汽车,或称机动车,是一种有轮子的机动车。大多数对汽车的定义是,它们主要在道路上行驶,可容纳1 至 8 人,有四个轮子,主要运载乘客而非货物。全世界有大约 10 亿辆汽车在用。汽车被认为是发达经济的重要组成部分。
最初的奔驰专利汽车是第一辆现代汽车,于 1885 年制造,并获得了该概念的专利
1769 年,法国发明家Nicolas-Joseph Cugnot制造出了第一辆蒸汽动力道路车辆,而 1808 年,瑞士发明家François Isaac de Rivaz设计并制造了第一辆内燃机驱动的汽车。现代汽车——一种实用的、适合日常使用的市场汽车——是 1886 年德国发明家Carl Benz为他的Benz Patent-Motorwagen申请了专利时发明的。商用汽车在 20 世纪开始广泛普及。1901 年的Oldsmobile Curved Dash和 1908 年的Ford Model T都是美国汽车,被广泛认为是第一款量产的和大众可负担得起的汽车。汽车在美国迅速普及,取代了马车。在欧洲和世界其他地区,直到二战后对汽车的需求才开始增加。进入21世纪,汽车使用量仍在快速增长,尤其是在中国、印度和其他新兴工业化国家。
汽车具有驾驶、停车、乘客舒适度和各种灯光的控制装置。几十年来,汽车上增加了额外的功能和控制装置,使其变得越来越复杂。这些包括倒车摄像头、空调、导航系统和车载娱乐系统。2020 年代初使用的大多数汽车都由内燃机驱动,以化石燃料的燃烧为燃料。电动汽车是在汽车历史早期发明的,于 21 世纪初开始商业化,预计在 2025 年之前其购买成本将低于汽油驱动的汽车。从化石燃料汽车到电动汽车的转变在大多数气候变化缓解情景中都占有突出地位,例如Project Drawdown的 100 个可行气候变化解决方案。
使用汽车有成本也有收益。个人成本包括购置汽车、利息支付(如果是分期付款购车)、维修和保养、燃料、折旧、驾驶时间、停车费、税金和保险。社会成本包括道路维护、土地使用、道路拥堵、空气污染、噪音污染、公共卫生以及报废汽车的处理。交通事故是全球伤害相关死亡的最大原因。个人收益包括按需交通、机动性、独立性和便利性。社会收益包括经济收益,如汽车行业创造的就业机会和财富、交通运输、休闲和旅游机会带来的社会福利以及税收收入。人们灵活地从一个地方移动到另一个地方的能力对社会的性质具有深远的影响。
词源
英语单词car被认为起源于拉丁语carrus / carrum “有轮车辆”或(通过古北法语)中世纪英语carre “两轮车”,这两个词又源于高卢语karros “战车”。它最初是指任何有轮子的马拉车辆,如马车、马车或四轮马车。
“Motor car” 一词最早于 1895 年出现,是英式英语中常用的正式用语。“Autocar” 一词也是最早于 1895 年出现的变体,字面意思是“自走式汽车”,现已被认为过时。 “无马马车” 一词最早于 1895 年出现。
“汽车”是一个古典复合词,源于古希腊语 autós ( αὐτός )“自身”和拉丁语mobilis “可移动”,它从法语进入英语,于 1897 年首次被英国汽车俱乐部采用。它在英国不再受欢迎,目前主要用于北美,在北美,缩写形式“auto”通常用作形容词,出现在“汽车工业”和“汽车修理工”等复合词中。
历史
南怀仁的蒸汽机,1678 年(费迪南德·南怀仁)
1649 年,纽伦堡的汉斯·豪奇 (Hans Hautsch ) 制造了一辆发条驱动的马车。第一辆蒸汽动力汽车是由南怀仁 (Ferdinand Verbiest)设计的,他是 1672 年左右来华耶稣会传教的佛兰德斯人。这是一辆为康熙皇帝制作的 65 厘米长(26 英寸)的模型玩具,无法搭载司机或乘客。目前尚不清楚南怀仁的模型是否成功制造或运行。
Cugnot 于 1771 年制作的烟斗,现保存于巴黎 艺术与工艺博物馆
