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常要停下来添煤加水,操作很不方便。蒸汽机还不断地、大量地排出浓烟和
蒸汽,坐车的人和行人都难免烟熏火烤之苦。
正当汽车的发展陷入困境之时,一种新的动力机械——内燃机破土而出
了,这就使汽车的发展道路豁然开朗起来。
1866年,德国人奥托制造了第一台能够实际使用的煤气内燃机。1882
年,德国人戴姆勒又造出了汽油内燃机。这为汽车的发展创造了条件。
1886年,由戴姆勒研制的汽车诞生了。当这辆古怪的车子出现在德国康
士坦丁街头时,行路的人们都停下脚步,以惊异的目光注视着这个怪物。它
跑得那样快,把一辆辆马车远远地抛在后头。现代汽车就是以这样的方式宣
告了它的诞生。
几乎与此同时,在英国、法国和美国等地都有人先后制造出类似的汽车。
这些汽车虽然取得了较大的成功,但毕竟都非常幼稚,还有许多不能令人满
意的地方。
它们的共同缺点是不适用、不结实、不方便、操纵费劲、不安全、快慢
不自如。
但这些问题不可能一下子都解决。人们在研制汽车时,有两个更迫切的
问题需要解决。一是汽油机的曲轴既要能可靠地带动车轮转动,在必要时又
要能方便地与车轮脱开联系,可以不相干扰地各自转动。这是因为,内燃机
起动时,只有曲轴与车轮脱开联系才能较容易转动;有时汽车需要暂时停下
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来,又要避免使内燃机频繁地熄火和启动,这都要求能方便地切断动力联系。
二是由于汽油机转速很高,如果让它直接带着车轮转,汽车则将以每小时近
100公里的车速奔跑,那时这样的车速人们想都不敢想。
为了解决第一个问题,人们发明了离合器,使内燃机曲轴与车轮可以方
便地脱开;为了解决第二个问题,人们又发明了减速器,有效地控制了车速。
到第一次世界大战前夕,汽车的发展已日趋完善,前述那些缺点几乎都
被克服了。那种简陋、笨拙、粗糙的样子一扫而光、出现在人们面前的则是:
外型匀称、油漆闪亮、装载便利、乘坐舒适、牢固结实、安全高速的优良交
通工具了。
此外,汽车的各个部件也得到了进一步发展。动力装置有汽油机、柴油
机两种;底盘部分有适于较高车速、较大载重量的传动装置、转向装置、制
动装置、行驶装置,以及较完备的电器设备。
第一次世界大战中,汽车经受了严峻的考验。同时,人们根据战争的更
高要求,进行了不断的改进,使汽车这一重要的运输工具得到了进一步发展。
机械之母——机床的发明
(1774年)
机床作为一种工作母机,是制造机械的机械。它的发明对整个社会生产
具有重大意义。对于产业革命而言,如果说瓦特发明的蒸汽机是一个重要前
提的话,那么机床的发明则是产业革命的重要基础。
在机床的发明史上,有着诸多的杰出人物。
1774年,维金森发明了镗床,镗床相当于木工的刨子,主要用于材料的
抛光。当时由于蒸汽机的出现,汽缸和活塞的加工要求很高,而镗床的出现
满足了这一需要。维金森发明的镗床是用水车使汽缸材料旋转,让刀具从材
料的纵的方向上前进,对汽缸内部进行切削。用这种镗床加工直径72英寸的
汽缸,误差只有一枚硬币那么厚,这在当时已经是很高的精度了。
1794年出现的滑动刀架,是莫兹利的一项重要发明。滑动刀架是现代机
床的重要部件。它能够沿转动工件水平地移动固定在屋架上的刀具。1800
年,莫兹利又发明了能够车螺纹的车床,成为产业革命中重要的机械之一。
到19世纪初,另一种重要的机床——铣床出现了。它先是由瑞士机械师
波德梅尔于1839年发明,后来又为美国工程师布朗所改进。铣床上安有一个
转动的刀具,在工件通过时对工件进行切削。布朗发明的铣床称为“万能”
铣床。它能使用任何的刀具:有的像圆锯,有的能够在工件上开方槽或圆槽,
有的能铣平表面。这种“万能”铣床于1867年拿到巴黎博览会上展出时,获
得了极大的成功。
打孔机出现于1765年。那时,英国早期的伟大建筑工程师斯米顿设计了
一种筒形打孔机,它是用水轮作动力的。由于钻孔工具的末端是在圆筒内的
小轮子上不断移动的,钻孔工具不很快,钻的孔也不平。1775年,另一位英
国工程师约翰·威尔金森,用一种有效的工具支架改进了钻孔机,其办法是
