新能源汽车发展大有可为,目前常见的几种类型有混动(HEV)、纯电动(BEV)、燃料电池(FCEV)和其它类型新能源汽车。

第二点:无人驾驶技术

结合目前的结论,无人驾驶技术是一种更加安全的出行方式,随着各个车企和研究机构搭载无人驾驶技术的汽车路跑的顺利实施,相信等待技术进一步成熟后,无人驾驶技术可以真正做到民用。

第三点:汽车万物物联

汽车的万物互联技术,以汽车为载体,通过人车交互,搭载人工智能技术,可以让汽车更加智能,同时赋予汽车一定的“视听感官”,让汽车不单单是交通工具而已。

汽车发展方向

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