人们普遍认为,尼古拉斯-约瑟夫·库尼奥 (Nicolas-Joseph Cugnot)在 1769 年左右制造出了第一辆全尺寸、自行式机械车辆;他发明了一辆蒸汽动力三轮车。他还为法国军队制造了两辆蒸汽拖拉机,其中一辆保存在法国国立工艺美术学院。他的发明受到供水和维持蒸汽压力问题的限制。1801 年,理查德·特里维西克 (Richard Trevithick)制造并展示了他的Puffing Devil公路机车,很多人认为这是第一辆蒸汽动力公路车辆的演示。但它无法长时间维持足够的蒸汽压力,实用性不大。
外燃机(蒸汽机)的发展是汽车历史的一部分,但通常与真正的汽车的发展分开处理。19 世纪上半叶,人们使用了各种蒸汽驱动的道路车辆,包括蒸汽汽车、蒸汽公共汽车、敞篷马车和蒸汽压路机。在英国,反对这些车辆的情绪导致了1865 年的《机车法》。
1807 年,尼埃普斯 (Nicéphore Niépce)和他的兄弟克劳德 (Claude) 发明了可能是世界上第一台内燃机(他们称之为Pyréolophore ),但他们将其安装在法国索纳河上的一艘船上。巧合的是,1807 年,瑞士发明家弗朗索瓦·伊萨克·德里瓦 (François Isaac de Rivaz)设计了自己的“德里瓦内燃机”,并用它开发了世界上第一辆由这种发动机驱动的汽车。尼埃普斯的 Pyréolophore 的燃料是石松粉(石松植物的干孢子)、细碎的煤尘和树脂与油的混合物,而德里瓦使用氢气和氧气的混合物。这两种设计都没有成功,其他人的设计也是如此,比如塞缪尔·布朗 (Samuel Brown)、塞缪尔·莫雷 (Samuel Morey ) 和艾蒂安·勒努瓦 (Etienne Lenoir ) ,他们都制造了由内燃机驱动的车辆(通常是改装的马车或手推车)。
卡尔·本茨,现代汽车的发明者
1881 年 11 月,法国发明家古斯塔夫·特鲁维 (Gustave Trouvé ) 在国际电力博览会上展示了一辆电力驱动的三轮汽车。尽管大约在同一时间,其他几位德国工程师(包括戈特利布·戴姆勒、威廉·迈巴赫和齐格弗里德·马库斯)也在研究汽车,但 1886 年被认为是现代汽车(一种实用的、可销售的日常用汽车)的诞生年,这一年德国人卡尔·本茨 (Carl Benz)为他的Benz Patent-Motorwagen申请了专利;他被公认为汽车的发明者。
最初的奔驰专利汽车是第一辆现代汽车,于 1885 年制造,并获得了该概念的专利
1879 年,奔驰获得了他的第一台发动机的专利,该发动机于 1878 年设计完成。他的许多其他发明使得使用内燃机为汽车提供动力成为可能。他的第一辆汽车于 1885 年在德国曼海姆制造。他在 1886 年 1 月 29 日提出申请后就获得了这项发明的专利(由他的主要公司Benz & Cie.赞助,该公司成立于 1883 年)。奔驰于 1886 年 7 月 3 日开始推广这种汽车,1888 年至 1893 年间共售出 25 辆奔驰汽车,当时他的第一辆四轮车和一款廉价车型一起推出。这些汽车也采用了他自己设计的四冲程发动机。法国的埃米尔·罗杰已经获得许可生产奔驰发动机,现在他将奔驰汽车添加到他的产品线中。由于法国对早期汽车更加开放,因此最初通过罗杰在法国制造和销售的汽车比奔驰在德国销售的汽车还多。 1888年8月,卡尔·本茨的妻子兼商业伙伴贝尔塔·本茨首次驾车旅行,以证明其丈夫的发明适合上路。
贝尔塔·本茨,第一位长途驾车者
1896 年,奔驰设计并申请了第一台内燃水平对置式发动机的专利,称为boxermotor。19世纪末,奔驰是世界上最大的汽车公司,1899 年生产了 572 辆汽车,由于规模庞大,奔驰公司成为了一家股份制公司。中欧第一辆汽车,也是世界上第一批工厂制造的汽车之一,是由捷克公司 Nesselsdorfer Wagenbau(后更名为Tatra)于 1897 年生产的,该公司名为Präsident automobil。
