文 朱健

駕乘的需求推動(dòng)汽車不斷變革（三）
——方向盤，駕馭汽車的控制樞紐

文 朱健

火車靠鐵軌控制方向，馬車由于速度慢只用韁繩就行，而控制汽車的行駛方向則需要好好握住方向盤。沒有方向盤的“汽車”不能稱之為汽車，它只是一個(gè)四處亂竄不受控制的“鐵殼怪物”?，F(xiàn)在的方向盤也是經(jīng)過上百年的演變才有了現(xiàn)在的樣子，而方向盤的演變歷程也正折射出汽車的發(fā)展軌跡。

最初的汽車使用桿形舵控制方向（見圖1）。但是汽車行駛中產(chǎn)生的劇烈振動(dòng)會(huì)通過舵直接傳遞給司機(jī)，這樣增加了控制方向的難度。后來發(fā)動(dòng)機(jī)被安裝在車頭部位，由于車頭重量的增加，駕駛員用車舵來駕駛汽車就更困難了。

歷史的發(fā)展總是充滿著戲劇性變化，而汽車方向盤也是事出偶然。早在120年前，一名德國(guó)水手因?yàn)樯砩先卞X并且對(duì)船長(zhǎng)有怨恨，在出?；貋砗蟀汛L(zhǎng)的錢財(cái)都偷走了，最后他甚至把船舵都給拆下帶回了家。被這個(gè)船員拆下來的船舵，恰巧被汽車技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)，他把船舵成功運(yùn)用于汽車上，結(jié)果汽車方向盤這種新設(shè)計(jì)應(yīng)運(yùn)而生。當(dāng)卡爾本茨和戴姆勒分別在1886年發(fā)明內(nèi)燃機(jī)汽車時(shí)候，這種類似舵輪形狀的方向盤（學(xué)名為轉(zhuǎn)向盤）就被安裝在內(nèi)燃機(jī)汽車垂直的轉(zhuǎn)向柱上了（見圖2）。

由于方向盤系統(tǒng)加入的齒輪系統(tǒng)操作靈活、省力，也能很好地隔絕來自道路的劇烈振動(dòng)。不久，人們就發(fā)現(xiàn)方向盤裝在垂直的轉(zhuǎn)向柱上也有缺陷，就是不利于駕車者的操縱和妨礙視線。1887年秋季，德國(guó)戴姆勒汽車公司修理工人為從司特立克蘭德駕駛而來的一輛汽車進(jìn)行大修。當(dāng)?shù)踯嚬と税研藓玫能嚿淼趸匮b配時(shí)，吊鉤突然滑出，車身砸在轉(zhuǎn)向柱上，結(jié)果使轉(zhuǎn)向柱從垂直位置上彎曲了好幾度（見圖3）。一名修理工人試圖把彎曲了的轉(zhuǎn)向柱矯正過來，卻意外地發(fā)現(xiàn)新的角度使方向盤不再操縱困難，也不妨礙視線了。戴姆勒對(duì)修理工人的意外發(fā)現(xiàn)給予獎(jiǎng)勵(lì)，并抽調(diào)研究人員立即改進(jìn)方向盤的裝配工藝，到了1890年，戴姆勒汽車公司生產(chǎn)的戴姆勒·派立生（Daimler.Paririan）汽車第一次裝上了傾斜式的轉(zhuǎn)向柱和傾斜式的方向盤。各國(guó)汽車公司紛紛效仿，使方向盤趨于定型，日臻完善。

如今的方向盤安裝了喇叭、安全氣囊、多功能按鍵以及換檔撥片等。但方向盤發(fā)明伊始，方向盤只是用于控制汽車的方向。方向盤光禿禿的造型在持續(xù)了24年之后，奔馳終于對(duì)它的功能有了突破性的進(jìn)展，然而這被我們視為突破性進(jìn)展的裝置，竟然只是一面鏡子（見下頁圖4），而并不是我們今天所熟悉的喇叭。

由于在當(dāng)時(shí)，德國(guó)貴婦對(duì)汽車的需求日益增加，所以不拘一格的奔馳在方向盤的中間位置加入了一面小鏡子，這樣就可以滿足女性駕駛員對(duì)于愛美的需求。當(dāng)然對(duì)著方向盤照鏡子這個(gè)動(dòng)作在今天看來絕對(duì)是不安全的，但是當(dāng)時(shí)這個(gè)鏡子又能擱在哪呢？現(xiàn)代汽車的梳妝鏡是放置在遮陽板的背面（見圖5），需要時(shí)放下遮陽板用一下鏡子很方便，又不影響汽車的駕駛。

