車海航行靠舵輪

葉宏

設(shè)計師借用了小船上的船舵設(shè)計，在汽車上裝了一個類似船舵一樣的控制桿來操控方向。陸地上行駛的汽車和水里行駛的船不同，汽車轉(zhuǎn)向時車輪要克服的摩擦阻力要大得多，而且路面的震動直接傳遞到駕駛?cè)耸种?，這種舵柄式的轉(zhuǎn)向桿顯然不能滿足要求。

如何使轉(zhuǎn)向方便些？汽車設(shè)計師又想到了大型船舶上使用的舵輪。1894年，一輛參加“巴黎-魯昂”拉力賽的法國Panhard & Levassor 汽車被改裝成方向盤轉(zhuǎn)向，它成為第一輛采用方向盤轉(zhuǎn)向的汽車。到了1898年，Panhard & Levassor 汽車公司生產(chǎn)的新車都采用了方向盤轉(zhuǎn)向。雖然采用了方向盤轉(zhuǎn)向，但由于轉(zhuǎn)向柱是垂直的，因而人機(jī)工程設(shè)計并不合理。

方向盤該如何設(shè)計才能使駕駛更方便？今天的汽車都采用傾斜式轉(zhuǎn)向柱，而關(guān)于第一個采用這樣設(shè)計的汽車的說法有多種。它引起廣泛關(guān)注是在1898年的6月，一輛采用傾斜轉(zhuǎn)向柱的Panhard & Levassor 汽車參加了“巴黎-阿姆斯特丹-巴黎”拉力賽。隨后不久，這種轉(zhuǎn)向設(shè)計迅速在歐美開始流行，成為了后來汽車設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)。

早期的方向盤的骨架由碳鋼構(gòu)成，碳鋼具有較高的強(qiáng)度、硬度和良好的韌性，在汽車方向盤的材料應(yīng)用上一直占據(jù)著主導(dǎo)地位，但碳鋼比重較大，減震系數(shù)低。20世紀(jì)20年代，克萊斯勒公司開始對方向盤的材料進(jìn)行研究，采用新的材料從而達(dá)到更加輕便的效果。

20世紀(jì)初時，汽車都采用了傾斜轉(zhuǎn)向柱方向盤，這方便了駕駛者駕駛，但帶來了另一個問題， 當(dāng)發(fā)生交通事故時，固定的轉(zhuǎn)向柱將會對駕駛者帶來很大傷害。1934年，一種在交通事故發(fā)生時轉(zhuǎn)向柱可潰縮的發(fā)明問世了，不過這種可以保護(hù)駕駛者安全的發(fā)明在20世紀(jì)60年代才開始采用。

幾十年前的汽車轉(zhuǎn)向沒有助力系統(tǒng)，為了讓車輛在低速行駛時轉(zhuǎn)向省力，因而方向盤的尺寸都比較大，但汽車在低速行駛時轉(zhuǎn)向時依然非常費力。從20世20年代開始，美國的汽車制造商開始研制助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，1951年克萊斯勒帝國成為第一款裝備助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的量產(chǎn)汽車。由于制造成本較高，最初的助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)只是豪華轎車中的選裝配置。1954年，助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)成為凱迪拉克轎車的標(biāo)準(zhǔn)配置后，助力轉(zhuǎn)向首先在北美流行了，20世紀(jì)60年代時北美很多汽車都采用了助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。由于經(jīng)濟(jì)性的差距， 歐洲開始流行助力轉(zhuǎn)向是20世紀(jì)80年代了。

隨著汽車技術(shù)的不斷發(fā)展，更符合駕駛?cè)藱C(jī)工程學(xué)的設(shè)計也成為了可能。為了讓一輛汽車適合不同身高的人駕駛，設(shè)計師設(shè)計出了可調(diào)角度方向盤。1963年，通用汽車公司生產(chǎn)的汽車開始裝備有7個可調(diào)角度的方向盤。 開始時的可調(diào)角度方向盤只是方向盤角度可調(diào)，轉(zhuǎn)向柱角度并不可調(diào)。不久后，更為人性化設(shè)計的可調(diào)轉(zhuǎn)向柱角度方向盤問世了，這樣的設(shè)計使駕駛?cè)藱C(jī)工程更加友好了。

和汽車的發(fā)展同步，到20世紀(jì)60年代時，汽車的方向盤終于完善了。不過它的發(fā)展依然沒有終止……