第一章 事業(yè)開端
30年前,我開始研制汽油馬車,并于1893年春首次試車成功。當(dāng)我駕駛著這輛車時(shí),一群群總是在4月2號(hào)這天飛來的食米鳥也來到了迪爾波恩。1921年5月21日,福特汽車公司制造出第500萬輛汽車。如今這輛車與我所研制的第一輛汽油馬車一起,陳列在我的博物館內(nèi)。兩輛汽車在外形、結(jié)構(gòu)、原料上大不相同,但原理卻相似--除了舊式汽車車身上的細(xì)紋已不被現(xiàn)代汽車采用。此外,第一輛汽車只有兩個(gè)汽缸,但時(shí)速可達(dá)20英里。憑借油箱裝載的30加侖汽油,它的行駛距離可達(dá)60英里。直至今日,它的性能仍一如往昔。汽車的生產(chǎn)方式和制造原料的改進(jìn)已經(jīng)大大超過了基本設(shè)計(jì)的發(fā)展,整個(gè)設(shè)計(jì)更加趨于完美。如今的福特車,即T型車,擁有4個(gè)汽缸和1個(gè)啟動(dòng)器,駕駛更為方便輕松。雖然它比第一輛車更簡單,但是幾乎每一處設(shè)計(jì)都能在第一輛車上找到雛形。真正的改進(jìn)在于提高制造經(jīng)驗(yàn),而非改變基本原則。我將這一點(diǎn)視為一個(gè)重要的事實(shí)。它說明了一旦擁有好的想法,一定要全神貫注將它實(shí)現(xiàn),而不是尋找另一個(gè)新想法。集中于一個(gè)想法足矣。
農(nóng)場(chǎng)的生活使我萌發(fā)了創(chuàng)造更好的交通工具的念頭。1863年7月30日,我出生在密歇根州迪爾波恩的一個(gè)農(nóng)場(chǎng)里。在我最初的記憶中,農(nóng)場(chǎng)里有太多的活兒要干。直至今日,我對(duì)農(nóng)場(chǎng)扔抱有同樣的看法。都說我的父輩很貧窮,早年生活艱苦。的確,他們稱不上富裕,但也不算貧窮。如密歇根州的農(nóng)夫所說,我家的家境還算不錯(cuò)。我出生時(shí)的房子,至今還保留著。現(xiàn)在它和農(nóng)場(chǎng)都是我財(cái)產(chǎn)的一部分。
那時(shí)在農(nóng)場(chǎng)里,有太多繁重的體力活要干。很小的時(shí)候,我就在想,很多事或許都應(yīng)該有更好的完成方法。正是這樣的想法,使我對(duì)機(jī)械產(chǎn)生了興趣--雖然我母親總說我是一個(gè)天生的機(jī)械師。最初我擁有一個(gè)工作間,里面滿是各種奇形怪狀的工具和金屬片。那時(shí)候,我們還沒有今天的工具,所有的工具都是家里自制的。而我的玩具全都是各種各樣的工具--直到今天也是如此。每一個(gè)機(jī)器的部件,都是我珍藏的財(cái)富。
有一天,我們駕車去鎮(zhèn)里。在底特律8英里外的地方,我看見了一臺(tái)道路蒸汽機(jī)車。當(dāng)時(shí)我12歲。在我的早年時(shí)期,這是最為重要的一件事。其次重要的事是同年我得到了一塊手表。直到現(xiàn)在,我仍清楚地記得那輛車。那是我第一次見到一輛不用馬拉的交通工具。蒸汽機(jī)車主要用于帶動(dòng)脫粒機(jī)和鋸木機(jī)。它的結(jié)構(gòu)簡單:在車輪上裝有一個(gè)便攜式蒸汽機(jī)和一個(gè)鍋爐,后面跟著一個(gè)水箱和煤車。我見過很多馬拉的蒸汽機(jī),但這輛車卻與以往不同。它用一條鏈子連接蒸汽機(jī)和馬車似的后輪,并在后輪上裝有鍋爐,而蒸汽機(jī)就安裝在鍋爐上面。一個(gè)人站在鍋爐后的臺(tái)子上,一邊鏟煤,一邊控制閥門和方向。我一眼就認(rèn)出這臺(tái)車是由巴特·克瑞克和尼克斯·謝潑德公司制造的。