水平对置发动机的鼻祖：Benz & Cie的一号车

说起著名德国工程师Carl Benz（卡尔·本茨），他是Benz & Cie汽车制造厂的创始人，该公司在1926年被DMG并购后成为Daimler-Benz的一员。但是有很多新接触汽车文化的小白被国内的许多媒体老湿误导，让他们觉得汽车的发明者也是Carl Benz（卡尔·本茨）。然而事实上并不完全是这样，Carl Benz的确是世界上第一台3轮汽车的制造者，但是世界上第一台四轮汽车是Wilhelm Maybach（威廉·迈巴赫）于1886年3月8日推出的，当时迈巴赫在“祖父钟”引擎引擎上继续改良，此时它已经能发出1.5匹马力，就在这天完成了安装在一辆美国生产的马车上，成为了世界第一辆四轮汽车。更关键一点是，这要论内燃机汽车的发明者，既不是卡尔·本茨、也不是高特里·戴姆勒和威廉·迈巴赫团队，而是1870年由奥地利犹太人Siegfried Marcus（齐格弗里德·马库斯）制造出世界上第一辆完整的汽油动力汽车，并申请了发明专利。后因为他的犹太血统，被法西斯德国的帝国公众启蒙和宣传部于1940年5月30日删除，改为Gottlieb Daimler和Carl Benz，所以，今天汽车发明历史是被篡改过的。

图：1885年11月18日，由Paul Daimler驾驶Reitwagen完成测试，并获得专利号DRP：36423，是比奔驰1号更早的内燃机汽车，虽然它样子跟今天的摩托车相似，但专利说明是“使用汽油发动机的车辆”。这么看来，Daimler不认同奔驰1号是有充分理由的。

图：这辆由威廉·迈巴赫完成的、使用祖父钟发动机的四轮汽车，在1886年3月8日完成了行驶测试，完成测试的时间比奔驰1号要早，只不过它没去申请专利而已。笔者在文章里已经多次提醒大家要正视和尊重历史，而不是抱着自己的偏见、或者是因为自己开着Mercedes-Benz的车型而去盲目的去吹嘘。

在正式介绍那台著名的“奔驰一号”之前，小编想再和大家来解读当时历史背景，1871年，本茨与奥古斯特·利特尔合作在曼海姆开设一家机械加工厂，后因经营不善，被当地政府没收了工具，后得未婚妻Bertha Benz（伯莎·本茨）出资将利特尔所占的股份买下，成为独立公司，以此为基础。从1879年开始，本茨开始研究二冲程发动机并获得此种发动机众多周边附件的专利，后因公司经济问题再次出现问题，1883年他只能选择离开，另外与曼海姆开始自行车零件店的老板合作，开设了Benz&Cie。从此开始，卡尔为之后要推出的“奔驰一号”打下了坚实的基础。

图：照片于1903年拍摄，当时的卡尔·本茨已经59岁了。虽然今天合并后的公司叫Daimler-Benz或者Mercedes-Benz，但其实高特利·戴姆勒和卡尔·本茨并无交集，本茨拍这张照片时，戴姆勒已经去世，而Mercedes品牌刚诞生。

Benz & Cie在成立之初，通过在德国曼海姆生产固定式燃气发动机，让公司赚到了第一桶金，凭借着这些资金卡尔萌生出了想要研发汽车的这一念头。所以在1885年初卡尔便将该想法转为了行动，早期为了减少研发的成本，以及对早期自行车的认知，卡尔选择了轻型三轮车Velocipede作为基础蓝本。车架是由钢管弯曲加上焊接拼接而成的，乘坐区域使用了木板装饰以及承重，座椅安装在车辆的最高点，底座由弹簧支撑以达到减震的效果。并且由于是一台轻型三轮车的车架，所以发动机只能安装在车尾并使用后轮驱动，这也就是现在我们所熟悉的RR布局（后置后驱）。转向方面，前轮安装在硬轴前叉上，并使用曲柄机构进行转向（直到1893年，本茨推出第一台四轮汽车之后才换成了阿克曼转向机构）。

图：这就是奔驰一号（Benz Patent-Motorwagen），俗点来说这和我们现在常见的那些三蹦子没啥特别大的区别。

车子所使用的三个辐条型带实心轮胎轮圈都是卡尔在法兰克福的阿德勒自行车厂采购回来的，并且这台奔驰一号还借鉴了自行车的行驶方式，前轮的中央安装了滚珠轴承，后轮则是安装在金属衬套中作为滚动介质。当然作为一台有内燃机的三轮汽车，它和普通的自行车肯定是有区别的。作为驱动轮的后轮通过副轴左右两边各安装一条链条实现驱动，这就和我们现在常见采用链条驱动的摩托车相同。后轮再通过刚性轴和椭圆弹簧连接到车架上。在中间轴上还有一个带开放式差速器的驱动皮带轮，在驱动皮带轮旁边是一个惰轮。整套驱动系统其实是动力从飞轮出来，通过皮带将动力传递到中间轴的驱动皮带轮上，通过转动驱动皮带轮再动力传递到左右两边的链条上实现驱动车轮。

