中國最古老的“計程車”之謎
公元124年,漢安帝為了宣揚(yáng)國威,去泰山進(jìn)行“封禪”大典,在浩浩蕩蕩的隨行車輛中,有一輛雙層的雙輪馬車,車的上層中間有一面大鼓,鼓旁有兩個木頭人,這兩個木頭人手握鼓棒,擺出揮棒欲擊的架勢,下層中間掛一口銅鐘,鐘兩旁也站著手握鐘錘的兩個木人。車子每行進(jìn)1里路,上層的木人就自動擊鼓一次;車子行完10里,下層的木人就自動敲鐘一次,這輛車叫記里鼓車,皇帝的侍從就用它來計算車行走的路程,這是人們針對文獻(xiàn)記載想象出來的漢代計程車形象,它也是中國最早的計程車,其功能約與當(dāng)今汽車?yán)锍瘫硐喈?dāng)。在技術(shù)上要求這么高的機(jī)械車輛難道在漢代就能出現(xiàn)嗎?專家們經(jīng)過潛心研究,給這個謎以明確的答復(fù),那就是漢代確實(shí)巳經(jīng)發(fā)明了計程車,而且我國古代的計程車還不止這一種形式。
首先專家們從漢代制車技術(shù)上論證了漢代制造計程車的可能性。中國古代制車工藝比較復(fù)雜,被稱為“一器而群工致巧”,說明造車業(yè)內(nèi)部分工非常細(xì)密。有專家通過對秦俑坑出土的木車統(tǒng)計,發(fā)現(xiàn)秦代車子的同類零部件是標(biāo)準(zhǔn)化的通用件,像轂、牙、輻、衡及其銅構(gòu)件等,各自的幾何形狀、尺碼、表面質(zhì)量和機(jī)械性能,必定一樣,因而可以做到互相替換。而且車子的輿、輪、衡等部分均可成為一些組合的單元。這表明秦代在制作車輛時有專業(yè)化的分工和組合。秦始皇陵封土西側(cè)出土的銅車馬作為第一個大一統(tǒng)帝國第一代君主的陪葬物,可以代表當(dāng)時制車工藝的頂峰。已經(jīng)修復(fù)的秦陵銅車,車輪仍可轉(zhuǎn)動自如。長沙漢墓出土的車輻,近轂者,像人臂膀上的肌肉一樣均勻;近牙者,像人膝下膠骨一樣圓滑,可以想見漢代制車工藝的精湛。1954年山西永濟(jì)薛家崖還出土了三件漢代的銅制軸承,原報導(dǎo)說它與現(xiàn)代汽車輪上的滾動珠架一樣,是一種銅制的環(huán)行槽,內(nèi)分四格或八格,格中有生鐵粒的殘余,即以鐵粒為滾珠,這應(yīng)是我國最早的滾珠軸承。最高車速和最大載重量是體現(xiàn)車輛性能的兩項(xiàng)主要指標(biāo)。秦漢時期所造車輛,“空車日行70里,重車日行50里。一車載25斛?!边@些高超的制車工藝,為漢代計程車的出現(xiàn)奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ)。
從計程車本身要求的技術(shù)來看,齒輪是很關(guān)鍵的一環(huán)。因?yàn)橐管囕v能夠自動計丑程,牽扯到齒輪的傳動作用,漢代墓葬中曾出土了這種記里鼓車所用的木齒輪,說明當(dāng)時的造車匠人,已經(jīng)懂得運(yùn)用一系列的齒輪,非常精確地將一個軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動,傳送到另一個軸之上,使其也發(fā)生回轉(zhuǎn)運(yùn)動,而同速運(yùn)轉(zhuǎn),同時還可變快或變慢,以及改變回轉(zhuǎn)的方向。漢代的記里鼓車是否已經(jīng)運(yùn)用了金屬質(zhì)的傳動齒輪,目前來看還是一個未解之謎。幾十年來,考古界盡管在河北、河南、山西、陜西等地發(fā)現(xiàn)過許多金屬齒輪狀物,有鐵質(zhì)的,也有銅質(zhì)的,有斜齒、人字齒,也有正齒,有的年代可推到戰(zhàn)國,但它們是否用于車輛傳動,尚有疑問。有專家認(rèn)為,其中相當(dāng)大一部分實(shí)際上是用于制動的棘輪。可以明確肯定用于車輛傳動的金屬齒輪還一例都沒有發(fā)現(xiàn)。
古代記里鼓車還有一種是肀層的,車中間放一面大鼓,兩個木偶(一個在鼓前,一個在鼓后)相對擊鼓。車走過一里路程,兩個木偶同時自動擊鼓一次,只要注意木偶擊鼓的次數(shù),就可知道馬車巳經(jīng)走過的里程。這種記里鼓車是何時發(fā)明的?目前還是一個謎。晉安帝時(397—418)劉裕曾得到這種車。到宋仁宗天圣五年(1027),內(nèi)侍盧道隆設(shè)計制造了記里鼓車,并且詳細(xì)敘述了記単鼓車的構(gòu)造、原理和尺寸:“此車足輪各徑六尺,圍一丈八尺,足輪轉(zhuǎn)一周,地上行走的路程是三步。古代常法六尺為一步,三百步為一里……此車共有八個齒輪,合二百八十五個齒。遞相鉤鎖,犬牙相制,周而復(fù)始?!比绱司涂芍儡囆械膮g.程。有專家認(rèn)為盧道隆提出的記単.鼓車的造法,在構(gòu)造上如按各輪的齒數(shù)計算雖然都是合理的,但就所記各齒輪的周節(jié)(即輪齒間相距的尺寸),則多有不合,很難使齒輪相互銜接而繼續(xù)轉(zhuǎn)動,不知道錯誤在哪丑?中國歷史博物館王振鐸先生曾根據(jù)盧道隆的記述仿制了記里鼓車,是否有傳動上的問題,只有親身試坐才能知道。
記里鼓車可以說是我國古代機(jī)械史上的一大發(fā)明,雖然史書對它的構(gòu)造和原理多有記錄,但記単鼓車真實(shí)的樣子如何,又是如何通過精確的機(jī)械原理來使用的,對我們來說還是一個未解之謎。