Flocken Elektrowagen是第一辆四轮电动车
戴姆勒和迈巴赫于 1890 年在坎施塔特成立了戴姆勒发动机公司(DMG) ,并于 1892 年以戴姆勒品牌出售了第一辆汽车。这是一辆由另一家制造商制造的马拉驿马车,他们在其上改装了自己设计的发动机。到 1895 年,戴姆勒和迈巴赫已经制造了大约 30 辆汽车,他们要么在戴姆勒工厂,要么在赫尔曼酒店(在与支持者发生纠纷后,他们在那里开设了商店)。奔驰、迈巴赫和戴姆勒团队似乎并不知道对方的早期工作。他们从未合作过;两家公司合并时,戴姆勒和迈巴赫不再是 DMG 的一部分。戴姆勒于 1900 年去世,同年晚些时候,迈巴赫设计了一款名为戴姆勒-梅赛德斯的发动机,并安装在按照埃米尔·耶利内克设定的规格制造的特别订购的模型上。这是为耶利内克生产的少量汽车,用于比赛和在国内销售。两年后,即 1902 年,DMG 生产了一款新型汽车,该车型以迈巴赫发动机命名为梅赛德斯,该发动机可产生 35 马力。迈巴赫此后不久退出 DMG,创办了自己的公司。戴姆勒品牌的权利被出售给其他制造商。
1890 年,法国的埃米尔·勒瓦索尔 (Émile Levassor)和阿曼德·标致(Armand Peugeot)开始生产搭载戴姆勒发动机的汽车,从此奠定了法国汽车工业的基础。1891 年,奥古斯特·多里奥特 (Auguste Doriot)和他的标致同事路易斯·里古洛特 (Louis Rigoulot) 驾驶着自行设计并制造的搭载戴姆勒发动机的标致 3 型汽车,完成了汽油驱动汽车最长的旅程,行程 2,100 公里(1,300 英里),从瓦朗蒂尼(Valentigney ) 到巴黎和布雷斯特,然后返回。他们参加了第一届巴黎-布雷斯特-巴黎自行车赛,但比冠军查尔斯·特隆特 (Charles Terront)晚了六天完成比赛。
1877 年,纽约州罗切斯特的乔治·塞尔登设计了第一辆带有汽油内燃机的美国汽车。塞尔登于 1879 年申请了汽车专利,但由于该车从未制造出来,专利申请已过期。经过 16 年的拖延和一系列申请附件,塞尔登于 1895 年 11 月 5 日获得了美国二冲程汽车发动机专利(美国专利 549,160),这阻碍了美国汽车的发展,而不是促进了汽车的发展。他的专利受到亨利·福特等人的质疑,并于 1911 年被推翻。
斯图加特是汽车的摇篮,戈特利布·戴姆勒和威廉·迈巴赫曾在这里为戴姆勒汽车公司工作,也是梅赛德斯-奔驰集团和保时捷集团的总部所在地
1893 年,马萨诸塞州斯普林菲尔德的Duryea 兄弟制造并试行了第一辆可行驶的汽油驱动美国汽车。1893年 9 月 21 日, Duryea 旅行车在斯普林菲尔德都会中心的泰勒街首次公开试驾。Studebaker是一家历史悠久的旅行车和客车制造商的子公司,于 1897 年开始生产汽车,并于 1902 年开始销售电动汽车,1904 年开始销售汽油汽车。
在英国,人们曾多次尝试制造蒸汽汽车,并取得不同程度的成功,托马斯·里基特 (Thomas Rickett)甚至在 1860 年尝试生产蒸汽汽车。 英国老爷车俱乐部 (Veteran Car Club of Great) 认为,来自马尔文的桑特勒 (Santler)于 1894 年制造了该国第一辆汽油驱动的汽车, 随后弗雷德里克·威廉·兰彻斯特 (Frederick William Lanchester)于 1895 年制造了第二辆汽油驱动的汽车,但这两辆汽车都是独一无二的。英国第一批量产汽车来自戴姆勒公司,该公司由哈里·J·劳森 (Harry J. Lawson)于 1896 年购买了发动机名称的使用权后成立。劳森的公司于 1897 年制造了第一辆汽车,并以戴姆勒命名。
