汽車行動的司令槍——自動啟動器
以前,汽車的發動是一件非常麻煩的事。汽車的動力雖然用的是內燃機,可是要發動它,必須在汽車的前麵插入一根鋼管似的搖把,然後用力地搖動才能發動起來。這種手搖式發動存在一個致命的缺點——發動機飛速旋轉起來的時候,稍有不慎,或不熟練,搖把將司機打傷或打死的事是常有的。
一天,卡迪拉克汽車公司的總裁亨利·利蘭的一位十分要好的朋友,在發動汽車時,被汽車的搖把打死了。亨利·利蘭十分傷心,連忙發電報給美國的發明家查爾斯·凱特林,請他到底特律來訪問,研究解決汽車的發動問題。
查爾斯·凱特林是一個發明愛好者,1909年的時候,還在俄亥俄州戴頓的附近找了一個舊穀倉,作為自己的“實驗室”,與助手們一起進行發明創造的研究,開發和研製了許多工業新產品,在當地很有名氣。
當查爾斯·凱特林接到亨利·利蘭的電報後,立即趕到底特律,並欣然接受了亨利·利蘭請他改進汽車發動問題的委托。
強烈的責任感和使命感使凱特林一回到那間舊穀倉就投入了緊張的研製工作中。同時,他走訪一些汽車製造專家,請他們提出意見,談談想法:
“憑我多年的製造汽車的經驗,要不用搖把來發動汽車,除非在汽車中再裝一部發動機。”一位資深的汽車製造專家嚴肅地指出來。
“凱特林,不安裝發動機是不可能的事。”他的好朋友也好心地勸說他。
凱特林陷入了沉思。
可是,如果在汽車前部再裝一部發動機,那汽車就會顯得很龐大笨重,這顯然是不合適的。凱特林下決心重新研製一種裝置來解決這個難題。他一次又一次地試驗,把零件裝了拆、拆了裝,一會兒加上這個元件,一會兒裝上另一個元件……直到1910年12月24日,凱特林坐在駕駛室裏,按動電鈕,汽車的馬達終於轟鳴和旋轉起來了。
凱特林流下了一串喜悅的淚水,助手們也高興得跳了起來。
後來,凱特林又對自己發明的自動啟動器不斷改進,讓它從實驗室走向了駕駛室,為千千萬萬的司機提供了極大的幫助。
如今,駕駛汽車時,駕駛員隻要扭動一下汽車發動機的鑰匙,汽車就會發出歡快的響聲,車子就可以開起來了。這就是凱特林所作出的貢獻。
車禍引來的發明——安全玻璃
1903年的一天,法國化學家別奈迪克在實驗室整理儀器時,不小心把一隻玻璃燒瓶摔倒在地上了。他擔心玻璃燒瓶裏的藥水撒到地上,便連忙伸手拾起這隻瓶子。這種脆薄的玻璃瓶掉到地上,理當摔得粉碎,瓶裏的藥水會流到地麵上,可是奇怪,這隻燒瓶雖然布滿了裂紋,卻沒有一片碎片,瓶中的藥水也一滴沒有漏出來。整個瓶子還是原來這個樣子。
別奈迪克沒有把摔裂的瓶子扔進垃圾箱,而是將它拿起來,仔細看了又看,又看了一下貼在瓶子上的那個藥品標簽,陷入深思。他想,這件事情很不一般,一般的玻璃瓶一摔就碎,碎片滿地,而這個瓶子隻破裂而不形成碎片,這中間定是瓶中的藥品起了作用。這種藥品今後可能在玻璃工業中派上大用場。
可是,別奈迪克當時手頭很忙,來不及對這種藥品在玻璃中所起的作用細做研究,便把燒瓶暫放置在一邊。他在燒瓶上貼了一張小紙條,上麵寫道:“1907年11月21日,這隻燒瓶從3.5米高的地方摔下來,拾起來就是這個樣子。”
一晃過去多年,1920年的一天,別奈迪克在報紙上讀到一則這樣的新聞:一輛汽車在高速行駛時,方向盤突然失靈,汽車撞上了路邊的電線杆,接著又翻到水溝裏。車上三名乘客有兩名當場死亡,一名身受重傷。經過調查發現,事故致死的原因來自汽車玻璃——一名乘客被碎玻璃如尖刀一般刺進身體;另一名則是從破碎的車窗中躥出來,犬牙交錯的碎玻璃劃得他渾身血流不止;而那名幸存的乘客也被玻璃劃傷。最後,報紙發出疑問:有沒有辦法給汽車窗裝上不會碎成片的玻璃呢?
這篇報道引起了別奈迪克的注意,他的腦海裏立即浮現出以前實驗室裏那隻從高處掉在地上而沒有摔碎的燒瓶的情景。他想,那隻燒瓶摔地後為什麼不碎呢?如果在汽車的窗子上裝這種不碎的玻璃該多好啊!
