1917 年 5 月 20 日,一个名叫巴伐利亚发动机制造厂(Bayerische Motoren Werke)的小工厂向德国飞行部队督查组 Idflieg 提交了自己新设计的航空发动机 BMW IIIa,希望能在日渐扩大的德国空中力量拿到一些订单。
空战是当时最鼓舞德国人士气的消息,就在一个月前,装备了多款新式战机的德国飞行员大败英国皇家飞行军团,击落 275 架英国飞机,自己的损失还不到英军 1/4。
当时,德国福克公司正在德军的要求下,研发一种全金属结构的战斗机福克 D-VII。
这是一战期间最成功的战斗机,当中一部分机型用了 BMW IIIa 引擎。一战期间最著名的王牌飞行员“红男爵”曼弗雷德·冯·里希特霍芬曾飞后对其夸赞不已。
空战上的顺利对整个战争的进程微不足道。当 BMW IIIa 发动机被提交的时候,第一次世界大战已经进行了快三年。德意志帝国的战争计划一点也不顺利,陆军未能速战速决拿下巴黎,陷入胶着。海军也没能突破英国皇家海军的封锁,整个国家在挨饿。
虽然列宁在那年四月被放回沙俄,几个月后就会领导革命让俄国退出战争、让德国腾出人手向英法发起新一轮进攻。但宣布参战不久的美国政府在 BMW IIIa 诞生当天下令调拨了第一支部队开赴欧洲。
德国在 1918 年乞和。这一个国家的皇帝被废黜、殖民地被瓜分、在愤怒中很快走向又一次更大规模的毁灭。
但那家发动机制造厂倒是留了下来,在之后一百年里完成了数次转型,以 BMW 的缩写成为人类熟知的汽车品牌。
而就像它最初的名字一样,宝马的成长历史,和内燃机发动机这个机械发明的应用紧密相连。
1913 年,工程师 Karl Friedrich Rapp 在慕尼黑的郊区成立了以自己名字命名的“拉普引擎制造厂”(Rapp-Motorenwerke)。1914 年,第一次世界大战爆发,公司最初的业务是替戴姆勒公司代工生产 12 缸飞机发动机,供应给当时的德意志帝国空军使用。但在最初的几年里受到机器和工人的限制,公司也就做做代工生意。
1916 年,被戴姆勒公司派驻拉普引擎的官员 Franz-Josef Popp 接下了没有很好的方法批量生产、生意没什么起色的公司,将名字改成了沿用至今的“巴伐利亚引擎制造厂”,也就是我们熟知的那个简称, BMW。
在第一次世界大战之前和战争早期,飞机作为一样刚刚实用化不久的机械,还没有变成战争武器。虽然在 1840 年代奥地利就曾利用飞机空投燃烧弹袭击威尼斯,但直到一次大战早期,交战双方仍只用飞机布设气球,进行侦查,飞机上并未携带武器。按照各国军方高层的计划,这些玩具一样的东西只是用来侦查敌情,帮炮兵调整开炮的角度。
但交战双方飞行员为了自卫,将手枪、机枪带上了飞机,于是驾机在空中用枪械互射成了空战的开端,也促成了飞机进一步变成战争武器。
当时的空战规模还十分有限,从未有过二战那样一天击落上千架飞机、或者一晚上烧死二十万人的效率。空军依然是辅助力量,以及提振士气的绝佳工具。
曾经的骑兵们在战争之初就和爱马一起死在新武器机枪扫射下。而步兵则数以万计的死在战壕里,成为老鼠的食物。飞行员们被宣传机构塑造为新时代的骑士,来帮助等死的士兵和挨饿的平民找到希望。
宝马的第一台发动机产品 BMW IIIa 型发动机安装在了著名的福克 D-VII 双翼战斗机上。福克 D-VII 战斗机是一战期间德国空军最著名的飞机之一,在一战期间面对协约国的飞机取得了压倒性的优势:1918 年 8 月投入飞行的第二个月就取得了 565 次胜利。王牌飞行员 Erich Löwenhardt 和后来的纳粹党头目赫尔曼·戈林都驾驶过这个型号的飞机。
装备宝马 IIIa 引擎的福克 D-VII 后期型飞机拥有更好的高空性能,在那个飞机在高空普遍没有办法输出足够功率的时代,在技术上取得了小小的优势。后来的 1919 年 9 月 3 日,一架搭载 BMW IIIa 发动机的 Ju F-13 运输机更是创造了当时的飞机升限记录:6750 米。
