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車輪是人類在搬運東西的勞動實踐中逐漸地發現的。在原始社會,人類祖先以採集和打獵為生,開始時,弄到的食物有限,輕而易舉地就能隨身把它帶回來。於是,有人就想出了主意,從地上揀了幾根折斷的粗樹枝,用藤蔓將這些樹枝連接在一起,然後把獵物放在上面,雙手抓住兩根長樹枝拖著走,這比用肩扛背馱輕快多了。也有想到用一根木棒,一端扛在肩上,另一端在地上,把重物吊在木棍中間拉著走,這也比用手搬運省力。人把兩根棍並排起來,中間系一塊布,雙手持兩棍端,另一端在地上拖著走。上述這些,就是人們最初發明的一種「輕撬」,它的特點是藉助滑桿在地上滑動的。

1 車輪 -起源

車輪車輪
當時在幾乎沒有道路的荒原山上拽這種橇仍然是很困難的。有一天,狂風大作,有人發現在風的吹動下,圓滑的石頭或圓木滾動的比別的東西快。這個自然現象給人們很大啟示,人們用石斧把圓木截短,並把砍下的兩端圓木在中間個鑿一個圓洞,再在洞里穿上一根細一點的木棍把它們連接起來。這樣,一種滾子橇被製造成功了,用它拖東西比過去那種輕橇又輕快多了,這種滾輪出現於公元前2000年左右。當用這種滾輪裝運太重的物品時,就會被壓裂,因此,後來人們又想到這種輪子套上銅箍或鐵箍。相傳大約在公元前3000年,中亞地區就已經使用帶輪的車,但當時文明發達的埃及並不知道,仍是用滾木為輪拖運貨物,公元前1600年時,北方的海克索斯人用馬拉戰車進攻埃及,使埃及人大吃一驚。從此,埃及人也開始使用帶輪的車。並首先使用了輪輻和輪緣來加固車輪。不過當時還都是木製的,後來隨著鋼鐵的出現,木輪發展成為鋼製輪,外加橡膠輪胎,內充空氣,車輪日臻完善。

通常輪子被視做人類最古老、最重要的發明,以至我們經常把它和火的使用相提並論。實際上,人類馴服火的歷史超過150萬年,而開始使用輪子只有區區六千載光陰。

在掌握鋒利而堅固的工具以前,人類是不可能擁有輪式車輛的。用石器工具難以將木頭加工成合適的圓柱形,更不必說複雜到帶輻條的輪子了。所以,車輪的出現只能是青銅時代以後的事情。

美國著名人類學家羅伯特·路威曾斷言:凡使用輪車的民族,無一不是直接間接從巴比倫學來的。美洲的印第安人知道在滾木上拖船,也使用紡輪,又有滾鐵環之戲,但以輪行車這個意思始終沒有想到。

路威對輪子起源的觀點也是大多數考古學家的觀點。但新的考古發現往往顛覆陳舊的理論。德國Flintbek巨石墓下的車轍是公元前4800-4700年間留下的。在波蘭Bronocice發現的帶車形圖案的罐子被定位在公元前4725年以前,但是對該地層的七次碳-14測年傾向於公元前4610-4440年的結論。而近東出現輪式運輸工具的最早證據是美國考古學家Baldia在位於敘利亞的晚期Uruk遺址發現的。那裡出土了一個帶有輪子的模型和「貨車」的壁畫。這些東西是先民在距今6400-6500年前留下的。

車輪車輪
所以,輪式車輛很可能是在歐洲與出現的,而後才傳到近東,或是由東方人再次發明。

讓我們暫且不管考古學家的爭論,先來看看他們的共識有哪些:

車輪的前身是制陶用的輪子,古人用它可以成批製作陶器[01在陶輪上製作陶器],這是人類最早的工藝品和容器。最簡單的陶輪只需一對盤形的車輪,輪盤之間裝一根軸,軸直立豎放;陶工一面用腳旋轉下面的輪盤,一面用手將柔軟的粘土置於上面的輪盤中,塑捏成形。

美索不達米亞最早的輪子只是一些圓形的板,和軸牢牢地釘在一起。到公元前3000年時,已將軸裝到手推車上,輪子不直接和車身相連。以後不久,又出現了裝有輪輻的車輪。這種原始的手推車雖然笨拙得很,但比從前一直使用的人的肩膀和馱獸(通常是驢子)要好得多。