蒸汽機(jī)停下來,讓我們和馬車先過。沒等駕駛馬車的父親反應(yīng)過來,我就跳下馬車,和機(jī)械師攀談起來。機(jī)械師高興地向我們介紹他為之自豪的這部車。他向我介紹了鏈子的用途。如果從驅(qū)動(dòng)輪上把鏈子卸下,再裝上一條帶子,就可以帶動(dòng)別的機(jī)器。他還告訴我,蒸汽機(jī)車每分鐘可以運(yùn)轉(zhuǎn)200圈,鏈條齒輪也可以改變,以便在蒸汽機(jī)仍然運(yùn)行時(shí)車能停下來。最后這種功能也許在構(gòu)造上不盡相同,但卻運(yùn)用在現(xiàn)代汽車上。蒸汽機(jī)車容易制動(dòng),雖然這對(duì)蒸汽機(jī)車并不重要,但對(duì)于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)卻至關(guān)重要。正是這臺(tái)蒸汽機(jī)車使我對(duì)自動(dòng)運(yùn)輸工具產(chǎn)生了濃厚的興趣。于是我試著自制了一個(gè)模型。而幾年后,我真的制造出了一臺(tái),并且運(yùn)行良好。從12歲第一次見到道路蒸汽機(jī)車至今,我最大的興趣仍是制造在公路上行駛的機(jī)器。每次去鎮(zhèn)里,我的口袋里都裝滿了各種小零件--螺帽、墊圈以及機(jī)器零部件。我還經(jīng)常試著修理壞手表。當(dāng)我13歲時(shí),我第一次成功地修好了一塊手表。15歲時(shí),我?guī)缀跄軌騽偃嗡行蘩硎直淼墓ぷ鳎M管工具極為簡陋。從動(dòng)手修修補(bǔ)補(bǔ)中我學(xué)到了很多東西。一個(gè)真正的機(jī)械師應(yīng)該掌握每件東西的制造原理,而這些知識(shí)是無法從書本中獲得的。機(jī)器對(duì)于機(jī)械師,就如書本對(duì)于作家一般。他從中獲得想法,如果他聰明的話,便會(huì)將這些想法付諸實(shí)踐。
一開始,我對(duì)農(nóng)場(chǎng)勞作不感興趣。我只想做與機(jī)械師有關(guān)的工作。可是父親對(duì)我在機(jī)械方面的愛好卻毫不贊同。他認(rèn)為我應(yīng)該做個(gè)農(nóng)夫。當(dāng)我17歲離開學(xué)校時(shí),我在德多可機(jī)械廠的車間做學(xué)徒。在所有人都不看好的情況下,我順利地度過了學(xué)徒期--也就是說,在3年學(xué)徒期滿后,我成為了一名合格的機(jī)械師。由于對(duì)精密工作和對(duì)鐘表的喜愛,晚上我去一家鐘表店做修理工。那段時(shí)間,我修理了300多只手表。我曾一度有過進(jìn)入鐘表行的念頭,但最終打消了。因?yàn)槲艺J(rèn)為手表并非普通的必需品,很多人并沒有手表。直至今日,我都無法說明當(dāng)初怎樣做出了這樣令人驚訝的結(jié)論。其實(shí),除了有難度的工作之外,我并不喜歡普通的制表工作。即使在修理手表時(shí),我也在想著量產(chǎn)的事。
1879年,距我第一次見到尼克斯·謝潑德蒸汽機(jī)車4年后,我終于獲得了一次親自駕駛的機(jī)會(huì)。學(xué)徒期滿后,我在斯肯那克迪的威斯汀豪斯公司的本地代理行里做一名機(jī)械師,負(fù)責(zé)安裝和修理他們的道路機(jī)車。他們生產(chǎn)的機(jī)器和尼克斯·謝潑德蒸汽機(jī)車幾乎一模一樣,不同的是蒸汽機(jī)被安裝在了前面,蒸汽鍋爐被安裝在后面。動(dòng)力通過一條傳送帶被傳到后輪。雖然這種自驅(qū)功能只是構(gòu)造中的一小部分,卻可以達(dá)到12英里的時(shí)速。