让钻孔杆通过圆筒,牢牢地安在两个支座上。
19世纪,英国、欧洲大陆和美国由于工业发展,各大公司成立了研究小
组,集体研究成果逐渐取代了个人发明。因此,有些机床和技术已很难说清
是什么时候、到底是谁创造发明的。
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天花病的克星——牛痘疫苗
(1776年)
两百多年前,天花作为一种传染病,曾严重威胁着人类的生命。在欧洲,
当时由于天花蔓延,人口大量死亡,就连荷兰国王威廉二世、奥地利皇帝约
瑟、法国国王路易十五以及俄国皇帝彼得二世等知名人物都没能幸免。如何
找到防治天花的办法,成为当时世界各国的一大难题。
早在16世纪以前,中国就有“一度得过天花的人就永不得同样病症”的
认识。因此,有在幼年时故意使人得天花的做法。这就是,有意识地把天花
的脓汁放在孩子的鼻子里去,使他感染天花,从而不再生这种病。这种做法
俗称“种花”。这种预防接种的方法18世纪经波斯、土耳其,传到了英国。
可是这种方法是很危险的,不少人因此而丧生。
1766年,英国人琴纳跟随一个医师学医时,收治了不少天花病人。一天,
一位农场挤牛奶的女工前来看病,听到医生们在议论寻找防治天花的办法,
就接上来说:“前些日子天花作乱,但我们农场挤奶女工却没一个得病。有
人说,这是我们常接触奶牛,手上常长牛痘,才免去了灾祸。”琴纳听了若
有所悟,但另一位医生却说:“这跟防治天花有什么关系,难道让全世界的
人都去挤牛奶。”琴纳觉得也有道理,就没有再想这件事。
十年之后,当琴纳成了正式医生,并苦苦探索防治天花的办法时,他偶
然想起了挤奶女工的话。于是他专门赶到农场,对挤奶女工进行调查。结果
了解到,这些挤奶女工都感染过牛痘,但都没患过天花。因为这些女工在挤
牛奶时,无意间都接触过患天花的奶牛的脓浆,使她们的手上长出了小脓疱,
身体也略感不适,但很快脓疱就消失了,身体也恢复正常。
琴纳从调查研究中认识到,牛痘和天花十分相似,人体中产生的抗牛痘
能力也能够预防天花。根据这一推断,琴纳先在动物身上作了试验,取得了
预期效果。接着,他又决定在自己的儿子身上作试验。结果,儿子接种牛痘
后感染的程度很轻,很快就好了。为了证实种牛痘之后不会染上天花,琴纳
又把大量的天花脓液接种到儿子身上,儿子不仅没有染上天花,连稍为不适
的现象也没出现。琴纳终于成功了。
琴纳发明的种牛痘法,在当时受到了强烈的反对。但实践反复证明这一
方法是有效的,缺乏根据的反对难以成立,终于受到了全世界的欢迎。
为奖励琴纳对人类作出的伟大贡献,1802年英国政府奖给他1万英镑的
重金。1806年又奖给他两万英镑。俄国皇帝还赠送给琴纳一个昂贵的宝石戒
指,作为永久的纪念。
走锭精纺机的发明
(1779年)
走锭精纺机是继飞梭和珍妮纺纱机之后,棉纺织工业中的又一重要发
明,它的发明人是英国的克朗普顿。
自从哈格里夫斯发明了珍妮纺纱机之后,阿克赖特又于1769年发明了水
力纺纱机。这种纺纱机纺出的纱虽然粗糙,但是很结实,而且这种机器是用
水作动力的。利用这种机器,人们很快建起了一大批纺织工厂。
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但是,不论是珍妮纺纱机还是水力纺纱机,都有其自身的局限性,需要
进一步改进。这个问题引起了克朗普顿的兴趣。1774年,年仅21岁的克朗
普顿就开始试制新的纺纱机了。
克朗普顿是个腼腆的青年,他性格内向,独自在兰开夏郡博尔顿郊区一
个庄园里工作。他的守寡的母亲是这个庄园的看管人。他埋头苦干了5年,
最后终于把机器研制成功了。这时他结了婚,并在妻子的帮助下开始纺纱和
卖纱。由于机器先进,他们纺的纱又好又细,没有任何地方的纱比得上。
很快地,一些同行业的竞争对手开始打探克朗普顿新发明的秘密。他们
有的搭着梯子爬到顶楼的窗户跟前,偷偷地窥探这种奇妙的新机器。由于他
付不起申请专利的花销。便被迫在大庭广众之下签名将这种机器的秘密公
开,而他只收到60英镑作为报酬。
克朗普顿发明的精纺机综合了哈格里夫斯和阿克赖特的设计思想,增加
了一个至关重要的滑动架。滑动架上