1892 年,德国工程师鲁道夫·狄塞尔获得了“新型合理内燃机”的专利。1897 年,他制造出了第一台柴油发动机。蒸汽、电力和汽油驱动的汽车竞争了几十年,汽油内燃机在 20 世纪 10 年代占据了主导地位。尽管各种无活塞转子发动机设计都试图与传统的活塞和曲轴设计竞争,但只有马自达的汪克尔发动机取得了有限的成功。
总而言之,据估计有超过10万项专利创造了现代汽车和摩托车。
大规模生产
兰塞姆·E·奥兹于 1897 年创立了奥兹汽车公司(Oldsmobile)。
1901 年,兰塞姆·奥兹 (Ransom Olds)在位于密歇根州兰辛的奥兹莫比尔 (Oldsmobile)工厂开始大规模流水线生产平价轿车,其基础是马克·伊桑巴德·布鲁内尔 (Marc Isambard Brunel)于 1802 年在英国朴茨茅斯布洛克米尔斯 (Portsmouth Block Mills)首创的固定装配线技术。1821年,托马斯·布兰查德 (Thomas Blanchard)在马萨诸塞州斯普林菲尔德的斯普林菲尔德兵工厂 (Springfield Armory)率先采用了大规模生产和可互换零件的流水线装配方式。亨利·福特 (Henry Ford)极大地扩展了这一概念,1913 年在高地公园福特工厂 (Highland Park Ford Plant)建成了世界上第一条汽车移动装配线。
20 世纪 20 年代福特汽车公司的汽车装配线
结果,福特汽车每 15 分钟下线一次,速度比以前快得多,生产率提高了 8 倍,同时人力消耗也减少了(从 12.5 个工时减少到 1 小时 33 分钟)。这种方法非常成功,但油漆却成了瓶颈。只有日本黑色油漆干得足够快,这迫使该公司在 1913 年之前放弃了可用的各种颜色,直到 1926 年开发出快干的Duco 漆。这就是福特那句“只要是黑色,什么颜色都可以”的伪言的来源。 1914 年,流水线工人可以用四个月的工资买一辆 T 型车。
福特的复杂安全程序——尤其是将每个工人分配到特定位置而不是让他们四处走动——大大降低了受伤率。高工资和高效率的结合被称为“福特主义”,并被大多数主要行业效仿。装配线带来的效率提升也与美国经济的崛起相吻合。装配线迫使工人以一定的速度、重复的动作工作,从而提高了每个工人的产出,而其他国家则在使用生产率较低的方法。
在汽车行业,它的成功占据了主导地位,并迅速传播到世界各地,1911 年福特法国和福特英国成立,1923 年福特丹麦成立,1925 年福特德国成立;1921 年,雪铁龙成为第一家采用这种生产方式的欧洲本土制造商。很快,公司就必须拥有装配线,否则就会面临破产的风险;到 1930 年,250 家没有装配线的公司已经消失。
汽车技术发展迅速,部分原因是数百家小型制造商竞相吸引世界关注。关键发展包括电点火和电自启动(均由查尔斯·凯特林于 1910-1911 年为卡迪拉克汽车公司发明)、独立悬架和四轮制动器。
自 20 世纪 20 年代以来,几乎所有汽车都是为满足市场需求而量产的,因此营销计划往往对汽车设计产生了重大影响。阿尔弗雷德·P·斯隆 (Alfred P. Sloan)提出了由一家公司生产不同品牌汽车的想法,称为通用汽车配套制造计划,这样买家就可以随着财富的增加而“升级”。
为了应对快速的变化,各大汽车公司共享零部件,因此更大的产量可以降低每个价格区间的成本。例如,在 20 世纪 30 年代,凯迪拉克销售的LaSalles使用奥兹莫比尔制造的更便宜的机械零件;20 世纪 50 年代,雪佛兰与庞蒂亚克共享引擎盖、车门、车顶和车窗;到了 20 世纪 90 年代,企业动力系统和共享平台(可互换的刹车、悬架和其他部件)已经很常见。即便如此,只有大型制造商才能承担高昂的成本,即使是拥有数十年生产经验的公司,如Apperson、Cole、Dorris、Haynes或 Premier,也无力应对:1920 年存在的美国汽车制造商约有 200 家,到 1930 年仅剩 43 家,而随着大萧条的到来,到 1940 年,仅剩下 17 家。