有時(shí),它們還可以被拖拉機(jī),運(yùn)載較重的貨物。如果是脫粒的農(nóng)活,還可以將脫粒機(jī)和別的機(jī)器套在一起,如此一來,就能在農(nóng)場(chǎng)自由穿行了。然而困擾我的是車的重量和價(jià)格。車有幾噸重,而且價(jià)格昂貴。只有擁有大片土地的農(nóng)場(chǎng)主才能負(fù)擔(dān)得起。大部分使用該工具的人,都是做脫粒生意的人,或擁有鋸木機(jī),或其他需要使用便攜式動(dòng)力的人。
在此之前,我曾想過,能否制造某種輕便的蒸汽機(jī)車以取代馬車。關(guān)鍵是,要像拖拉機(jī)取代艱苦的人工犁地那樣。至今我仍依稀記得,當(dāng)時(shí)我的想法是這種蒸汽機(jī)車或許也能用于驅(qū)動(dòng)原本由馬拉的四輪車或貨車。當(dāng)時(shí),不用馬來拉車是很多人都有的想法。實(shí)際上,自從蒸汽機(jī)車問世之后,人們就在談?wù)撨@個(gè)話題。但一開始,我卻認(rèn)為,發(fā)明一種機(jī)器以解決犁地之苦的想法更為實(shí)際。因?yàn)槔绲厥寝r(nóng)場(chǎng)中最重的農(nóng)活。另一方面,當(dāng)時(shí)道路不發(fā)達(dá),人們沒有出行的習(xí)慣。汽車對(duì)于農(nóng)場(chǎng)而言,最大的用處就是擴(kuò)大農(nóng)夫的生活圈。但農(nóng)夫們卻認(rèn)為除非有急事才去鎮(zhèn)里,因此他們一星期也很少出門一次,更不用說在天氣糟糕的時(shí)候了。
作為一名熟練的機(jī)械師,又在農(nóng)場(chǎng)擁有一個(gè)相當(dāng)好的工作間,對(duì)我而言,要制造一輛蒸汽貨車或拖拉機(jī)并非難事。制造過程中我萌發(fā)了一個(gè)想法--或許可以將它用于道路交通。對(duì)這一點(diǎn),我信心十足。因?yàn)轲B(yǎng)馬需要精心照料,以及飼養(yǎng)的開銷,實(shí)在不劃算。于是我決定設(shè)計(jì)并制造一種足夠輕便的蒸汽機(jī)車,可以帶動(dòng)一般的貨車或用于犁地。在我看來,最重要的是首先設(shè)計(jì)并制造拖拉機(jī),從血肉之軀上卸下農(nóng)場(chǎng)的苦累農(nóng)活,將它們統(tǒng)統(tǒng)拋給鋼鐵和發(fā)動(dòng)機(jī)。這成為我一直最為堅(jiān)定的目標(biāo)。然而后來我卻發(fā)現(xiàn),人們對(duì)于在道路上行駛的機(jī)器的興趣,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于對(duì)農(nóng)用機(jī)器的興趣。于是我首先著手制造汽車。事實(shí)上,我懷疑如果不是汽車逐漸地引起了農(nóng)夫的注意,拓寬了他們的視野,輕便的農(nóng)用拖拉機(jī)是不會(huì)進(jìn)入農(nóng)場(chǎng)的。但這都是后話。當(dāng)時(shí)我認(rèn)為農(nóng)夫?qū)ν侠瓩C(jī)更有興趣。
