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[拼音]:zhinanche

中國古代用來指示方向的一種機械裝置。它是利用傳統的獨轅雙輪車制,裝上齒輪傳動系統而成,由車上的木人指示方向。晉代以來的傳說,都把指南車的創造偽託為遠古的黃帝或周公。但據歷史考證,指南車是三國時魏明帝青龍三年(235)由馬鈞創造的。

晉代以來,此車僅用為帝王出行的儀仗。最早提到此車為機械裝置的是《宋書·禮制》。《南齊書·祖沖之列傳》記載,祖沖之根據古法將指南車改造為銅製機械,圓轉靈活,指向為一。《宋史·輿服志》對指南車的機械結構,作了比較具體的記述。

所傳宋代造法,有兩種設計方案:一種是天聖五年(1027)燕肅所獻傳統的做法;另一種是大觀元年(1107)內傳省吳德仁所獻大形新車制。前者僅用一個木人指向,後者除中心木人外,四方尚有童子木人四個,木龜、鶴各一個,共計七個指向的裝置。根據復原瞭解,燕肅式的指南車的基本構造是:利用兩個足輪(車輪)、兩個小輪(滑車)、五個大小齒輪(即附足立子輪二,各二十四齒,小平輪二,各十二齒,中心大平輪一,四十八齒)組合成齒輪系和離合傳動機構(見圖)。行車前,預先定妥木人所要指的方向,如定在南方,則當車身向右轉時,帶動前轅移向右方,由於大平輪的立軸穿貫車箱,以車轅做為軸承,後轅必移左方。後轅端繫有繩索,通過後轅上橫木下的小立輪滑車,將左小平輪下放,同時將右小平輪上提,左小平輪即與左附足立子輪、大平輪齧合。當車身右轉一週,附足立子輪轉二週,小平輪轉四周,大平輪逆轉一週(各輪皆轉四十八齒)。木人隨之逆轉一週,故指向不變。當車身向左轉一週時,木人則右轉一週,仍指向已定方位(南方)。此車在轉向時,必須遵循的原則是:如車右轉時,左足輪需要暫停,只能以一足輪為半徑、另一足輪為圓心旋轉。並且兩足輪之間的距離,也應與足輪直徑相等(六尺),因此車的體制和內部機械是相互制約的。

吳德仁的設計與燕肅的基本原理相同,主要差別是為了表現七種指向的運轉,增加齒輪數和車體的長寬度。車中齒輪傳動組合分上下兩層,其底層除二足輪、兩小輪滑車外,有用九個齒輪,仍採用燕法,足輪轂上裝立輪,中設大平輪,小平輪通過小輪滑車系於後轅、在小平輪和大平輪之間各增設疊輪兩組,其離合裝置和燕法無異。車上層中心設立輪,輪軸上接木人、下接大平輪,圍繞主輪,分二重各設六輪和四木童、兩龜鶴相接,共計用齒輪十三個。

近代對《宋史·輿服志》中指南車的復原研究,最早見於1924年A.C.摩爾發表的《中國指南車》,它指出了該車齒輪傳動組合的原理。1937年王振鐸發表《指南車記裡鼓車之考證及模製》,按燕肅法制成復原模型。指南車的創造標誌著中國古代人民在齒輪傳動和離合器的應用上,已經取得很大成就。(見彩圖)