車輪還很早就用於製造戰車。這種戰車先是用來沖入敵陣,迫使敵人潰散;後來又當作戰台使用,戰車兵可以站在戰車上朝敵人擲標槍,殺死敵人。

2 車輪 -影響

車輪車輪
也許車輪的最偉大作用是使人可以搬動大大超過自身重量的物體。

在陶輪上製作陶器輪子最普遍的用途是運輸。在車輪發明以前,古人要藉助滑撬搬運重物。最簡單的滑撬就是一個斜面,複雜一些的還會在重物下墊幾根滾杠——古埃及人就是用這種方法把巨大的石料堆成金字塔的。雖然古埃及人更應該受滾杠的啟發而發明車輪,但最早使用車輪的卻不是古埃及人。

車輪使用促成的技術進步與相應的影響深遠的制度變革相伴而行。人口的增長使某些村落得以發展為由新的宗教顯貴及後來的軍事首領和行政首腦統治的城市。城市的出現之所以可能,是由於農業生產率的增長。農業生產率增長使食物有了剩餘,能夠供養新產生的祭司階級、士兵和官吏。這一發展過程不是突然的或單方面的。近來有不少人展開爭論:究竟是技術變革決定製度變革,還是制度變革決定技術變革?這使人聯想起關於人類進化的一個早期階段的爭論:是否先有了人的大腦,然後才創造出人類文化,包括語言和工具製造?現在大家已一致同意,前者與後者相互作用,語言和工具製造是大腦發展的原因,也是大腦發展的結果。看來技術變革和社會變革也是如此,先是相互作用,最後促使城市革命和文明到來。新石器時代的耕種者向居統治地位的顯貴們提供剩餘物品,從而由部落成員轉為農民,並不是由於他們從某個時候起同意這樣做,或被迫這樣做;相反,這是一個逐步發展的過程,在這一發展過程中,原因和結果相互作用、密切關聯。

3 車輪 -概念出現

車輪車輪
任何簡單而意義深遠的發明都不是憑空出現在人們的腦海中的,必然有什麼現象觸發了靈感。正如古人見到水裡漂著的木頭而想到獨木舟一樣,車輪的發明也可能是受到了一些自然物的啟發。《淮南子》中說我們的祖先「見飛蓬轉而知為車」。「飛蓬」是一種草,其莖高尺許,葉片大,根系入土淺。一有大風,很容易被連根拔起,隨風旋轉。古人可能就是受到這個現象的啟發,發明了車輪和車軸。與魯班受鋸齒草的啟發而發明鋸子的傳說一樣,這種說法很可能也是一個傳說而已。因為輪子在自然界是有原型的。

原始民族曾經普遍地崇拜過天空中的日月。古人一定認為它們擁有最完美的外形——直到古希臘時代,哲學家柏拉圖也還認為球體是最完美的形式。也許新石器時代的先民在製作器具時很自然地會模仿太陽和月亮的形狀。當他們偶然發現製成的圓盤狀物體可以在轉動中保持形狀不變時,他們就有興趣進一步發掘它的用途。

4 車輪 -與自然環境

車輪車輪
車輪之所以是一個相對晚出現的發明,是與先民身處的自然環境分不開的。距今一萬年前,陸地的大部分都被冰川覆蓋。如果那時有什麼東西能稱得上是「交通工具」的話,這個殊榮非雪橇莫屬。在叢林和沙漠中,車輪毫無實用價值——即便出現過,也被密林遮掩下的羊腸小路和滾滾流沙淘汰了。中美洲的阿茲特克人就沒有使用過輪式車輛,有趣的是,他們卻製作了大量的有四個輪子的動物泥塑。

再如愛斯基摩人。他們生活在冰天雪地中,不但沒有無合適道路,連木材也缺乏。車輪顯然沒法再這種環境中出現。

在其它地區,輪子最先也不是以運輸工具的面目出現的。從公元前2900年的一座匈牙利墓穴中出土的車形陶杯和世界其它地區的文物顯示,有輪車輛最早只在儀式和禮儀場合使用。

即便有了車輛,沒有合適的畜力也是枉然。缺乏牽動車輛的馬匹也是制約阿茲特克人發明車輪的因素之一。遠在公元前15000年以前,石器時代的狩獵者就給馬匹套上了籠頭。那時人類剛剛馴化馬不久。