除了鏡子之外，車主還可以根據(jù)自己的需求在方向盤刻印自己家族的姓氏與符號(hào)等標(biāo)志。但意義重大的還是將喇叭按鈕裝進(jìn)方向盤，因此這種方便操作的設(shè)計(jì)才能維持至今。

1927年，人們意識(shí)到鏡子裝在方向盤上面確實(shí)不安全，才裝上了現(xiàn)在我們每車必備的喇叭。當(dāng)時(shí)的福特A型車就將喇叭的理念與方向盤結(jié)合在了一起（見圖6），但當(dāng)時(shí)這個(gè)喇叭是T型外置裝配在方向盤上的，雖然在今天看來有些簡(jiǎn)陋，但在那個(gè)時(shí)候，這絕對(duì)算得上是個(gè)高端的產(chǎn)品了，而這種結(jié)合的理念一出現(xiàn)，就令全球各車廠紛紛效仿，從而慢慢轉(zhuǎn)變成了一種標(biāo)準(zhǔn)配置。

隨后的幾十年，汽車方向盤的風(fēng)格有很大的改變，盡顯硬朗風(fēng)范的“老式肌肉”方向盤（圖7）、突顯高貴氣質(zhì)的胡桃木方向盤（圖8）讓我們贊嘆不已。

其實(shí)我們現(xiàn)在回過頭來看看一些美國(guó)的“老式肌肉”車，就能發(fā)現(xiàn)這一傳承下來的特點(diǎn)。他們都有著碩大的方向盤，方向盤只有喇叭按鈕，突出了簡(jiǎn)約、大氣、硬朗的風(fēng)格。并且在用料上，外圈都是高檔的木質(zhì)，而里面則是锃亮的貼條，這樣的造型也成為了美系肌肉車最具代表性的特點(diǎn)之一，而這種方向盤與喇叭結(jié)合的搭配，也一直維持到了1984年。

早先的電喇叭按鍵并不在方向盤上，經(jīng)過時(shí)代的發(fā)展早期的按鍵多出現(xiàn)在方向盤裝飾角環(huán)上以及中心處，后期逐漸集成到方向盤輪輻上。

1928年，克萊斯勒公司開始對(duì)方向盤的材料進(jìn)行研究，鐵質(zhì)的方向盤和普通木質(zhì)的方向盤已經(jīng)無法滿足他們車型的定位，所以一些高貴木材制作的方向盤應(yīng)勢(shì)而生。這些高貴木材所制造的方向盤在當(dāng)時(shí)吸引了無數(shù)貴族和掌權(quán)者的關(guān)注，而在這之后，高級(jí)木質(zhì)內(nèi)飾也開始逐漸興盛。近年來，高貴木材制作的方向盤已改變?cè)瓉碇苋κ褂媚静牡淖龇?，而是周圈部分使用木材（見圖9）,這樣既大氣又實(shí)用。

方向盤的設(shè)計(jì)不僅考慮到司機(jī)的品味，同時(shí)加強(qiáng)了舒適性和安全性。隨著人們對(duì)舒適性要求大大提高，設(shè)計(jì)者也將方向盤位置調(diào)整加入其中。方向盤人性化的位置調(diào)整滿足了不同身材的司機(jī)對(duì)方向盤與司機(jī)在空間上的需要，即調(diào)節(jié)了座椅與方向盤的距離，保持舒適的腿部空間（見圖10）。方向盤除了按圖示的位置調(diào)整，也有沿轉(zhuǎn)向柱上下調(diào)整。

但是最初設(shè)計(jì)方向盤的人沒有能夠預(yù)見到在汽車車速越來越快的今天，一旦發(fā)生車禍，碰撞力可能使方向盤沖向駕駛?cè)?，成為造成駕駛員喪命的罪魁禍?zhǔn)祝绾蜗踩[患擺在科研技術(shù)人員面前。

1980年12月，當(dāng)時(shí)最新的奔馳S級(jí)轎車的方向盤上首先安裝了安全氣囊（見圖12）。安全氣囊作為新鮮事物引起了大家的關(guān)注和熱議。出現(xiàn)交通事故時(shí)，方向盤受到碰撞力可能瞬間撞向司機(jī)，在大約30毫秒的時(shí)間內(nèi)，安全氣囊能及時(shí)并可靠地打開嗎？它的作用到底有多大？當(dāng)年的車展上，拍照、咨詢的人把樣車圍的左三層右三層。事實(shí)逐漸打消了人們的疑問，從1985年起，奔馳在全部供應(yīng)美國(guó)市場(chǎng)的汽車上都有安裝這種安全系統(tǒng)。到了1991年，差不多有28%的奔馳轎車都裝備了駕駛員安全氣囊。至今，安全氣囊（見圖11）得到普遍使用。