別奈迪克被自己這個奇妙的設想深深吸引住了。他一口氣跑到實驗室,找出那隻貼有字條的燒瓶。經過研究,他終於發現了瓶子破而不碎的秘密:原來,那隻燒瓶曾經裝過硝酸纖維溶液,溶液揮發後,瓶壁上留下了一層堅韌而透明的薄膜,牢牢地粘在瓶子上。所以當它摔在地上時,隻是震出裂紋而不破碎,也就沒有碎片飛散出來。
偶然的發現、新聞的啟迪像一把鑰匙,一下打開了別奈迪克敏捷的思路。他連夜調配試劑,在兩層玻璃之間夾上一層透明的硝酸纖維素,使它們牢牢地粘合在一起,嚐試著做出“安全玻璃”。知易行難,實驗不像他想像中的那樣順利。硝化纖維薄膜不耐高溫,遇到紅熱的玻璃容易燃燒甚至爆炸。此外,玻璃和硝化纖維的粘合力不強等。別奈迪克針對這些問題進行研究,逐一解決,新型的“安全玻璃”便誕生了。這種玻璃一時間廣泛應用於商店、飛機、汽車及坦克上。
不過,人們不久就發現了一些問題:長時間使用之後玻璃會變得模糊不清;玻璃和硝化纖維可能會脫離;而且生產技術複雜,價格昂貴。後來,有人想到了用玻璃絲做成玻璃布來代替硝化纖維,也有人偶然發現讓強大的冷風吹到紅熱變軟的玻璃表麵時,玻璃收縮成圓溜溜的顆粒,大大提高了玻璃的強度,好像堅不可摧的“盔甲”,於是誕生了“鋼化玻璃”。
“安全玻璃”的發明,為增加汽車的安全性作出了重要貢獻。
乘車人的安全衛士——安全帶
當人坐在車上時,一旦急刹車或發生車禍,乘車人容易被彈出車外或慣性的作用受到車體的嚴重撞擊,造成嚴重傷害甚至發生死亡事故。如果把乘車人固定在座位上,那就安全多了。隨著汽車業的發展,人們越來越需要這種安全設備。
曾經有人在汽車的座椅後麵固定兩條帶子,被交叉地綁在人體上,並在股部用搭扣鎖定,不幸的是,這種設計在高速撞擊下無法阻止人體活動,而且搭扣的所在位置十分別扭,它本身會造成對人體內器官的傷害。
1958年,尼爾斯·博霍林發明了三點式安全帶。他的發明至今仍作為標準設置而被安裝在全球所有的汽車內,並在世界各地的交通事故中拯救了數以萬計的生命。
尼爾斯·博霍林原是瑞典航空工業的工程師,當時他負責設計飛行員座椅的彈射器,讓他們在緊急情況下盡可能有效地逃離駕駛艙。可是,尼爾斯·博霍林在後來卻把精力放在相反的方麵,研究如何在極端危險條件下把身體安全地固定在原地不動。
1958年,尼爾斯·博霍林應聘加盟富豪汽車公司,他便有了實踐自己的設想的機會,著手為公司的汽車研製安全解決方案。尼爾斯·博霍林所設計的汽車安全帶的基本出發點是著眼於四項行之有效的原則。一是安全帶應能同時跨過腹部以下部位並橫跨在肩部,二是應處於從生理角度衡量是正確的位置,即應該橫跨在骨盆和胸腔之上;三是應該通過一個位於座椅一側的低位固定點協調其所發揮的作用;四是其幾何形狀應該是一個水平放置的V字,並可在張力作用下保持其位置不變。在這四個原則的指導下,尼爾斯·博霍林發明了名副其實的安全帶——三點式安全帶。1959年,富豪汽車公司為他的這個發明申請了專利。
1959年富豪汽車公司在其P120型和PU544型汽車上配置了三點式安全帶,從而首次將這項專利產品投入北歐市場,也使得富豪汽車公司成為世界上首家把三點式安全帶列為標準配置的汽車製造商。
三點式安全帶一誕生,就顯示出了它強大的生命力和安全護衛功能,在用撞擊試驗設備對各種安全帶方案進行撞擊試驗後,三點式安全帶被認定是對乘客的保護作用是最傑出的,富豪公司的交通事故研究小組通過了大量的調查研究發現,三點式安全帶使汽車撞擊事故所造成的傷亡人數減少了75%。
1963年,富豪汽車公司把三點式安全帶引入美國等國家,受到了普遍的歡迎。美國為表彰對改變人類生活作出過貢獻的發明家而設立了美國國家級發明家名人獎,他們為尼爾斯·博霍林頒發了國家級發明家名人堂證書,尼爾斯·博霍林的兩個兒子代表父親在美國接受了這一證書。
交通安全的守護神——紅綠燈
我們現在所說的紅綠燈,其實際意義上的名字就是“交通信號燈”。如今被安裝在各個道口上,成為了疏導交通車輛最常見和最有效的手段。可以預計,在未來它仍然是一種十分有效的交通管理設施。
最早的紅綠燈是在19世紀初發明的,說起它的來曆,還與服裝的顏色有很多的關聯。
19世紀初,在大不列顛帝國中部的約克城,婦女們對衣服的穿著與顏色十分考究。並且十分有趣的是,紅、綠裝分別代表女性的不同身份,那些結了婚,有了家庭的年輕婦女們,為了避免再受到一些人的追求,就會穿起紅衣服來表示已經結婚;而那些未婚的小姐則穿起了綠衣服,表示自己還沒有嫁人。時間一長,穿衣無意形成了這樣一種習慣。