于是我制造了一輛蒸汽車。它有一個(gè)煤油加熱的汽缸,能提供足夠的動(dòng)力,并且配置了一個(gè)易于操作的裝置--節(jié)流閥。但是汽缸卻有危險(xiǎn)。為了獲得動(dòng)力大,重量輕的動(dòng)力,蒸汽機(jī)必須在高壓下工作。然而坐在一個(gè)高壓汽缸上并不是件樂事。為了使它更安全更合理,需要增加多余的重量,但這卻抵消了由高壓帶來的節(jié)能。兩年的時(shí)間里,我一直反復(fù)試驗(yàn)著各種汽缸,而蒸汽機(jī)和控制的問題卻很簡單。最后我放棄了制造以蒸汽機(jī)為動(dòng)力的道路交通工具的想法。因?yàn)槲业弥?,英國已?jīng)制造出了道路行駛的,能拉動(dòng)數(shù)列拖車的機(jī)車,也輕松地設(shè)計(jì)出了用于大型農(nóng)場(chǎng)的大型蒸汽拖拉機(jī)。當(dāng)時(shí)我們的道路條件遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如英國。我們的道路只會(huì)把最牢最重的拖拉機(jī)變成一堆廢鐵。另外,生產(chǎn)這種只有少數(shù)有錢的農(nóng)場(chǎng)主才能購買的大型拖拉機(jī),對(duì)我而言并無價(jià)值。
然而我從未放棄制造一種不用馬拉的車的想法。在威斯汀豪斯公司的工作證實(shí)了我的看法:蒸汽機(jī)并不適合作為輕便的交通工具。因此,我在這家公司只待了一年。大型蒸汽拖拉機(jī)和蒸汽機(jī)再也不能教給我更多的東西了。我也不愿在沒有發(fā)展空間的事物上浪費(fèi)時(shí)間。幾年前當(dāng)我還是學(xué)徒的時(shí)候,曾在一份英國刊物《科學(xué)世界》上讀到過一篇關(guān)于英國發(fā)明的“無聲氣體發(fā)動(dòng)機(jī)”的文章。我想那就是奧托發(fā)動(dòng)機(jī)。它是大型單缸結(jié)構(gòu),以照明氣為動(dòng)力。由于動(dòng)力是間斷的,因此設(shè)計(jì)了一個(gè)相當(dāng)重的飛輪。重量方面,每磅金屬還不如蒸汽機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力大。由于它使用的是照明氣,因此無法作為道路交通工具。我在書店購買英美雜志,關(guān)注著發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展,尤其想要找到用揮發(fā)性的氣態(tài)汽油取代照明氣的線索。氣體發(fā)動(dòng)機(jī),即內(nèi)燃機(jī)的想法并不新鮮。但將它真正推向市場(chǎng)還是第一次。人們對(duì)此很有興趣,但無熱情。沒人會(huì)想到這種內(nèi)燃機(jī)會(huì)有廣泛的用途。所有聰明人都斷言這種發(fā)動(dòng)機(jī)無法與蒸汽機(jī)相媲美。誰都沒想到它能異軍突起。這就是聰明人的做法--他們太過聰明,總是專注于分析不可行性,只看得見局限性。這也就是我為何從不雇用那些聰明過頭的專家的原因所在。如果我想用有失公平的手段打敗對(duì)手的話,那我就把這些所謂的專家送給他們。他們的好建議層出不窮,但我敢肯定,他們的實(shí)際工作卻少得可憐。
內(nèi)燃機(jī)引起了我的興趣,我關(guān)注著它的發(fā)展,但僅僅出于好奇。直到1885年至1886年,我放棄了用蒸汽機(jī)作為我將要制造的汽車的動(dòng)力,才不得不尋找新動(dòng)力。1885年,我在底特律的雄鷹鋼鐵廠曾經(jīng)修理過一部奧托發(fā)動(dòng)機(jī)。當(dāng)時(shí)鎮(zhèn)上的人們對(duì)它一無所知。人們傳言我能修好這部發(fā)動(dòng)機(jī)。于是,盡管從未接觸過,我還是將它修好了。這給了我第一次實(shí)際研究這種新式發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)會(huì)。1887年,為了檢驗(yàn)對(duì)它工作原理的掌握程度,我仿造了一輛四沖程的奧托發(fā)動(dòng)機(jī)?!八臎_程”是指活塞在汽缸內(nèi)經(jīng)過四次過程而得到一次動(dòng)力:第一次是進(jìn)氣過程;第二次壓縮氣體;第三次燃燒膨脹;第四次是排氣過程。事實(shí)證明,這個(gè)小模型性能良好。它的口徑為1英寸,沖程為3英寸,以汽油為燃料。雖然動(dòng)力不大,但比市場(chǎng)上的發(fā)動(dòng)機(jī)要輕得多。這就是我與內(nèi)燃機(jī)打交道的開始。
