對(duì)車輛工程發(fā)展的分析

摘 要：車輛工程是一項(xiàng)重要的工程技術(shù)領(lǐng)域，側(cè)重于理論，對(duì)土地，包括汽車，拖拉機(jī)，機(jī)車車輛，軍用車輛和工程車輛的移動(dòng)設(shè)備的設(shè)計(jì)和技術(shù)等問(wèn)題。本文通過(guò)對(duì)車輛工程的發(fā)展史進(jìn)行分析來(lái)讓大家更加詳細(xì)的了解車輛工程的歷史以及現(xiàn)狀。

關(guān)鍵詞： 車輛；發(fā)展

在現(xiàn)代社會(huì)中廣泛使用，不僅影響了車輛的運(yùn)輸行業(yè)和汽車行業(yè)，是我們國(guó)家的支柱產(chǎn)業(yè)之一，但也對(duì)農(nóng)業(yè)和國(guó)家的防御裝備現(xiàn)代化的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。車輛工程范圍從原來(lái)的力學(xué)，機(jī)械設(shè)計(jì)，材料，流體力學(xué)和化學(xué)機(jī)電工程，機(jī)械設(shè)計(jì)及理論，計(jì)算機(jī)，電子技術(shù)，測(cè)試計(jì)量技術(shù)和控制技術(shù)，這不僅是相互滲透，也進(jìn)一步與醫(yī)學(xué)結(jié)合，生理學(xué)和心理學(xué)。它已經(jīng)發(fā)展成為一門綜合學(xué)科，包括多重的高科技和工程技術(shù)領(lǐng)域。

關(guān)于機(jī)械工程發(fā)展，在許多研究機(jī)械工程史著作中將其分為三個(gè)階段：古代機(jī)械工程史、近代機(jī)械工程史、現(xiàn)代機(jī)械工程史。

機(jī)械始于工具。公元前3000年以前（史前期），人類已廣泛使用石制和骨制的工具。搬運(yùn)重物的工具有滾子、撬棒和滑橇等，如古埃及建造金字塔時(shí)就已使用這類工具。公元前3500年后不久，蘇美爾人已有了帶輪的車。史前期的重要工具有弓形鉆和制陶器用的轉(zhuǎn)臺(tái)。弓形鉆由燧石鉆頭、鉆桿、窩座和弓弦等組成，用來(lái)鉆孔、擴(kuò)孔和取火。埃及第三至第六王朝（約公元前2686年～前2181年）的早期，開始將牛拉的原始木犁和金屬鐮刀用于農(nóng)業(yè)。約公元前2500年，歐亞之間地區(qū)就曾使用兩輪和四輪的木質(zhì)馬車。敘利亞在公元前1200年制造了磨谷子用的手磨。

公元前600～公元400年的古羅馬稱為古典文化時(shí)期，這一時(shí)期木工工具有了很大改進(jìn)，除木工常用的成套工具如斧、弓形鋸、弓形鉆、鏟和鑿?fù)猓€發(fā)展了球形鉆、能拔鐵釘?shù)难蚪清N、伐木用的雙人鋸等。廣泛使用的還有長(zhǎng)軸車床和腳踏車床，用來(lái)制造家具和車輪輻條。腳踏車床一直延用到中世紀(jì)，為近代車床的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

約在公元前1世紀(jì)，古希臘人在手磨的基礎(chǔ)上制成了石輪磨。這是機(jī)械和機(jī)器方面的一個(gè)進(jìn)展。約在同時(shí)，古羅馬也發(fā)展了驢拉磨和類似的石輪磨。

表是1500年前開始制造的。重要的改進(jìn)是用螺旋彈簧代替重物以產(chǎn)生動(dòng)力，此外還加了棘輪機(jī)構(gòu)。機(jī)械式鐘表創(chuàng)造的成功，不僅為現(xiàn)代文明所必需，也推動(dòng)了精密零件的制造技術(shù)。機(jī)械式鐘表后來(lái)又得到全面改進(jìn)，如單擺式時(shí)鐘取代了原來(lái)的天平式時(shí)鐘。1676年英國(guó)為格林威治天文臺(tái)制作了擺長(zhǎng)不同的兩種精密時(shí)鐘。懷表采用雙金屬條，解決了平衡輪的溫度補(bǔ)償問(wèn)題。

在歐洲誕生了工程科學(xué)。許多科學(xué)家，如牛頓、伽利略、萊布尼茲、玻意耳和胡克等，為新科學(xué)奠定了多方面的理論基礎(chǔ)。為了鼓勵(lì)創(chuàng)造發(fā)明，意大利和英國(guó)分別在1474年和1561年建立了專利機(jī)構(gòu)。17世紀(jì)60年代出現(xiàn)了科學(xué)學(xué)會(huì)，如英國(guó)皇家學(xué)會(huì)。英國(guó)于1665年開始出版科學(xué)報(bào)告會(huì)文獻(xiàn)。法國(guó)約于同時(shí)建立了法國(guó)科學(xué)院。俄、德兩國(guó)也分別于1725年和1770年建立了俄國(guó)科學(xué)院和柏林科學(xué)院。這些學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)沖破了當(dāng)時(shí)教會(huì)的禁錮，展開自由討論，交流學(xué)術(shù)觀點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，因而促進(jìn)了科學(xué)技術(shù)以及機(jī)械工程的發(fā)展。

