在治沙队休整几天之后,元气加满的牛飞又回到了他忠诚的工作室。
经过了先秦战车的制作,微耕机以及宝马530的完全拆卸组装之后,牛飞对车辆也有了比较深入的认知。正好,之前就有了类似的想法,就是对人类科技发展的历程进行巡礼式的回顾和复刻。
而车这一大品类,就是计划中的一个系列之一,前面的先秦战车就是系列的第1个作品。
人类的第1辆汽车就是牛飞接下来的目标。
……
如果说到车的发明,那已经是很久很久以前的事情了。比如在华夏的古代传说中,就有黄帝造车的说法。
与车的发明同时产生的,就有一个谁来拉车的问题,用严谨点的话来说,就是要寻找车的驱动力。
最自然的,车可以由人来推动或拉动。然而,人的体力、速度有限。于是人们就找到牛、马来完成这样的工作。特别是马车作为一种主要的交通工具,服务了人们数千年之久,确实可说是立下了汗马功劳。
牛、马毕竟是有生命的动物,同人力相似,它的力量和速度也是有限的,那么能不能发明一种机器代替马拉车呢?也就是能不能发明一种自走式车辆呢?
……
时间来到很久之后,意呆利的达·芬奇经过了长期的冥思苦想,注意到,发条既可积蓄能量,又能慢慢地释放能量的特点。
他根据这个道理,绘制出了以发条为动力,并带有传动机构的车辆草图,可惜未经试制。
直到130多年之后,德意志的钟表匠在前人启发下,制造了一台以发条为动力的汽车。
工业革命中瓦特改良了蒸汽机,为车辆找到代替人畜的原动力,提供了真正的可能。当时有很多人都纷纷进行了这方面的尝试。于是之后就有了世界上第一辆无需人畜推拉、完全依靠自身动力行走的蒸汽机车。
再之后有了“奥托循环”奠定了内燃机的原理。为汽车制造业的发展开辟了广阔的道路。
……
最终,还是由德意志人最终摘得了桂冠。
世界上第一辆汽油汽车由工程师卡尔·本茨宣告制成的,而戈特利布·戴姆勒差不多和他同时制成了汽车,只不过前者制造的是三轮汽车,而后者制造的是四轮汽车。
现在大名鼎鼎的戴姆勒-奔驰汽车公司,创始人就是汽车的这两位发明家,本茨和戴姆勒。
……
汽车的演变曲曲折折,而这世界上的各个国家发展自然也有所起伏。
榆市飞牛工作室的老宅里,牛飞已经收集和积累了大量关于汽车的资料,经过大D对资料的整理,人类第1辆汽车的结构设计和零件组成自然不在话下。下一步就到了制造的环节。
虽然之前在微耕机的改造为手扶压草机的过程中,牛飞积累了不少的知识和经验。但那还是以微耕机为主体,其它些涉及的都比较粗浅,设计制造的零件都比较简单。
而现在要从零件开始制造一辆汽车,一个大的挑战就摆在了牛飞的面前。
之前玩的都是木头,现在要开始进化到玩钢铁了。
……
摆在牛飞面前的第1个问题就是:钢铁零件是如何制造的?
结合之前在维修厂的经历和各种工具的使用,牛飞还是对基础知识进行了一遍梳理。
金属零件的加工方式主要有:铸造、锻造/冲压、切削、特种加工等等。
对于个人和小型机械加工厂来说,切削是最主要的手段。而切削所需要用到的机械设备如车床、铣床、钻床、砂轮机等,煤矿集团下属的汽车及机械维修厂内正好都有,其他相关工具也基本齐全。
再辅以国内齐全的进货渠道,加上网购的补充,牛飞制造人类第1辆汽车的各种条件如原材料、通用零件、制造设备等就基本齐备了。真要遇到自己搞不定的零件,再去寻找相关资源就是了,这种渠道也不会缺。
至于其他的譬如组装、焊接等,对于牛飞来说自然不在话下。
……
很快,在维修厂内,牛飞又开辟了一个自己的专属空间,金属加工的声音又开始连绵不绝的断响起。而旁边基本不会缺席的阿城,则忠实地记录着一切。
维修厂的灯光在深夜里依然明亮,牛飞站在车床前,手指拂过冰凉的金属。切削液的味道和钢铁被研磨的气息弥漫在空气中。
他看着虚拟屏上的三维结构图——那是大D根据历史资料还原的1886年本茨三轮汽车结构图,每一根线条都标注着精确的尺寸,齿轮的齿数、曲轴的弧度、气缸的壁厚……