我又回到了農(nóng)場(chǎng),但我更想做實(shí)驗(yàn)而非農(nóng)活。那時(shí),我已經(jīng)是個(gè)機(jī)械全面手了。早年的玩具庫已變成一間一流的工作間。父親以40畝木材地為條件,讓我放棄機(jī)械師的工作。作為權(quán)宜之計(jì),我答應(yīng)了。賣出砍掉的木材,我就能結(jié)婚。我制作了一臺(tái)鋸木機(jī)和一個(gè)便攜式發(fā)動(dòng)機(jī),開始伐木。第一批木材中的一部分被用于建造新農(nóng)場(chǎng)里的房屋。就在這所房屋里,我開始了新婚生活。房子雖小,只有31平方英尺,1.5層高,卻是個(gè)溫馨舒適的家。我還在里面開辟了一個(gè)工作間。當(dāng)不伐木的時(shí)候,我就在工作間里研究內(nèi)燃機(jī)的構(gòu)造和工作原理。我讀遍了所有能找到的資料,但最多的知識(shí)還是來源于實(shí)際工作。內(nèi)燃機(jī)是件摸不透的神秘之物,并不總是按照理論上運(yùn)轉(zhuǎn)。你可以想象那些最初的發(fā)動(dòng)機(jī)是如何運(yùn)轉(zhuǎn)的。
1890年,我開始研究雙缸發(fā)動(dòng)機(jī)。實(shí)驗(yàn)證明,將單缸用于交通運(yùn)輸?shù)南敕ㄏ喈?dāng)不切實(shí)際,因?yàn)楸匦璧娘w輪太重了。從制造第一臺(tái)四沖程奧托發(fā)動(dòng)機(jī)到開始研制雙缸發(fā)動(dòng)機(jī),這段時(shí)間內(nèi),我做了大量實(shí)驗(yàn)。我認(rèn)為將雙缸發(fā)動(dòng)機(jī)用做道路交通工具是可行的。我最初的想法是將雙缸發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在自行車上,用機(jī)軸直接連接,以自行車后輪作為平衡輪,用油門調(diào)節(jié)速度。但這一想法并未付諸實(shí)踐,因?yàn)槲液芸毂阋庾R(shí)到,發(fā)動(dòng)機(jī)、汽油箱、各種必備的控制裝置,對(duì)自行車來說實(shí)在不堪重負(fù)。我的另一想法則是,應(yīng)用兩個(gè)相對(duì)的汽缸。當(dāng)一個(gè)汽缸傳送動(dòng)力時(shí),另一個(gè)汽缸可以排氣。這樣一來,就算沒有飛輪,也能獲得相等的動(dòng)力。我開始在農(nóng)場(chǎng)的工作間里實(shí)踐這一想法。后來,底特律電力公司向我提供了一份工程師兼機(jī)械師的工作,月薪45美元,這比農(nóng)場(chǎng)的收入高。于是我接受了這份工作,決定離開農(nóng)場(chǎng)生活。況且木材已經(jīng)砍光了。我們?cè)诎透窭锎蠼肿饬艘凰孔?,把工作間也一并“帶”來了--我用磚在房子后面重砌了一間。剛開始的幾個(gè)月,我在公司的電燈廠上夜班,幾乎連做實(shí)驗(yàn)的時(shí)間都沒有。后來改上白班,于是每個(gè)晚上,甚至是周六晚,我都研究新的發(fā)動(dòng)機(jī)。在我看來,這并不是一項(xiàng)艱苦的工作。只要有興趣,再苦的工作也甘之若飴。對(duì)于結(jié)果我總是充滿信心。只要工作努力,成功自會(huì)到來。但更可貴的是我的妻子比我更有信心。她總是支持我的工作。
