历史的印记 车轮的演进

nofxhuang

从最初的因为制造陶器所需而设计，到作为人类的先进发明之一，车轮这个让车辆行走的最基本的组成单元，绝对可以说是汽车各部件的开源鼻祖，它的诞生久远到连发明者都无法考证，但它却像是推动人类文明不断发展的一计催化剂，让汽车发展史的滚滚洪流不断向前，第七期《演•异》栏目，我们不妨追溯到公元前那个人类文明尚处启蒙的年代，探寻一下车轮的进化故事。
车轮发展史



可考证的车轮的发明时间大约在公元前3500年左右的美索不达米亚地区，这个曾被周杰伦写到《爱在西元前》里的两河文明发源地，可能因为其最早出现人类文明的特殊身份，而不乏神秘传说和起源故事，最早以运输为目的的车轮诞生，大约在公元前3200年，主要是美索不达米亚地区用于战争或竞赛的双轮马车。



然而，有记载的人类文明远不能体现车轮历史的悠久，真正的车轮起源可能要从石器时代开始，也就是大约一万五千年至七十五万年前，那时的车轮其实就是一个圆木桩，原始人类用几个木桩并排被放在承载物品的下方以向前滚动，当然这也就出现了当时人们所面临的一个很大的困扰——不能持续稳定的向预期的方向滚动。为了克服这个障碍，人们在之前曾经使用过的轻撬的基础上进行了改良，用一根长棍贯穿于两个圆木桩中央，放在平板之下，前后各一，从而解决了控制推动方向的问题。



但随后人们又发现，这样的结构无法长时间运输货物，因为圆柱形的木桩非常不耐磨，经常会出现裂痕、断裂等情况，在不断的尝试之后，车轮被逐步改为了中间较薄，外沿较厚的造型，同时链接杆也采用了更加接近车轴的样式，让车轮更加稳定耐用。



耐用性问题解决之后，人们开始关注到结构设计上的问题，因为两个木桩之间固定木轴的形式，在转弯的时候会非常尴尬，车轮的结构也因此发生了根本性的进化，车轴不再固定，而是通过中心片和轴孔三者联动，使车轮可以各自转动，这样车辆在转弯的时候，内侧车轮速度更慢，外侧车轮速度更快，以完成转弯。


简单的滚动和转弯虽能满足人们的日常所需，但是就当时的生产发展速度来说，这样的工具效率远达不到大型生产需要，为了节省时间和劳动力，辐条的设计开始出现，车轮也在其诞生的1500年之后，由埃及人首先开始使用由轴孔、轮辐、轮辋组成的车轮，不仅节省了原材料，而且使车轮变得更轻，更便捷。



到了公元1000年前，凯尔特人开始在其双轮马车上使用铁制圈车轮，由于其结实耐用的特质，这种车轮一直被沿用至了公元1802年，一种更细的铁丝轮辐被G.F. Bauer注册为个人专利，这项发明在今天的自行车身上还可以见到。



伴随着铁丝轮辐的出现，另一项伟大的发明由R.W. Thompson在1845年注册为专利，那就是充气轮胎，这项发明在1888年，被英国的一位兽医John Dunlop进行了改良并再次注册为专利，而之后英国的著名体育运动用品品牌DUNLOP也让人们彻底告别了颠簸的时代。
汽车的车轮



汽车车轮发展的开端，可以从1885年的那辆奔驰一号说起，三轮的造型完全采用了自行车的车轮结构，而外侧则采用了André和Edouard Michelin发明的硬橡胶，这两兄弟的名字也许你并不熟悉，但提到鼎鼎大名的米其林轮胎公司，也许你会对他们的早期橡胶作品多少有些好奇。1910年，B.F. Goodrich公司在硬橡胶中加入了碳，推出了更加耐用的轮胎。



再来看看美国方面，福特的Model T汽车问世之时采用的是木质轮辐，到了1926年至1927年，改为了钢制轮辐，不过让美国人坐上汽车可不是件容易的事情，老美对于硬橡胶带来的颠簸感几乎无法容忍，所以直到Mr. Dunlop的充气轮胎普及之后，汽车才真正开始跃进。



不过当时的充气轮胎跟我们现在所见到的还相去甚远，不仅没有现在根据路面状况而分类细致的胎纹，连寿命都短的可怜，大概三四十英里就要去检修，最长也跑不过2000英里，还经常会发生轮胎脱落、被刺穿或挤压变形等情况。



人们对于车轮的开发重点主要还是以减轻车轮重量为目的，到目前看来，汽车的车轮基本以钢和合金两种为主，我们仍旧没有必要谈论过多技术，只要知道后者更轻更坚固，可以让车辆的运动性、操控性更佳，刹车系统的使用寿命也更长。
未来车轮



很多科幻片里的汽车或者说是飞行器，都已经不再有车轮的影子，不过相信近几个世纪我们还不太可能跟车轮说再见，虽然现在无论是轮毂还是轮胎，都已经被人们开发出了任何可能的形式，但很多公司还是在尽可能的发明出更加有未来感的原型车轮，我们不妨来看两个米其林公司的概念发明。
Tweel

这项将轮胎与轮辋整合为一体的设计，出现于2006年，它看起来似乎又回到了当年那个硬橡胶的时代，不再有充气压缩空气部分，轮辐的灵活适应能力很强，可以吸收颠簸路面带来的震动，米其林公司表示，即使没有传统的充气部分，Tweel也能够像普通轮胎一样，适应路面的各种情况，达到舒适驾驶的要求。不过即使是这样的说明，也还是不能掩饰它的缺点，在时速超过80km/h之后，震动会相当明显，所以也就只适用于一些小型车辆上。
Active Wheel System 动态车轮系统



这一概念可谓是颠覆性的，因为米其林似乎想让车轮成为纯粹的个体，它不仅有自己的引擎，还有变速箱、悬挂和传动轴，这样的四个轮子不知道驾驶起来会不会考验人的协调性，虽然它只适合于电动车，但是这样的设计实现起来还需要一个相当长的过程。

喵咪酱

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