从曲轴到起动机:汽车启动的革命

汽车历史
创建: 21 十月 2026

1912年凯迪拉克引入的凯特林电动起动机,在打断的手腕和逝去的生命之后,将摇柄永远送进了历史.

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电动启动机是查尔斯·凯特林(Charles Kettering)发明的系统,首次应用于1912款凯迪拉克(Cadillac),只需按一下按钮就能启动发动机,无需再用手摇曲柄.这一终结了曲柄摇把折断手腕甚至致人死亡的发明,让汽油汽车变成了人人都能使用的交通工具.

要点速览

凯特林于 1911年6月15日提交了启动机专利申请,专利于 1915年8月17日获得注册.
首次亮相于 1912款凯迪拉克;当年就订购了 12000 台启动机.
该系统仅凭一套电气装置就能实现启动、点火火花和照明.
到了20世纪20年代,电动启动几乎已成为每辆新车的标配.
曲柄摇把的回弹曾导致骨折,甚至致命事故.

现在想一想:你早上上班时上车,拧动钥匙,发动机一秒钟就启动了.这再正常不过了,对吧?但在20世纪初,这一秒钟对某些人来说却是一场噩梦.因为那时的汽车不是用钥匙启动,而是要 用手摇曲柄 来发动.而那个摇把可不会像一位等你转过身去的好友那样善待你:一旦回弹,它能折断你的手腕、肩膀,甚至下颌骨.

终结这一危险 routine 的,正是当今最容易被忽视的汽车发明之一:电动启动机.在这篇文章中,我将讲述曲柄摇把如何变成一场噩梦,查尔斯·凯特林如何解决这一问题,以及一个小小的按钮如何改变了汽车历史.准备好了吗?让我们把时间拨回1908年!

曲柄摇把为什么如此危险?

Krank kolu yakalandığında gücüyle geri sarılır ve sürücünün ellerini savunmasız bırakırdı; bu yüzden caddeher sabah bir cesareet sınavıydı.

启动早期的汽车可不是像今天这样拧一下钥匙.你要把金属摇把插进前格栅下方的一个孔里,然后用尽全力去摇.发动机启动了还好说;但如果没启动,摇把就会在你手中回转.也就是说,握着摇把的双手,在发动机压缩的那根粗大金属杆面前完全毫无防备.

那么回弹是怎么发生的呢?简单说一下.那个年代,点火火花的正时是由驾驶员手动调节的.一旦正时错乱,发动机的爆发就会朝相反方向推动,摇把的力量就会直接反弹到你的手臂上.结果就是:拇指骨折、手腕骨折、肩膀骨折.在早期汽车时代,这类事故频发,几乎每位驾驶员都有一段相关的亲身经历.

拜伦·卡特的死亡:改变一切的事件

关于曲柄摇把有多危险,最广为人知的例子就是卡特卡(Cartercar)创始人拜伦·卡特(Byron Carter)的故事.据传,1908年冬天,卡特在底特律(一些说法中是在贝尔岛公园)帮一位陷入困境的驾驶员摇车时,驾驶员忘记提前点火,回弹的摇把折断了他的下颌.受伤后引发的肺炎夺去了卡特的生命.这个故事在历史记录中并非毫无争议,也就是说并非每个细节都得到证实;但可以肯定的是,这一事件在当时汽车界引起了极其深远的震动.

最有趣的是:Carter是当时执掌凯迪拉克的 Henry Leland的挚友.挚友的离世,成为推动Leland开发电动启动系统的最后动力.也就是说,今天我们之所以能轻松转动钥匙、从容上路,背后其实是一段悲剧性的失去.每当我想到这一点,仍然不寒而栗.

Charles Kettering与起动机的发明故事

隆重介绍这个故事的主角: Charles Franklin Kettering.这位美国工程师于1876年8月29日出生在俄亥俄州的Loudonville小镇,一生共获得 186项美国专利 .他是Delco公司的联合创始人,并于1920年至1947年担任通用汽车的研究主管.可以说,他是汽车历史上最高产的大脑之一.

这个想法的起点则出人意料地朴实:他的同事Edward Deeds为一辆散件组装车需要一台起动机.Kettering钻研这个问题的同时,Leland的工程师们也在为凯迪拉克寻找实用尺寸的起动机;未能成功后,他们咨询了Kettering.到1911年2月,Delco成功制造出一个可以正常工作的样机. 1911年2月27日,Kettering在底特律向媒体展示了他只需按一个按钮就能启动凯迪拉克发动机的电动启动技术.想象一下:有人按下按钮,发动机就自行启动.在当时,这简直就是真正的魔术.

专利的历程:1911年申请,1915年注册

Kettering于 1911年6月15日为他的发明提交了专利申请;该文件以一个意为“发动机启动装置”的名称注册在案.而专利则于 1915年8月17日才被授予.也就是说,从发明到正式注册整整隔了四年——要提醒的是,那个时代的专利流程可不像今天这么快.把这两个日期搞混是一个常见的错误;申请和注册分属不同的年份.