我必須從最基本的事做起。盡管我知道有很多人也在研制不用馬拉的車,但我卻無從得知他們的進(jìn)展。實(shí)驗(yàn)中,我面對(duì)的最大困難在于點(diǎn)火和熄火,以及避免多余的重量。至于傳動(dòng)裝置、操舵裝置以及車的大體結(jié)構(gòu),我可以借鑒在蒸汽拖拉機(jī)方面的經(jīng)驗(yàn)。1892年,我制作完成了第一輛汽車。但直到第二年春天,它的運(yùn)行狀況才令我滿意。第一輛汽車外觀像一部馬車,兩個(gè)汽缸安裝在后輪上,內(nèi)徑為2.5英寸,沖程為6英寸。這是我用買來的一根蒸汽發(fā)動(dòng)機(jī)的廢管子做成的。兩個(gè)汽缸能制造出四馬力的動(dòng)力,通過一根傳送帶從發(fā)動(dòng)機(jī)傳送到副軸,然后由鏈子從副軸傳送到后軸。車可以容納兩個(gè)人。安置在立柱上的座位由橢圓形彈簧制成。車有兩個(gè)速度檔:10英里和20英里的時(shí)速,都是通過改換傳送帶來控制的。使用駕駛座前的離合器桿可以調(diào)節(jié)速度:離合器桿前推為高速;后拉則低速;離合器桿豎直,發(fā)動(dòng)機(jī)便空轉(zhuǎn)。發(fā)動(dòng)汽車需要手動(dòng)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),此時(shí)需要松開離合器。停車則需要合上離合器,腳踩剎車。車沒有倒車裝置,只有通過傳送帶從節(jié)流閥獲得的兩種速度。車的鐵框、座位、彈簧都是用我自己購買的鐵件制成的。車輪是28英寸的橡膠自行車輪胎。平衡輪是用自制的一個(gè)模子澆鑄的。車內(nèi)幾乎所有精密的機(jī)械部件都是自制的。我還制作了一個(gè)必要的裝置--補(bǔ)給齒輪。轉(zhuǎn)彎時(shí)它可以將同樣的動(dòng)力作用于后面的齒輪上。整輛車重500磅,座位下的一個(gè)油箱可以裝30加侖的汽油。這些汽油通過一根小管子和一個(gè)混合閥傳送至發(fā)動(dòng)機(jī)。車通過電火花點(diǎn)火。最初的機(jī)器是空氣制冷--或者更準(zhǔn)確地說,發(fā)動(dòng)機(jī)根本沒有制冷裝置。我發(fā)現(xiàn)汽車行駛一小時(shí)以上,發(fā)動(dòng)機(jī)變熱。于是我在汽缸外圍了一圈冷卻套,以便將水抽到車后汽缸上的水箱里。對(duì)幾乎每個(gè)環(huán)節(jié)我都預(yù)先計(jì)劃周詳--這是我一貫的行事風(fēng)格。否則,在工作中不斷改變,最后制造的產(chǎn)品也無法統(tǒng)一,這將造成大量的時(shí)間浪費(fèi)。很多發(fā)明家失敗的原因都在于計(jì)劃和實(shí)驗(yàn)分配不合理。在制造中,我遇到了工具上的困難,以及設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)上的調(diào)整和改變方面的難題。當(dāng)時(shí)最大的問題在于,由于時(shí)間和財(cái)力有限,我無法為每個(gè)部件找到最佳材料。然而1893年的夏天,汽車還是差強(qiáng)人意地行駛在道路上,也給了我進(jìn)一步檢驗(yàn)道路交通工具的設(shè)計(jì)和材料的機(jī)會(huì)。
美國一城市,位于密歇根州。