但飞机没有帮助德国和同盟国取得胜利。1917 年 5 月 20 日,宣布对德国宣战的美国政府向欧洲派出了第一支部队,而在前一天,福克 D-VII 型飞机刚刚获得订单,准备大规模量产。
在此之前,虽然福克 D-VII 型飞机曾由“红男爵”曼弗雷德·冯·里希特霍芬试飞过,但在它投入实战之前一天,他在法国索姆河战场上空的一场空战里被击落身亡。
即使福克 D-VII 被部署到了“红男爵”生前所属的 Jasta 11 飞行中队,取得了辉煌的战果,然而 1918 年 11 月 11 日,在福克 D-VII 型投入战斗的 5 个月之后,一次大战以德国和同盟国的失败结束。
但一战结束之后,“凡尔赛条约”没收了战败国德国空军的飞机,关闭了宝马,并规定包括宝马在内的众多公司不得再造飞机。
宝马开始制造工业发动机、农用机械和摩托车。但就像大部分德国军工厂一样,宝马没有丢掉自己的机械设计和制造能力,战争和条约也没有破坏工厂设施。
那时候宝马的拖拉机和摩托车的生产就是飞机引擎技术的再利用,因为在那个年代,这些发动机技术其实都是差不多的东西。
1928 年,挣扎了几年的宝马收购了一家德国汽车公司 Eisenach,开始贴牌生产英国品牌 Austin 旗下的 7 型车,以 Dixi 3/15 名义上市售卖。宝马的汽车生意从生产贴牌产品开始。实际上,宝马的第一台飞机引擎 IIIa 型,也不是一个完全自己设计的产品,他是在当时公司的代工生产的戴姆勒公司的飞机引擎的基础上改进而来的。
两年后,宝马在这款车的基础上推出了改良过的产品 DA2,意为“德国制造 2 号”。这款车算是创造了小成功,三年卖出了 18000 辆。1933 年,宝马历史上一辆重要的车型诞生了:宝马 303。这辆车当时是宝马尺寸最大的车,轴距 2400 毫米,使用宝马设计生产的直列六缸发动机,1.2 升排量,在 4000 转每分钟时能输出 20 匹马力。
宝马 303 第一次在车头设计了两个分开的进气格栅造型,这就是后来所有宝马车车头上那个标志性的“双肾造型”进气格栅的鼻祖。
不过 303 在当时并不是一辆出众的汽车。和奔驰公司当时生产的 770 型车型相比,不仅性能不足,而且不够豪华。1930 年推出的奔驰 770 型豪华轿车具有 7.6 升排量,中置凸轮轴的直列八缸发动机,增压版本在 2800 转每分钟能输出 200 匹马力,这一个数字比现在的主流家用车都要大,更比宝马 303 的 20 匹马力强更多。770 型受到纳粹党头目们推崇,希特勒、戈林、希姆莱和海德里希都以它为座驾。
虽然在 303 之后宝马还推出了几个改进型号来修正 303 的不足,但宝马汽车那时候的车身是奔驰制造,总装则是由 Ambi-Budd 公司完成。这时候的宝马还不能称为一家“著名”汽车企业。
但宝马的第二次辉煌同样来自飞机。1930 年代,纳粹党上台执政,抛弃了“凡尔赛条约”对于战败国的限制,在欧洲各国的默许下,开始重新装备军队。
1928 年, 宝马购买了美国普惠公司的 R1690 “大黄蜂”型发动机的制造授权,并在 5 年后推出改进自 R1690 的 BMW 132 发动机。
1935 年,在纳粹德国航空部的资助下,宝马获得了另外两台发动机的设计图,1935 年,更强大的 BMW 801 型引擎诞生。1939 年,宝马买下了西门子旗下的飞机部门 Brandenburgische Motorenwerke,和自己的飞机部门合并,开始在慕尼黑郊外的一家新工厂量产飞机发动机。
和第一次世界大战中流行的“直列”气缸结构不同,BMW 132 和 BMW 801 虽然依然是气缸做活塞运动提供机械动力的活塞式发动机,但气缸的排列变成了放射状排列在驱动轴四周,称为“星型”排列结构。
这种结构能显著缩短飞机发动机的长度,相对于直列发动机,能增加更多的气缸数量和输出动力。BMW 132 的九个气缸、 27.7 升排量、喷射式燃料泵的军用版本可以输出 960 匹马力。801 型具有两排 14 个气缸和 41.8 升排量,能够输出近 2000 匹马力。