“从木头到钢铁,这才是真正的进化。”牛飞低声自语,戴上护目镜,启动了车床。
第一件需要制作的零件是变速箱的斜齿轮。牛飞将一根合金钢棒夹紧在车床卡盘上,调整刀具角度,按下启动键。随着电机轰鸣,钢棒开始旋转,刀尖碰上金属溅起火星,就像一场微型的烟火表演一样。
他的双手稳定,眼睛紧盯着刻度盘,每一次进刀都精确到毫米以下的精度,而这也是齿轮咬合的关键。
……
“转速太高了!”阿城在一旁举着摄像机提醒道。牛飞没有回答,只是微微调低转速,刀刃下的钢屑从橙红变为了银蓝色。很快,一枚齿轮的雏形渐渐成型。
接下来是铣削齿槽。牛飞换上万能铣床,安装齿轮铣刀,将半成品固定在分度头上。他必须手动旋转分度盘,每铣完一齿就精确分度18度(20齿齿轮)。
阿城屏住呼吸记录着这一幕:牛飞的手腕像钟表匠般稳定,每转一次,铣刀就“嘶啦”一声啃下金属,碎屑像雪片般堆积。
“误差不能超过0.05毫米,否则传动时会打齿。”牛飞抹去额头的汗水。虽然有大D实时测量,但牛飞还是反复校验,直到齿轮全部完成。
……
本茨汽车的灵魂是一台954cc的单缸四冲程发动机。牛飞决定从最复杂的曲轴开始。
他选用40Cr合金钢,先用锻锤粗打出L形轮廓,再上磨床精加工主轴颈和连杆颈。
火花飞溅中,阿城忍不住问道:“飞哥,这比造木战车难多了吧?”
“各有优劣!木头会宽容你的错误,但钢铁只认绝对精度。”牛飞举起淬火后的曲轴,将它插入临时组装的缸体测试。曲轴严丝合缝地旋转起来。
……
排气阀需要耐高温的钨钢。牛飞没有专业锻压设备,各种查询参考之后,决定使用土法上马:将钢坯固定在台钳上,用氧炔焰加热至白炽,然后抡起小锤反复敲打。
他敲打的节奏就像一首工业摇滚一样,重击塑形、轻敲修边,最后用丝锥攻出螺纹。
阿城拍下他通红的双手特写:“这简直是铁匠铺般的行为艺术!”
……
车架需要将20mm钢管弯成U形。牛飞自制了简易弯管器:用千斤顶顶住钢管中部,两侧用滑轮固定弧度。当钢管在火焰中逐渐屈服时,他忽然想起父亲煤矿井下的支护架,
“钢铁的温柔,在于它愿意为你改变形状。”
不过牛飞还是决定以后还是老老实实添加设备来制作吧,这个实在太麻烦了!
……
转向机构采用1886年的原始设计。没有焊接,全靠铆钉和螺栓连接。牛飞在台钻上打出精准的孔位,用铜锤将烧红的铆钉一颗颗砸平。
阿城调侃道:“这手艺都能去修埃菲尔铁塔了!”
牛飞却盯着铆接处泛起的氧化色:“这是钢铁的印记。”
单缸发动机的组装是整辆汽车的核心。牛飞将加工好的气缸体固定在台钳上,用丝锥小心翼翼地攻出螺纹。阿城举着摄像机,镜头对准牛飞沾满机油的手指,那些细微的抖动在特写下显得格外清晰。
“飞哥,这气缸壁的精度要求多少?”阿城忍不住问。
“0.02毫米。”牛飞头也不抬,“本茨当年用的是铸铁气缸,我们用合金钢,耐磨性更好。”他校验着气缸内径,汗珠滴在金属表面,瞬间被高温蒸发。
活塞环的安装需要极大的耐心。牛飞用专用卡钳将三道活塞环逐一嵌入活塞槽,每一道环的开口必须错开120度,否则密封性会大打折扣。
阿城看着牛飞用木槌轻轻敲击活塞,将它推入气缸,忍不住屏住呼吸,直到活塞顺畅地滑到底部,牛飞才长舒一口气。
……
“点火系统才是真正的挑战。”牛飞从工具箱里取出自制的白金触点式分电器,这是参考了1886年原始设计的改良版。他用砂纸打磨触点,在大D的辅助下调整间隙至0.4毫米,然后连接高压线圈。
“早期的汽车连蓄电池都没有,靠摇柄启动时产生的瞬时电流点火。”
阿城却指着工作台角落:“这铜管是干嘛的?”
“冷却水套。”牛飞拿起弯曲成蛇形的铜管,“蒸汽时代遗留的设计。本茨怕发动机过热,干脆把锅炉那套搬了过来。”
他咧嘴一笑,铜管在灯光下泛着暖光。
……