世界上第一台纯电动四轮车的诞生与内燃机车的历史
在1834年,世界上第一台纯电动四轮车诞生,而内燃机车则要等到1885年才问世。也就是说,电动汽车的出现比内燃机车早了整整51年!同样,第一台电动摩托车(三轮)诞生于1881年,而内燃机驱动的摩托车则是在1883年问世。今天,大家不妨和我一起回顾一下电动车从诞生至今的百年发展历程,看看它如何在历史长河中不断演变与进步。
电动二轮车的诞生之路
展开剩余85%1877年,尼古拉斯·奥古斯特·奥托成功获得了“四冲程内燃机”的专利,这种引擎后来被广泛应用于各种内燃机车辆。紧接着,1883年,戈特利布·戴姆勒和威廉·迈巴赫研发出了热管点火的内燃机,并成功将其安装到一辆木制两轮车上,这辆车被称为“Reitwagen”或“Einspur”,是世界上第一辆内燃机摩托车。
虽然内燃机技术迅速发展,但电动车的发展也并不落后。电动汽车最关键的部分是电池和电动机,而真正能够实现电动汽车大规模应用的电动机与电池技术并非一蹴而就。在19世纪末,永磁体的电动机技术仍未问世,因此,那个时代的电动机技术还无法应用于实际车辆的设计。
在18世纪中期,美国的本杰明·富兰克林和英国的安德鲁·戈登等先驱者发明了静电马达。1830年代,俄罗斯的莫里茨·冯·雅可比开发了几种直流电动机,但要等到比利时发明家泽诺比·格拉姆的“偶然发现”,电动机才开始进入实用化阶段。1873年,在维也纳博览会上,格拉姆的助手因接线错误无意中发现直流电流通过发电机后可以反向驱动电动机,这一发现为电动机的广泛应用奠定了基础。
1882年,英国的詹姆斯·爱德华·亨利·戈登发明了具有革命性意义的两相交流发电机,而尼古拉·特斯拉在1883年根据格拉姆发电机的设计启发,制造出了两相交流电动机,并在1887年成功完成了第一台实用交流电动机的研发。
与电动机一起诞生的还有电动汽车必不可少的电池。1800年,意大利科学家亚历山德罗·伏打发明了世界上第一台电池,随后,法国物理学家加斯顿·普朗特于1859年发明了铅蓄电池,这种电池不仅具有良好的电力供应能力,而且能够为电动汽车提供可行的续航能力,从而大大提高了电动汽车的实用性。
基于上述发明,1881年,法国发明家古斯塔夫·特鲁韦成功推出了被誉为世界上第一辆实用电动三轮车,标志着电动二轮车的雏形进入市场。1895年,英国的O.博尔顿Jr.推出了第一款量产版电动二轮车,该车配备了10V电池,通过车架悬挂并驱动后轮的轮毂电机,虽然目前尚未找到其实物照片,也无法得知销量情况,但这无疑是电动二轮车历史上的一个里程碑。
电动摩托车与内燃机摩托车的早期竞争
电动汽车与内燃机车几乎是同时期走向实用化的。1901至1903年,美国纽约的阿尔弗雷德与沃尔特·辛普森兄弟经营的Ajax Motor Vehicle公司开始销售电动滑板车。而在加拿大多伦多,CCM公司也推出了一款名为“Ivanhoe”的两轮电动汽车。
在19世纪末的陆地速度记录竞赛中,电动汽车凭借其稳定的动力系统屡屡获得好成绩。当时的内燃机车还处于不断改进的阶段,尚未达到与电动汽车相匹敌的性能。1902至1903年间,美国俄亥俄州的沃尔特·贝克制造了一款名为“鱼雷”的电动汽车,采用流线型车身,是第一辆配备安全带的速度记录车。
1911年10月,技术杂志《流行机械》介绍了一款由美国芝加哥Electra Cycle公司制造的电动摩托车,这款名为“Electra”的电动摩托车一次充电可行驶120至160公里,具有三档调速功能,分别为时速4英里(约6.4公里/小时)、15英里(约24公里/小时)和35英里(约56公里/小时),性能上与现代的电动摩托车不相上下。即便是当时的电池技术和材料条件也未能限制其续航能力,反而成为了那个时代电动摩托车的巅峰之作。
然而,电动摩托车的巅峰并未持续太久。很快,内燃机技术的突破使得内燃机摩托车的性能超越了电动摩托车。与此同时,电动摩托车的进一步发展受限于材料和电池技术的瓶颈。到1919年,四轮电动汽车制造商在美国基本消失,仅剩下底特律电动、米尔本和罗奇&朗三家公司幸存下来。
内燃机的优势与电动车的萎缩
随着内燃机的飞速发展,电动汽车逐渐被边缘化。1912年,查尔斯·凯特林为汽车发明了启动电机,彻底解决了内燃机启动车辆时的危险问题,而电动汽车的“更安全”这一优势也被内燃机技术所攻破。从此,电动汽车市场逐渐萎缩,内燃机车在全球范围内占据主导地位。
然而,电动摩托车并未完全消亡。尽管面临内燃机的强劲竞争,电动摩托车逐渐走向了个性化的小众路线。随着现代科技的发展,电动摩托车重新焕发了活力,这一话题我们将在下次继续探讨。
结语
电动车的发展历史充满了曲折与挑战,但它始终未曾完全被历史所埋没。从19世纪末到20世纪初,电动二轮车与内燃机车的竞逐不仅影响了当时的交通工具设计,也为未来的电动出行奠定了基础。尽管电动汽车在一度被内燃机技术压倒后退出了历史舞台,但如今随着环保意识的觉醒与电池技术的进步,电动车正在逐步重回大众视野。
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