那么,是什么让Kettering的设计有别于之前的尝试呢?与其他早期的电动启动尝试不同,他的系统在发动机的曲轴上安装了减速齿轮.打个简单的比方:你不是去推一扇沉重的大门,而是在门的铰链上安装了一个小巧而聪明的杠杆.电动机功率强劲但体积小巧;减速齿轮则将这份动力按合适的比例传递给发动机.很聪明,对吧?

单一系统,三项任务:真正的天才之处在这里

Kettering真正的过人之处,甚至比起动机本身更重要.他的核心想法是:汽车上的单一电气系统同时承担启动、 点火火花和 照明供电 三项任务.在此之前,这些都是彼此独立且问题重重的系统.Kettering将这三者统一在一个架构之下.而最妙的是:这一架构至今仍应用于现代汽车中.今天汽车的电池+发电机+起动机的组合,实际上就是那个想法的放大版.

值得一提的是,Kettering的成就不止于起动机:1906年他开发了电动车身,1918年设计了名为Kettering Bug的空中鱼雷,参与了氟利昂的开发,并于1945年成为Memorial Sloan Kettering癌症中心的创始人之一.此外,1921年他与Thomas Midgley Jr.共同开发了四乙基铅汽油添加剂;这一添加剂在当时被当作一种解决方案推出,但我们都了解到它后来给环境和健康带来了巨大的问题.也就是说,Kettering的遗产中,除了闪亮的发明之外,还有值得汲取教训的篇章.

1912年凯迪拉克:电动起动机首次用在哪辆车上?

首个电动起动系统于 1912款凯迪拉克上推出.Leland对这项技术信心十足,以至于为1912年款向Delco订购了整整 12000台起动机 .想想这个数字:为一套全新的、从未被尝试过的系统订购一万两千台.这难道不是勇气吗?

驾驶者只需按一下按钮就能启动发动机;同一系统还能点亮车灯.也就是说,凯迪拉克在那一年不仅解决了摇把问题,还解决了夜间驾驶的最大难题之一.这份表现得到了回报:该系统获得了1913年 Dewar Trophy 奖.获得当时最具声望的汽车奖项之一,几乎就是对这项技术革命性的官方证明.

项目	信息
发明人	Charles Franklin Kettering (Delco)
专利申请	1911年6月15日
专利授予	1915年8月17日
首次演示	1911年2月27日,底特律
首次量产应用	1912款凯迪拉克
首批订单	12000台起动机
奖项	1913年Dewar Trophy
一套系统的三项任务	起动、点火火花、照明

一个按钮的社会革命:谁得以轻松用车?

到目前为止我讲的都是技术层面;但这项发明的真正影响隐藏在社会层面.电动起动机终结了体力成为驾驶汽车先决条件的时代.按下一个按钮是人人都能做到的事——正因为如此,人人都能坐上汽车.

女性驾驶者与失意的一方:早期电动汽车

这正是历史学家最爱谈的讽刺:20世纪初,汽车主要分为三种类型销售——汽油车、蒸汽车和电动车.当时美国约三分之一的车辆是电动车,电动汽车在女性用户中尤其受欢迎.因为它们安静、干净,无需摆弄摇把,而且适合城市内的短途出行.甚至有记载称,1898年美国最早的女性驾车者之一Genevera Delphine Mudge就驾驶电动汽车;像Clara Ford这样的富裕女性在那个年代也偏好电动汽车.电动汽车几乎被定位为女性的座驾.

电动起动机的出现彻底颠覆了这一平衡.因为汽油汽车最大的优势——无需手摇启动的使用便利性——如今也摆在了汽油一方.电动起动机以及电动大灯等特性,将电动汽车手中的一部分优势转移到了内燃机汽车上.当安静与易用不再是电动汽车的专属标签时,该市场赖以立足的性别化定位也随之失去了意义.结果就是:电动汽车无法竞争,而汽油汽车开启了一个世纪的胜利征程.今天想到电动汽车重新登上舞台,我不禁感叹历史是何等循环往复!

从销售到产业:汽油汽车的胜利

自1912年电动起动机推出以来,汽油车销量进一步攀升;这项发明为汽油车辆的崛起提供了直接动力.人人都能轻松启动的汽油汽车,成为美国汽车工业增长的主要引擎之一.而Kettering的Delco公司正处在这场增长的中心:1916年,该公司以 250万美元的价格 出售给United Motors,1918年随United Motors一同并入General Motors,并在那里与GM Research Corporation一起奠定了Delco Electronics的基础.

那么普及速度有多快?非常快:到了1920年代,电动起动机几乎已成为每一辆新车的标准配置.也就是说,从发明到普及大约只用了十年——对汽车工业而言,这简直是光速.如果以Kettering的逝世日期来算:1958年他离世时,摇柄早已只存在于汽车史书的字里行间了.