图：发动机飞轮位于发动机底下，使用了红色油漆以方便辨别，着车也是通过转动飞轮以实现。

通过皮带的方式实现动力传递，再加上没有变速箱的前提下，这就意味着车辆是没有倒挡这一说的。加上由于使用的链条是来自自行车的，这也导致其出现了许多问题，链条的硬度不足以长时间传递动力，太软导致其有着更多的拉伸，从而导致从链条齿轮中弹出或是直接断开。但是当时并没有更好的选择给卡尔，所以就只能将就着用了。至于刹车方面，碟刹鼓刹那些就不用想了，它的制动是通过拉动制动手柄来完成的，该手柄连接着副轴皮带轮上的，也就是说它的刹车更多的是通过发动机来完成的，和我们所熟知的Engine Break类似。

图：虽然说因为当时的技术以及硬件不足，但是这样的传动复杂程度让动力从发动机到车轮之间损失了非常多。

图：之所以选择卧式内燃机作为动力，首先一点必须清晰的是：Carl Benz跟奥托、戴姆勒、迈巴赫这个团队不同，他自己并不是研究内燃机出身的，所以这辆车上的发动机也不是他的创造发明，严格来说，Benz & Cie更像是一个资源整合商。

至于说发动机方面，重点可就来了，卡尔为这台车研发了一台排量为954cc的单缸水冷四冲程发动机，缸径116mm、冲程160mm，发动机最大转速为400转，最大马力为0.9匹。该发动机当中有许多的技术，我们在现在的发动机上也能见到，例如：带配重块的曲轴、电子点火以及水冷系统。除了曲轴之外，该发动机还使用了带开放式曲轴箱的缸体，由偏心杆控制的进气滑动阀门，由凸轮盘驱动的排气阀，以及推杆和摇臂组成。润滑方面，这台奔驰一号使用的是滴油器滴油实现润滑。最有意思的是，这台发动机并不是竖置的，而是水平纵置的，据资料显示这是因为卡尔·本茨说为了尽可能降低车辆重心，将大型的飞轮安装在发动机最底下也是为了避免陀螺效应影响车辆过弯时的稳定性。简单点来说，这就是台水平“对置”的单缸发动机。

图：世界上第一台内燃机诞生于法国，由法国发明家Isaac de Rivaz（弗朗索瓦·艾萨克·德·里瓦兹）研发成功，所以又被称为德里瓦兹发动机，该发动机以氢气为燃料，并安装在一辆轮式车辆上进行了测试。而首个商业化应用的内燃机同样由法国人Jean Joseph Étienne Lenoir（艾蒂安·勒努瓦）完成，并广泛应用到车辆、轮船上，后来，Nicolaus Otto（尼古拉斯·奥托）就是在此基础上完善了奥托热力学循环理论，制造出第一台实用型的汽油发动机。

图：因为仅仅是单缸，所以我们真的很难将之称为“水平对置”发动机，但它又确实是平卧在那里，甚至到了双缸时代，Benz依然将它平卧着。

燃料方面，这台奔驰一号并没有传统意义上的油箱，卡尔为其开发出了一个特殊的化油器用来制配燃料，该化油器可容纳4.5升的燃料。车子所使用的燃料也是相当特殊，它并不是使用传统汽油，而是一种名为Leichtbenzin（矿物油精）的轻质汽油，该汽油用作灯油较多，并且在商店和药店是可以购买的。通过使用套筒阀来控制化油器以达到正确的空燃比，从而调整发动机输出。

车辆制造好之后，第一次试驾发生在1885年，但因为难以控制，导致了公众展示期间撞墙，测试被迫停止，1886年1月29日申请了一个名叫“燃气发动机驱动的三轮车”专利申请，接下来，卡尔在自己工厂内部试驾了一阵子后，才在1886年7月3日进行了首次公开测试，同年11月2日，获颁授DRP：37435的专利号。1887年，Benz推出了Motorwagen Model 2、1889年推出了Motorwagen Model 3，并在巴黎世博会上公开展示。随后的几年里，Benz的后续型号均采用单缸发动机，1899年，双缸的水平对置发动机正式投入使用，它通过不同的排气量以获得不同的动力性能，从1710cc、1728cc、2690cc、2940cc、3720cc不等，最大马力从5匹到20匹不等，使用在Patent-Motorwagen Ideal、Dos-a-Dos、Spider、Tonneau等不同早期车型上，但到了1902年，随着Parsifal接替了所有早期车型，直列双缸和直列四缸发动机开始成为主流。

文章的最后，小编想说的是卡尔·本茨直到1924年之前，都和Daimler Motoren Gesellschaft（DMG）那团队没有任何的关联，即使有关联也是在1896年因为侵犯了DMG的热管点火器专利而被起诉，后以Benz向DMG支付专利费而告终。也就是说，以前的Benz & Cie和现在的Mercedes-Benz是几乎没有关联的。

最后，本文对于技术层面的原理、结构之类的介绍不多，更多的是想通过这一段从卧式单缸发展到水平对置双缸的这段历史，跟各位车迷转达一段不带任何品牌光环的史实，说清楚到底谁才是内燃机的发明者、谁是内燃机汽车的发明者、谁才是汽车的创造者，这就不难理解为什么今天的Mercedes-Benz不会动不动就把那台Patent-Motorwagen 1号拿出来招摇了吧，它并非什么汽车发明者、而仅仅是汽车发展历史上的一个里程碑而已，这个节骨眼的史实，Otto知道、Daimler知道、Benz知道、Mercedes-Benz当然也知道，或者也就是国内那些看惯商业软文的伪车迷不知道而已。