1952年，美國(guó)汽車生產(chǎn)者聯(lián)合會(huì)在理論上闡述了一種汽車安全系統(tǒng)的必要性，幾乎同時(shí)，這種系統(tǒng)的原理圖也繪制了出來。1953年8月，赫特里克首次提出了“汽車用安全氣囊防護(hù)裝置”，并在美國(guó)獲得了“汽車緩沖安全裝置”專利。但是，由于當(dāng)時(shí)技術(shù)水平的限制，還不能把這種想法或?qū)＠吨T實(shí)現(xiàn)。1966年，梅塞德斯-奔馳公司開始研發(fā)安全氣囊裝置，梅塞德斯的工程師們首先發(fā)明了碰撞傳感器以及氣體發(fā)生裝置，讓安全氣囊能夠在30毫秒內(nèi)膨脹展開，他們還研制出了抗撕裂的氣囊織物材料，改善了氣囊的膨脹特性，最終，把整個(gè)裝置設(shè)計(jì)安裝在汽車的方向盤中。

談到方向盤可能對(duì)駕駛員的傷害，可潰縮式轉(zhuǎn)向柱也起到一定的作用?？蓾⒖s式轉(zhuǎn)向柱是指在車輛發(fā)生碰撞時(shí)，轉(zhuǎn)向柱可按預(yù)先設(shè)計(jì)而潰縮變形（見圖13）。當(dāng)汽車發(fā)生劇烈的撞擊時(shí)，司機(jī)往往會(huì)因?yàn)閺?qiáng)烈的停止作用而向前傾，人體的胸部會(huì)和方向盤發(fā)生碰撞，為了使遭到轉(zhuǎn)向柱沖擊的司機(jī)胸部所承受的沖擊力減小，有些汽車把轉(zhuǎn)向柱設(shè)計(jì)成在撞擊時(shí)因遭到外界擠壓而發(fā)生二到三段的潰縮折疊，可以分散一些因撞擊由轉(zhuǎn)向柱傳遞到人體的沖擊力。

長(zhǎng)期以來，方向盤的形狀一直很單一，最常見的是圓形，已將近一個(gè)世紀(jì)未改變，職責(zé)始終專注于轉(zhuǎn)向。

上世紀(jì)五十年代，不帶方向盤的概念型汽車相繼問世，可是消費(fèi)者對(duì)這種汽車一點(diǎn)也不感興趣。畢竟，沒有方向盤的汽車根本就不能稱其為汽車。

近年來，方向盤的造型也不再是我們印象中的圓形那樣單一，不規(guī)則的造型更能使駕駛員發(fā)出激情，甚至在F1賽車上，長(zhǎng)方形的方向盤也在一直被沿用，它的尺寸更小，并且?guī)缀蹩赡芸刂浦噧?nèi)一切的功能。音響的控制開關(guān)、車載電話、車載電腦的控制開關(guān)等不但需要控制，又要在司機(jī)能觸及到的范圍之內(nèi)，方向盤這個(gè)地方當(dāng)然是最好的選擇。慢慢的，方向盤不僅僅擔(dān)任轉(zhuǎn)向的角色，更是車內(nèi)的控制中心。

隨著方向盤功能的增加，它的個(gè)頭也在變大，因?yàn)榉较虮P內(nèi)還需要一些可以容納更多電線的空間。

一百多年來，方向盤已經(jīng)從一個(gè)光禿禿的鐵環(huán)，變?yōu)榱巳缃裎覀冄矍斑@個(gè)樣子，但是進(jìn)化還未停下腳步，也許在未來，更多我們不敢想象的功能，會(huì)逐漸的在量產(chǎn)車型的方向盤上出現(xiàn)。

當(dāng)緊握方向盤時(shí)，也許我們會(huì)感嘆時(shí)代的改變，歷史的車輪還在不斷滾滾向前，但是有一點(diǎn)不可否認(rèn)，那就是這些改變都是向好的方面的發(fā)展，讓我們工作與生活的更加舒適，所以不管如何懷念，目光總是要向前看的。