在欧洲,也发生了同样的事情。莫里斯于 1924 年在考利设立生产线,销量很快超过福特,同时从 1923 年开始效仿福特进行垂直整合,例如收购霍奇基斯的英国子公司(发动机)、瑞格利(变速箱)和奥斯伯顿(散热器)以及沃尔斯利等竞争对手:1925 年,莫里斯占据了英国汽车总产量的 41%。从Abbey到Xtra,大多数英国小型车组装商都倒闭了。雪铁龙在法国也做了同样的事情,于 1919 年开始生产汽车;他们和雷诺10CV 以及标致5CV等其他廉价汽车一起,在 1925 年生产了 55 万辆汽车,莫尔斯、胡尔图和其他公司都无法与他们竞争。 1924 年,德国第一辆量产汽车欧宝 4PS Laubfrosch (树蛙)在吕塞尔斯海姆下线,很快,欧宝就成为德国最大的汽车制造商,占据了 37.5% 的市场份额。
丰田卡罗拉是有史以来最畅销的汽车。
在日本,二战前汽车产量非常有限。只有少数几家公司在有限数量地生产汽车,而且这些汽车要么是用于商业用途的小型三轮车,比如大发,要么是与欧洲公司合作的产物,比如五十铃于 1922 年生产的Wolseley A-9 。三菱还与菲亚特合作,在菲亚特汽车的基础上打造了三菱 A 型车。丰田、日产、铃木、马自达和本田在战前都是生产非汽车产品的公司,在 20 世纪 50 年代转向汽车生产。丰田喜一郎决定将丰田织机厂带入汽车制造业,后来诞生了丰田汽车公司,即世界最大的汽车制造商。与此同时,斯巴鲁由六家公司联合而成,这六家公司根据集团法被分拆,后更名为富士重工业。
组件和设计
推进和燃料
化石燃料
交通运输业是造成空气污染、噪音污染和气候变化的主要原因之一。
2020 年代初在用的大多数汽车都使用内燃机(ICE)燃烧的汽油。国际汽车制造商组织表示,在强制使用低硫汽油的国家,按照 2010 年代末标准(如欧 6)制造的汽油汽车产生的当地空气污染非常少。一些城市禁止老式汽油汽车上路,一些国家计划在未来禁止销售。然而,一些环保组织表示,必须提前淘汰化石燃料汽车,以限制气候变化。汽油汽车的产量在 2017 年达到顶峰。
内燃机汽车中通过爆燃(而非爆震)燃烧的其他碳氢化合物化石燃料包括柴油、汽车燃气和压缩天然气。取消化石燃料补贴、对石油依赖的担忧、日益严格的环境法和对温室气体排放的限制,正在推动汽车替代动力系统的研究。这包括混合动力汽车、插电式电动汽车和氢能汽车。在 2021 年销售的所有汽车中,有 9% 是电动汽车,到当年年底,全球道路上已有超过 1600 万辆电动汽车。 尽管增长迅速,但到 2021 年底,全球道路上只有不到 2% 的汽车是全电动和插电式混合动力汽车。 用于赛车或速度记录的汽车有时采用喷气式或火箭发动机,但这些发动机对于普通用途来说并不切实际。
20 世纪和 21 世纪,由于汽车数量增加,石油消费量迅速增加;20 世纪 80 年代的石油过剩甚至刺激了经合组织国家低经济性汽车的销售。金砖国家也增加了石油消费量。
截至 2023 年,很少有量产汽车使用轮毂电机。
电池
低压电池的重量使汽车保持稳定。这是一种双电机、四轮驱动的布局,但许多汽车只有一个电机。
在几乎所有的混合动力(甚至是轻度混合动力)和纯电动汽车中,再生制动都会回收并返回到电池中,而这些能量原本会因摩擦制动器变热而浪费掉。尽管所有汽车都必须配备摩擦制动器(前盘式制动器和盘式或鼓式后制动器)以进行紧急停车,但再生制动可以提高效率,尤其是在城市驾驶中。
用户界面
在福特 T 型车中,左侧手柄可设置后轮驻车制动器并将变速器置于空档。右侧手柄控制油门。转向柱左侧的手柄用于点火正时。左侧脚踏板可改变两个前进档,而中央踏板控制倒档。右侧踏板是制动器。