在1750～1900年這一近代歷史時(shí)期內(nèi)，機(jī)械工程在世界范圍內(nèi)出現(xiàn)了飛速的發(fā)展，并獲得了廣泛的應(yīng)用。1847年，在英國(guó)伯明翰成立了機(jī)械工程師學(xué)會(huì)，機(jī)械工程作為工程技術(shù)的一個(gè)分支得到了正式的承認(rèn)。后來(lái)在世界其他國(guó)家也陸續(xù)成立了機(jī)械工程的行業(yè)組織。

機(jī)械工程的發(fā)展，在工業(yè)革命的進(jìn)程中起著主干作用。如18世紀(jì)中葉以后，英國(guó)紡織機(jī)械的出現(xiàn)和使用，使紡紗和織布的生產(chǎn)技術(shù)迅速提高。蒸汽機(jī)的出現(xiàn)和推廣使用，不僅促進(jìn)了當(dāng)時(shí)煤產(chǎn)量的迅速增長(zhǎng)，并且使煉鐵爐、鼓風(fēng)機(jī)有了機(jī)器動(dòng)力而使鐵產(chǎn)量成倍增長(zhǎng)，煤和鐵的生產(chǎn)發(fā)展又推動(dòng)各行各業(yè)的發(fā)展。蒸汽機(jī)用于交通運(yùn)輸，出現(xiàn)了蒸汽機(jī)車、蒸汽輪船等，這反過(guò)來(lái)又促進(jìn)了煤、鐵工業(yè)和其他工業(yè)的發(fā)展。汽輪機(jī)、內(nèi)燃機(jī)和各種機(jī)床相繼出現(xiàn)。

其中動(dòng)力機(jī)械技術(shù)的突破，促進(jìn)了各技術(shù)領(lǐng)域的突飛猛進(jìn)。第一臺(tái)有實(shí)用意義的蒸汽動(dòng)力裝置是英國(guó)的T.鈕科門于1705年制成的大氣式蒸汽機(jī)，曾在英國(guó)的煤礦和金屬礦中使用。1712年制成的鈕科門蒸汽機(jī)，它的蒸汽氣缸和抽水缸是分開的。蒸汽通入氣缸后在內(nèi)部噴水使它冷凝，造成氣缸內(nèi)部真空，氣缸外的大氣壓力推動(dòng)活塞做功，再通過(guò)杠桿、鏈條等機(jī)構(gòu)帶動(dòng)水泵活塞運(yùn)動(dòng)。1765年瓦特制作了一臺(tái)試驗(yàn)性的有分離冷凝器的小型蒸汽機(jī)，1781年他又取得雙作用式蒸汽機(jī)的專利。1776年瓦特與M.博爾頓合作制造的兩臺(tái)蒸汽機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)。到1804年，英國(guó)的棉紡織業(yè)已普遍采用蒸汽機(jī)作為生產(chǎn)動(dòng)力。

19世紀(jì)中期，內(nèi)燃機(jī)問(wèn)世。第一臺(tái)在工廠中實(shí)際使用的內(nèi)燃機(jī)是1860年法國(guó)的勒努瓦制造的無(wú)壓縮過(guò)程的煤氣機(jī)，其基本結(jié)構(gòu)與當(dāng)時(shí)的蒸汽機(jī)相差不多。1862年，法國(guó)A.E.B.de羅沙提出四沖程循環(huán)的基本原理。1876年，德國(guó)N.A. 奧托制成四沖程往復(fù)活塞式單缸臥式煤氣機(jī)，比勒努瓦的煤氣機(jī)效率更高，功率更大。1878年，英國(guó)D. 克拉克制成二沖程作出了重要貢獻(xiàn)。1897年他制成第一臺(tái)壓縮式點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)（柴油機(jī)），使用液體燃料，按四沖程原理工作，熱效率高于當(dāng)時(shí)其他任何內(nèi)燃機(jī)。早期的壓縮式內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速比較低，進(jìn)入20世紀(jì)后內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速大幅度提高。

隨著發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的發(fā)明，世界開始進(jìn)入電氣時(shí)代。中心發(fā)電站迅速興起，大功率的高速汽輪機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。

第二次世界大戰(zhàn)以后的30年間，機(jī)械工程的發(fā)展特點(diǎn)是：除原有技術(shù)的改進(jìn)和擴(kuò)大應(yīng)用外，與其他科技領(lǐng)域的廣泛結(jié)合和相互滲透明確加深，形成了機(jī)械工程的許多新的分支，機(jī)械工程的領(lǐng)域空前擴(kuò)大，發(fā)展速度加快。這個(gè)時(shí)期，核技術(shù)、電子技術(shù)、航空航天技術(shù)迅速發(fā)展。生產(chǎn)和科研工作的系統(tǒng)性、成套性、綜合性大大增強(qiáng)。機(jī)器的應(yīng)用幾乎遍及所有的生產(chǎn)部門和科研部門，并深入到生活和服務(wù)部門。

進(jìn)入20世紀(jì)70年代以后，機(jī)械工程與電工、電子、冶金、化學(xué)、物理和激光等技術(shù)相結(jié)合，創(chuàng)造了許多新工藝、新材料和新產(chǎn)品，使機(jī)械產(chǎn)品精密化、高效化和制造過(guò)程的自動(dòng)化。

縱觀機(jī)械工程的發(fā)展歷程，制造業(yè)與制造技術(shù)的發(fā)展是由國(guó)家政治、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等多方面的因素決定的。