中国是世界上第一个使用轮子的国家。早在夏代,就有一种叫“木马轮”的轮子。这种轮子由2到3块弯曲的木板组成,没有辐条,被称为“战车”。

后来,随着新材料的出现和发展,木制车轮逐渐被铁和橡胶车轮所取代。此时,车轮有辐条和轮子,比木制车轮更坚固耐用。然而,由于铁和硬橡胶材料又硬又重,必然会增加旋转阻力并影响旋转速度。

如何制造出一种摩擦小、重量轻、速度快的车轮已成为许多科学家追求的目标,最终实现这一目标的不是动力科学家和机械师,而是兽医。

古代实心木制轮胎(网络图)

历史在19世纪走到了尽头。

约翰·伯德·邓洛普(1840-1921),北爱尔兰的一名年轻兽医,正在为他的花园除草时,他的儿子约翰尼满头大汗地骑着自行车进来了。他一进大门,就把自行车推到邓洛普跟前,满脸不悦地对他说:“爸爸,看看你给我装了什么样的破车?同学们都嘲笑我!”

“你笑什么?”爸爸怀疑地问道。

“你看,这个破铁轮正在‘咣当’地跑着“啪的一声拍手!”,光摇摇晃晃的,铁棍经常翘起来,掉到地上,我不落地,摔了很多次,惹得学生们哈哈大笑!我失去了生命。我不会再骑你的蠢车了!"

“哦,原来如此!”邓洛普立即放下锄草用的铲子,提起爆裂的铁轮胎,仔细观察。

早期木轮自行车(网络图)

最初,邓洛普从小就对轮子感兴趣。当他看到儿子每天骑着沉重的铁轮自行车去学校时,他为儿子试制了一个裹着铁皮和马鬃的新轮胎。这种轮胎比铁轮轻得多,也更有弹性。没想到,儿子用了一天就出了这么糟糕的状况。刚才,他儿子的抱怨并没有让他泄气,而是激发了他发明新轮胎的欲望,并决心开发一种新轮胎,这样他儿子就可以轻松愉快地开车去上学,而不会被同学们嘲笑。

邓洛普决定试着“穿上”一件柔软且不易损坏的外套,因为这种外套的缺点是稳定性差,而且在驾驶过程中铁轮容易爆裂。什么材料适合这件外套?他首先想到的是橡胶,它很软,不容易损坏。所以邓洛普从他家找到了橡皮管,把它切下来,包在自行车的轮子上,并用绳子把它绑得紧紧的。安装完成后,邓洛普让他的儿子约翰尼试穿一下。

乔尼骑起来后,在满是石头的路上行驶,汽车仍然颠簸着,不仅很不舒服,而且噪音也很大。邓洛普认为车轮的不稳定性主要是由于外蒙皮的弹性不足。如果绳子不是用来绑车轮的,最好在车轮周围缠绕一根橡胶管。结果,邓洛普试图把两根橡胶管折叠在一起,并用脚踩在它们上面,但它仍然没有他想象的那么有弹性。邓洛普试图再往橡胶管里塞些软抹布。然而,把破布插入长橡胶管是不容易的。不仅不容易进入,即使进入,也是不够的。此外,将碎布挤压在一起会使某些部分变硬或形成丘疹。这种方法仍然不起作用。

早期使用充气轮胎的自行车(网络图)

我们做什么呢邓洛普再次陷入沉思。

一天,邓洛普突然想起他曾经治疗过牛的胃胀:牛的胃因膨胀而膨胀。膨胀的胃不仅有弹性,而且坚硬到足以承受重力。

碰巧,他的儿子从外面回来,带着一个瘪了气的足球,让他高兴起来。他只打了几下,球就迅速膨胀了。为了检查球是否坚硬,他用手按住了它。突然他的眼睛亮了起来,他受到了启发,“是的,是空气。向橡胶软管中添加空气肯定会成功!”

邓洛普立即开始了实验。他利用足球的充气原理给软橡胶软管充入空气,制成了一个又轻又圆的充气轮胎。这种充气轮胎充分显示了它的轻便性、弹性和无因路面不平而产生的振动。

当邓洛普自信地将充气轮胎放入车轮时,他用力压下轮胎,“砰”地一声爆炸了。看来充气轮胎太软了,不能工作。它们必须像橡胶球一样坚固耐压。然而,铁和硬橡胶不能用来制造充气轮胎。面对如此复杂的情况,邓洛普突然想到为充气轮胎做一件坚硬的“外套”。这样,软充气轮胎在硬涂层的保护下不会爆裂,将发挥充气轮胎的性能。

兴奋的邓洛普用混合帆布橡胶作为“布”为车轮做外套。这样,就制造出了一种全新的充气轮胎。

邓洛普和他的轮胎发明(网络图)

为了证明新轮胎的功能,他再次动员儿子骑着充气轮胎的自行车参加学校举办的自行车比赛,并获得了第一名。就这样,关于充气轮胎的消息迅速传遍了全国。

这一次,他终于成功了。

1888年,邓洛普为他的发明申请了专利,立即放弃了兽医职业,到处筹集资金,并建立了世界上第一家轮胎制造厂,专门生产橡胶轮胎。

邓洛普轮胎很快应用于自行车,并迅速转向汽车领域,为世界汽车工业的发展做出了巨大贡献,使世界机械工业向前迈出了一大步。如今,邓洛普公司是世界著名的跨国轮胎公司巨头,邓洛普轮胎已遍布全球。

现代车轮(网络图)