汽车配备了用于驾驶、乘客舒适度和安全性的控制装置,通常由脚和手结合操作,在 21 世纪的汽车上偶尔也通过语音操作。这些控制装置包括方向盘、用于操作刹车和控制车速的踏板(在手动变速器汽车中,还有离合器踏板)、用于换档的变速杆或操纵杆,以及用于打开车灯、通风和其他功能的多个按钮和拨盘。现代汽车的控制装置现在已经标准化,例如油门和刹车的位置,但情况并非总是如此。随着新技术的发展,例如电动汽车和移动通信的集成,控制装置正在不断发展。
一些原有的控制装置现在已不再需要。例如,所有汽车都曾配备阻风门、离合器、点火正时和曲柄(而非电动启动器)的控制装置。然而,车辆也增加了新的控制装置,使其变得更加复杂。这些控制装置包括空调、导航系统和车载娱乐系统。另一个趋势是用带有触摸屏控制装置(如宝马的iDrive和福特的MyFord Touch)的辅助控制装置取代物理旋钮和开关。另一个变化是,虽然早期汽车的踏板与制动机构和油门是物理连接的,但在 2020 年代初,汽车越来越多地用电子控制装置取代这些物理连接。
电子和内饰
保险丝和断路器 面板
汽车通常配备可手动切换或设置为在车门打开时自动点亮的车内照明、源自汽车收音机的娱乐系统、可电动降低或升高的侧窗(早期汽车为手动),以及一个或多个辅助电源插座,用于从车载电气系统为移动电话、便携式冰箱、电源逆变器和电动气泵等便携式设备供电。更昂贵的上层阶级和豪华轿车配备了早期的功能,例如按摩座椅和防撞系统。
专用的汽车保险丝和断路器可防止电气过载造成的损坏。
灯光
奥迪 A4日间行车灯
汽车通常配备多种类型的车灯。这些包括前照灯,用于照亮前方道路并使其他用户能够看见汽车,以便车辆在夜间使用;在某些管辖区中,还包括日间行车灯;红色刹车灯,用于指示何时踩下刹车;琥珀色转向信号灯,用于指示驾驶员的转弯意图;白色倒车灯,用于照亮汽车后方区域(并指示驾驶员将要或正在倒车);并且在某些车辆上,还有附加灯(例如,侧标志灯)以提高汽车的可见度。汽车天花板上的内部灯通常供驾驶员和乘客使用。有些车辆还有行李箱灯,较少见的是发动机舱灯。
重量和尺寸
佛兰 Suburban加长型 SUV重 3,300 公斤(7,200 磅)(毛重)。
20 世纪末和 21 世纪初,由于电池、现代钢制安全笼、防抱死制动系统、安全气囊和“更强大(但更高效)的发动机” 的出现,汽车重量增加,截至 2019 年,汽车重量通常为 1 至 3 吨(1.1 至 3.3 短吨;0.98 至 2.95 长吨)。从碰撞角度来看,较重的汽车对驾驶员更安全,但对其他车辆和道路使用者来说更危险。汽车的重量会影响油耗和性能,重量越重,油耗越高,性能越差。五菱宏光 Mini EV是一款典型的城市汽车,重约 700 公斤(1,500 磅)。较重的汽车包括 SUV 和加长型 SUV,如 Suburban 。汽车也变得更宽了 。
一些地方对重量较重的汽车征收更多税:这不仅可以提高行人安全,还可以鼓励制造商使用再生铝等材料代替钢铁。有人提出,补贴充电基础设施的一个好处是汽车可以使用更轻的电池。
座椅和车身风格
大多数汽车设计为可搭载多名乘客,通常有四或五个座位。五座汽车通常前排坐两名乘客,后排坐三名乘客。全尺寸轿车和大型运动型多用途车通常可搭载六名、七名或更多乘客,具体取决于座椅的布置。另一方面,跑车通常设计为只有两个座位。多用途车(如皮卡车)将座位与额外的载货或实用功能结合在一起。对乘客容量和行李或载货空间的不同需求导致了多种车身样式可供选择,以满足个人消费者的需求,其中包括轿车、掀背车、旅行车/旅行车、双门跑车和小型货车。
安全
严重车祸的结果
交通事故是全球范围内造成伤害性死亡的最大原因。1869 年,玛丽·沃德在爱尔兰帕森斯敦成为有记录以来首批车祸死亡者之一; 1899 年,亨利·布利斯在纽约市成为美国首批车祸伤亡行人之一。目前,新车安全测试已成标准,如欧洲和美国NCAP 测试,以及由美国公路安全保险协会(IIHS)开展的、由保险业支持的测试。
成本和收益
道路拥堵是许多大城市面临的一个问题(图为北京长安街)。