二战期间,BMW 132 主要安装在了容克斯 Ju52 型运输机上,成为二战早期德国最重要的运输机之一。这种飞机能搭载 18 名全副武装的伞兵,为德军在荷兰等国的快速侵略部署了敌后伞兵进攻,同时负担了伤员运送任务。在二战发动之前当上德国总理的希特勒,选择的第一架专机就是容克斯 Ju52。
BMW 801 主要搭载在福克-沃尔夫 Fw 190 “百舌鸟”战斗轰炸机上,它是二战后期德国最重要的辅助战斗机之一。在德国收缩战线,在本土和盟军的战斗中,驾驶 Fw 190 产生了一大批王牌飞行员:Erich Rudorffer 声称击落 222 架,Otto Kittel 记录了 267 场胜利,Walter Nowotny 则记录了 258 场胜利,这些战绩绝大部分是驾驶 Fw 190 取得的。
BMW 132 型至少生产了 21000 台,BMW 801 生产了超过 28000 台,宝马在二战中靠着改进设计和扩大生产达到了另一个商业顶峰。而宝马的第一台产品 IIIa 飞机引擎,在整个一战期间生产了 700 多台,飞机在二战变成了核心之一,而不再是可有可无的力量。
1940 年,宝马设计出了 003 型涡轮喷气发动机,同时诞生的喷气发动机只有容克斯的 004 型。两种发动机在梅塞施密特 Me 262、Heinkel He 162 等飞机上进行了测试飞行,这些都是最早的一批喷气式飞机。
虽然在宝马 003 的基础上,德国军方以 GT 101 为代号研发了一种燃气涡轮轴引擎,作为“豹”式重型坦克的替代动力。实际上,现代的很多螺旋桨飞机、直升机和重型机械,比如 AH-64 “阿帕奇”武装直升机、M1A1 “艾布拉姆斯”坦克、V-22“鱼鹰”倾转旋翼飞机,就是使用涡轮轴发动机驱动。虽然看上去和他们的活塞式发动机祖先差不多,但是原理完全不同。
但即使喷气动力如此先进,即使梅塞施密特 Me 262 是世界上第一种投入到正常的使用中的喷气式战斗机,也无法拯救纳粹德国和轴心国集团最终在 1945 年走向失败。
宝马 003 型在战后被苏联和法国缴获,苏联米高扬设计局在 003 型的基础上改进,造出了苏联的第一架喷气式战斗机“米格 9”,法国达索公司改进出了自己的 Snecma Atar 发动机,后来装进了“军旗”和“超军旗”战斗机。
二战结束,德国被解除武装,为纳粹德国出力甚多的宝马不要说飞机引擎,盟军甚至禁止这家企业生产任何动力设备。实际上在战争后期,盟军空军对宝马的慕尼黑厂区进行了大规模的轰炸,二战结束时,宝马的工厂已是一片瓦砾。
1947 年生产禁令解除之前,宝马只能靠利用二手设备,造一点像平底锅、厨房用品和自行车这样的小东西,勉强维持。1950 年代,德国开始重新武装,蒂森-克虏伯、梅塞施密特等老牌军工巨头都重新开始生产军火。也许是受到两次巨大打击,宝马没有再去生产军火,而是专心开始造车。
宝马召回了跳槽到其他公司的数名设计师和工程师,招了来自欧宝等公司的一些新人,开始重新生产汽车。当时的首席技术官 Kurt Donath、总工程师 Alfred Böning 和销售总监 Hanns Grewenig 分别坚持三条不同的汽车生产路线。Kurt Donath 希望贴牌生产其他公司的车型快速开始,Alfred Böning 希望基于摩托车引擎生产小型化的家用车,Hanns Grewenig 则坚持研发大型豪华轿车。
豪华轿车的路线 年在法兰克福出产的 501 型车虽然受到了关注,可是成本高达 15000 马克,是联邦德国平均收入的四倍高,显然没有销路。后来的改进型 507,具有 2.6 升 V8 铝制发动机的车型也受到了关注,甚至得到了美国分销商的预定,可是价格比奔驰 300L 贵出一倍,最终这单生意也被取消。
1954 年,宝马的摩托车生意达到了顶峰,为公司贡献了大部分收入,但依然没有盈利,汽车生意也没有起色。那一年,宝马开发总监 Eberhard Wolff 在日内瓦车展上看到了 Iso Rivolta Isetta,一种只能坐一个人的、车门在前面的微型轿车。他认为这种车适合那时候的德国市场。
