编者按：中科院之声不定期手绘一张“科学史小画”，为大家介绍一段科学史和其背后的故事。
18世纪下半叶，英国工程师、发明家瓦特改进的蒸汽机投入使用，使人类迈入了蒸汽时代。蒸汽机在交通运输业的运用推动了“蒸汽马车”的诞生，蒸汽机替代了马。蒸汽马车需要配置一个大锅炉，锅炉中水沸腾产生的高压蒸汽推动活塞做功。但是蒸汽马车速度很慢，噪音很大，在启动之前还需要很长一段时间来预热。这种笨重、低效率的“马车”很快就被另一种更高效的交通工具所取代——采用汽油发动机的“汽车”。
1885年，两名德国工程师卡尔·本茨和戈特里布·戴姆勒分别发明了三轮汽车和四轮汽车，从此汽车逐渐取代马车成为人们出行的主要交通工具。
尽管本茨和戴姆勒几乎同时发明了汽车，但戴姆勒发明的四轮汽车比本茨晚一个多月。本茨在1886年1月29日率先获得三轮汽车专利权（专利号DRP-37435），这标志着世界上第一辆汽油发动机汽车诞生，因此这一天被认为是世界汽车的诞生日。
本茨是如何制造第一台汽车的呢？汽车发明的核心在于制造出合适的发动机。本茨以德国工程师奥托的四冲程煤气发动机为蓝本，在1879年成功制造出了第一台单缸煤气发动机。但是煤气发动机装置很大，无法配置在轻便的交通工具上。一次偶然的机会，本茨听闻有人用汽油清理衣物时，汽油挥发弥散在整个房子中，火苗接触汽油时发生了大规模的爆炸，于是产生了灵感。这正是发动机的工作原理——用引爆汽缸中的易燃气体推动活塞做功。汽油的威力比煤气大，汽油发动机的体积更小、重量更轻，能不能将它用在轻型交通工具上呢？随后，他不断改良汽油发动机以提高爆炸的强度，最终他研制出了单缸汽油发动机。他将发动机安装在一辆三轮车上，发明了第一辆不用马拉的三轮车（现保存在慕尼黑的汽车博物馆）。这辆车的发动机排量为954立方厘米，功率为670瓦，时速可达16千米。
尽管如今汽车已经成为人们日常生活中必不可少的交通工具，但是早期汽车的推广却受到重重阻力，主要是对汽车的长途行驶保持怀疑。为了挽救本茨汽车工厂的危机，向大众宣传汽车，本茨的妻子伯莎做出了一个勇敢的决定。1888年8月，她带着两个儿子，毅然坐进了三轮汽车中，从曼海姆出发，前往位于普福尔茨海姆的娘家。她们从天蒙蒙亮时动身，一直行驶到黄昏时才到达了目的地，全程大约104公里，用时12小时。100多公里！这在19世纪不啻于一次长途远征。
伯莎完美的旅途证实了汽车长途行驶的快捷与安全，推动了日后汽车的发展。伯莎也成为第一位驾驶汽车的女性。
作者：秦显韩，系中国科学院大学人文学院科学史系博士生
来源：中国科学院大学
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