使用汽车的成本可能包括购车、维修和保养、燃料、折旧、驾驶时间、停车费、税费和保险费,这些成本将与其他选择的成本以及使用汽车所带来的好处(感知的和实际的)进行权衡。这些好处可能包括按需运输、机动性、独立性和便利性,以及应急电源。在 20 世纪 20 年代,汽车还有另一个好处:“情侣们终于有办法在没有监护人陪伴的情况下外出约会,而且他们还有一个私人空间,可以在深夜依偎在一起。”
同样,汽车使用给社会带来的成本可能包括:道路维护、土地使用、空气污染、噪音污染、道路拥堵、公共卫生、医疗保健以及报废汽车的处理;并且可以与汽车使用给社会带来的效益价值相平衡。社会效益可能包括:汽车生产和维护带来的经济效益,如创造就业机会和财富、交通运输、休闲和旅游机会带来的社会福利以及税收机会带来的收入。人类灵活地从一个地方移动到另一个地方的能力对社会的性质具有深远的影响。
新兴汽车技术
尽管传统电池电动汽车的密集开发将持续到 2020 年代,但正在开发的其他汽车推进技术包括无线充电、氢动力汽车和氢/电混合动力汽车。替代能源形式的研究包括在燃料电池中使用氨代替氢。
可能取代钢制车身的新材料包括铝 、玻璃纤维、碳纤维、生物复合材料和碳纳米管。 远程信息处理技术允许越来越多的人通过汽车共享和拼车计划以按次付费的方式共享汽车。由于联网汽车系统的存在,通信也在不断发展。
自动驾驶汽车
斯坦福大学展示的 机器人大众帕萨特是一款无人驾驶汽车。
完全自动驾驶汽车,也称为无人驾驶汽车,已经以机器人出租车的形式出现,但距离普遍使用还有很长的路要走。
开源开发
有多个项目旨在按照开放式设计原则开发汽车,这是一种设计方法,其中机械和系统的计划是公开共享的,通常没有金钱补偿。没有一个项目成功开发出包括硬件和软件在内的整车,也没有推出适合大规模生产的开源设计。到目前为止,已经通过车载诊断系统(OBD) 进行了一些汽车黑客攻击。
汽车共享
在美国和欧洲,汽车共享和拼车也越来越受欢迎。例如,在美国,一些汽车共享服务的收入和会员数量在 2006 年至 2007 年间都实现了两位数增长。汽车共享等服务让居民在本来就拥挤的社区里“共享”一辆车,而不是拥有一辆车。
行业
工厂里正在组装的汽车
汽车行业设计、开发、制造、营销和销售全球机动车辆,其中四分之三以上是轿车。2020 年,全球共生产了 5600 万辆汽车,低于上一年的 6700 万辆。
迄今为止,中国的汽车产量最多(2020 年为 2000 万辆),其次是日本(700 万辆),然后是德国、韩国和印度。最大的市场是中国,其次是美国。
全世界道路上行驶的汽车约有 10 亿辆,这些汽车每年燃烧超过 1 万亿升(0.26 × 10 12 美制加仑;0.22 × 10 12 英制加仑)的汽油和柴油,消耗约 50艾焦耳(14,000 TWh)的电能。中国和印度的汽车数量正在迅速增加。一些人认为,以汽车为基础的城市交通系统不可持续,消耗过多的能源,影响居民健康,尽管投资增加,但服务水平却在下降。其中许多负面影响特别落在那些最不可能拥有和驾驶汽车的社会群体身上。可持续交通运动致力于解决这些问题。汽车行业还面临着来自公共交通部门日益激烈的竞争,因为有些人开始重新评估他们的私家车使用情况。
替代方案
位于法国巴黎的 Vélib ‘是中国境外最大的自行车共享系统。
目前已建立的替代汽车使用的交通方式包括公共交通,如公共汽车、无轨电车、火车、地铁、有轨电车、轻轨、骑自行车和步行。中国和许多欧洲城市(包括哥本哈根和阿姆斯特丹)都建立了自行车共享系统。美国大城市也开展了类似的项目。如果其他个人交通方式(如个人快速公交)被证明能被社会接受,它们可以成为汽车的替代品。一项研究检查了伦敦引入低交通流量社区的成本和收益,发现在最初 20 年里,收益超过成本约 100 倍,而且这种差距随着时间的推移还在扩大。
参考文献
- 维基百科.
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