Isetta 卖得虽好,但微型车利润微薄。豪华车卖的不好,贡献不了利润。摩托车市场又面临萎缩,宝马陷入困境。1954 年,公司把一间工厂卖给了 MAN 公司,美国汽车公司 AMC 和 Rootes 集团都在试图收购宝马。
1959 年 12 月 9 日,宝马监事会在股东大会上提议和奔驰公司合并。宝马战后最大的变化这时候出现了,家族企业匡特集团的两兄弟 Herbert 和 Harald Quandt 通过购买宝马的股票成了最大股东,1960 年底匡特家族共持有公司超过三分之二的股票,成为公司的实际控制者,直到今天。
宝马选择不重新捡起军用业务,一方面可能是过去的资料都已经在战争中被毁灭,而且两次从战争废墟里面爬起来的噩梦也很痛苦。另一方面的现实是,宝马曾擅长的活塞式螺旋桨发动机事实上已经被军用领域淘汰,飞机发动机的经验已经落后于时代。
喷气发动机是一种全新的动力形式。“星型”发动机虽然有了结构上的大变化,但是和现代汽车发动机相比,依然没有革命性的改变,还是由活塞驱动,直到朝鲜战争时才大规模使用的喷气式飞机,使用的涡轮喷气发动机在原理上才和螺旋桨时代不一样,从活塞往复运动变成了燃料驱动风扇,压缩空气喷出利用反作用力驱动飞机。
因为喷气式引擎,飞机的速度在一次大战中只有不到 100 公里每小时,到了 1964 年诞生的 SR-71 “黑鸟”超音速侦察机,速度已达到 3 倍音速,时速超过 3500 公里每小时。也就是说,从二次大战结束后开始,飞机和汽车发动机就朝着两个完全不同的方向前进了。
1960 年代,宝马靠发动机性能跻身一线 年的法兰克福车展,宝马推出了 1500 型轿车。这辆车是宝马近代轿车的开创性车型,它是后世宝马的主力车型 3 系和 5 系的鼻祖,在它的车身上还有一个延续至今的设计:霍氏转角。在宝马 60 年代到现在的大部分车型上面,后窗或者后门与 D 柱构成的线条,都有一个向前弯曲的小切角。这个特征由 1955 年到 1970 年在宝马任首席设计师的威廉·霍夫迈斯特(Wilhelm Hofmeister)设计,在另外的品牌车型上也有借鉴。
和“霍夫迈斯特转角”一样必须提起的宝马故事,就是“New Class”这个系列。包括 1500 在内,宝马后续推出的 1600、1800、2000 等这些自从二战结束就断档了的 2 升排量左右的宝马小型轿车,被称为“New Class”(德文:Neue Klasse)的新级别轿车。
这个系列的众多车款都使用前麦佛逊、后半拖曳臂式悬挂,车身较小,偏向于操控性能。同时他们都使用新设计的 M10 系列直列四缸、顶置单凸轮轴发动机,排量从 1.5 到 2.0 不等。拥有这些设计的车型基本上奠定了所有宝马车型的基调:运动和操控。从 1963 到 1971 年,1600 型卖了 9728 辆,1800 型卖了 13.4 万辆。
“新级别”上用的 M10 引擎在赛车领域证明了其优秀的性能。1960 年代,装备改造的宝马 M10 发动机的赛车获得了二级方程式大赛的冠军;1983 年开始,配备宝马 M13 发动机的 F1 车队布拉汉姆、贝纳通和飞箭取得了不错的成绩:在 M12 系列服役的年份里, 1983 年尼尔森·皮奎特驾驶布拉汉姆赛车取得了年度冠军,其他赛车取得了 9 场分站胜利,拿到 15 次排位赛最快杆位,以及 14 个最快单圈记录。
1960 年代的美国市场,四巨头通用、福特、克莱斯勒集团和 AMC 美国汽车都推出了自家旗下注重马力的“肌肉车”。1962 款道奇达特 Dart 引擎排量 6.8 升,四分之一英里加速仅用 13 秒。1964 年,福特雷霆 Ford Thunderbolt 使用 7.0 升发动机,克莱斯勒也原样照搬,推出 7.0 升的 Hemi 发动机竞争。