5 車輪 -車輪在中國

車輪車輪
據英國科學史家李約瑟考證的結論,約在四千五百年到三千五百年前,中國出現了第一輛車子。而《左傳》中提到,車是夏代初年的奚仲發明的,如果記載屬實,那是四千年前的事情。在殷代(距今三千多年前)文物中,考古學家也發現了殉葬用的車,當時的車子由車廂、車轅和兩個輪子構成,已經是比較成熟的交通工具了。

中國古代有傳說是軒轅黃帝把木頭插在圓輪子中央,使它運轉,因而造成車輛。但鑒於歸功於黃帝的發明實在太多,我們也不能輕易把這個說法當真。

6 車輪 -工作原理

以埃及的戰車為例。這些戰車具有帶輻條的車輪,輪上裝有堅固的箍,並且車輪用鍥子緊緊釘在軸上。車箱、車轅和兩副挽具證明了同樣的技術。

如果我們想從在埃及戰車或羅馬戰車的創造者那裡所看到的那種精細活計探求人類發明帶輪車的過程,那是沒有什麼益處的。但是,常常有這種情況:能夠找到一些製作粗糙的物品,而這些物品就好像是技術之早期階段的再現。古代最簡陋的鄉村大車,用兩個幾乎一英尺厚的圓形木作車輪,是用橫斷的樹榦做成的,同時,這些圓形物,或者叫車輪,不是在軸上旋轉,而是固定在軸上。車軸安放在特製的木框內,或者是在兩塊窄木板內,或者是穿在車底上的環孔里,同它的一對輪子一起轉動,就像小孩兒的玩具車那樣。有趣的是,在條件已經改變的情況下,鐵路車輛的製造者們又恢復了這種構造。

在像葡萄牙這樣一些國家裡,到現在還可以看到軸和車輪一起轉動的古典車子。於是可以設想:類似的大車說明,帶輪的車是怎樣發明的。最初用的是軸,或滾子,是用它們來滾動大石頭或其他巨大的重物。我們可以想象,用光滑的樹榦或圓木做的這類滾子,起初是這樣完成的:把它的中間部分削細一些。於是,它就變成了一個兩端帶著寬圓滾的軸。我們猜想,軸是處在某一種最簡陋的梁木架下,並在架下轉動的。於是我們就有了一輛最簡單的想象中的帶輪車。完全可能,類似關於車的第一個概念出現之後,輪就開始單獨製造,並把它固定在一個活動的軸上,裝上了輪箍。後來,有了輕便的車輪和光滑的輪座,於是車輪就在不動的軸上轉動了。當然,所有這些,無非是一種想象,但是,無論如何,它使我們的頭腦完全清楚了車的本質。

7 車輪 -組成構造

車輪由輪轂、輪輞以及這兩元件間的連接部分(稱輪輻)所組成。
1、輻板式車輪的構造由擋圈,輪輞,輻板和氣門嘴伸出口組成。
2、輻條式車輪的構造輪輻是鋼絲輻條或是和輪輞鑄造成一體的鑄造輻條。

8 車輪 -各種標識

車輪鋁合金車輪
輪胎規格:輪胎規格常用一組數字錶示,前一個數字錶示輪胎斷面寬度,后一個表示輪輞直徑,以英寸為單位。例如165/70R14表示胎寬165毫米,扁平率70,輪輞直徑14英寸。中間的字母或符號有特殊含義:「X」表示高壓胎;「R」、「Z」表示子午胎;「一」表示低壓胎。

層級:層級是指輪胎橡膠層內帘布的公稱層數,與實際帘布層數不完全一致,是輪胎強度的重要指標。層級用中文標誌,如12層級;用英文標誌,如「14P.R」即14層級。

輪輞規格:表示與輪胎相配用的輪輞規格。便於實際使用,如「標準輪輞5.00F」。

速度等級:輪胎在規定條件承載規定負荷的最高速度。字母A至Z代表輪胎從4.8km/h到300km/h的認證速度等級。常用速度等級:Q:160km/h;R:170km/h;S:180km/h;T:190km/h;H:210km/h;V:240km/h;W:270km/h;Y:300km/h;Z:ZR速度高於240km/h。

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