到 1970 年初,马力竞争达到顶峰。1970 款雪佛兰 Chevelle SS 454 发动机甚至搭载 7.2 升 V8 发动机,马力最高 450 匹。但 1971 年,美国环保部出台汽车排放限制法案,汽车厂商们不能再简单粗暴地使用增加排量的方法扩大动力,必须寻找增加效率的方式改进发动机。1970 年代中期到来的石油危机也加剧了马力竞赛的衰落。
1975 年,本田在美国推出改进版的思域(Civic)轿车,全新的 CVCC 技术引擎通过机械部件实现分层燃烧,在不使用催化转化器的基础上就能满足美国环保法案对于氮氧化物和一氧化碳的排放。在那之后,排量更小更环保,更偏向于经济实用的日本车开始占据美国市场。直到今天,2016 年美国最畅销的轿车排行榜上,丰田、本田、日产占据了前五名。
1886 年,卡尔·本茨(Karl Friedrich Benz)设计和制造了世界上第一辆能实际应用的内燃机汽车,他在 1906 年成立汽车公司量产汽车,此公司就是著名的“奔驰”公司。
美国汽车公司福特把汽车行业带进了平民市场。1913 年,福特汽车公司将流水线生产方式引入了汽车行业,在此之前装配一副底盘甚至需要 12 小时,流水线 小时。流水线让主力车型福特 T 型车人工成本一下子就下降,由原先 825 美元一辆车的价钱降至 290 美元,到了 1918 年底,美国全国有一半的车都是福特 T 型车。
1972 年开始,宝马推出现代车型 3 系、5 系和 7 系,包括从这三大车系衍生出来的 4 系、6 系等其他车系,再加上 1999 年首次推出的 X 系列运动多功能车,就是宝马至今为止的全部产品线。除却法拉利、兰博基尼这种专门生产超级跑车的公司,宝马一定是汽车企业里对“高性能”最执念的公司之一。
1972 年,宝马现在最明星的子品牌之一,也就是运动子品牌 M Performance 成立,这个起初打造赛车的部门在 1983 年之后开始推出基于宝马车型的“原厂改装车”,这种外形是普通家用车型,但名字带有 M 字母的特殊宝马车因为性能强劲大受欢迎。比如,最新一代的 3 系轿车装备从 130 马力到 250 马力不等的直列四缸涡轮增压发动机,但 M3 则使用 3.0 升排量的直列六缸涡轮增压发动机,马力超过 430 匹。
宝马靠着“运动”和“高性能”复兴,其他汽车厂商成功的因素各有不同,但有一点是一样的:引擎都是自己生产的。现在独立运营的这些汽车品牌里,就算被人收购,绝大部分都保持着独立的发动机生产线。
目前量产的热效率最高的汽油发动机是丰田混合动力发动机 2ZR-FXE,号称具有 41% 的最高热效率。按照丰田的数据,从 1960 年代至今,汽油发动机的热效率从 20% 增加到了 39% 左右。在丰田推出混合动力汽车第四代普锐斯之后,“热效率提高到 41%”更是被当作宣传的重点。
其实,现在汽车引擎性能的发展早就超越了“必需品”的阶段。即使是只买几万人民币的廉价家用车,发动机也至少有 100 匹马力上下,一箱汽油也至少能跑 500 公里。在城市里开车,100 马力足够开到 120 公里每小时的限速,加一次油的续航是 500 公里还是 600 公里也根本不重要。对于普通消费者来说,汽油引擎的性能已经过剩了,不再是重要卖点了。
正因为没有“非买不可”的车型,汽车行业的竞争正向销售环节集中。一篇报道显示,2016 年的美国汽车市场上,汽车厂商为经销商折扣付出的成本,在每辆车上已达到了平均 4000 美元,但造一辆车的平均人工成本大约只有这一个数字的一半。福特、通用和菲亚特克莱斯勒的折扣成本更高,本田、丰田和日产的折扣成本相对更低。因为产品差异化越来越小,用于销售行为本身的花费越来越高。
未来,或许在经过混合动力的过渡之后,电池电动、氢燃料电池会成为未来汽车的动力核心。为降低成本和扩大生产,全世界的相关企业都会像今天围绕汽车行业一样生产电动车的零配件,但实际上,电动车的结构比内燃车简单太多了,也就是说只要采用一样的电池和电机,就基本上能确定一辆电动汽车开起来是啥样子。