15.4 车轮
带放射状轮辐的车轮是细木工匠技巧的一项伟大成就,在第Ⅰ卷叙述的时段中逐渐发展而成(边码212)。不过,它能支撑重物的潜在能力可能是在后来的中世纪才被认识到的。在古典希腊,使用两种带轮辐的车轮,由三部分拼成的实心轮无疑有时也在使用。战车轮有4、6或8根辐条,外轮通常可能是由若干部分构成,但(埃及的)底比斯战车的外轮是由一根梣树木弯成完整的圆圈做成的(第Ⅰ卷,图525),凯尔特战车也是这样。为了加固轮辐与车轮的连接,靠轮一端的轮辐用车床加工(图482、图504A)。有一些证据表明,在希腊偶尔使用金属轮胎,某些战车车轮的图形可以描述为四件轮辋,并加上一个金属轮胎。
希腊的两轮车通常用有十字辐条车轮(图491),在意大利发现过一辆晚期青铜时代这样的车(第Ⅰ卷,图135),在近代的中国和英格兰还能看到这种类型的轮子(第Ⅰ卷,图42)。十字辐条车轮的轮辋被十字辐条分成两部分,十字辐条延伸到车轮的外缘。在十字辐条穿过的孔外侧安有一块金属板(可能在内侧也加一块),用来加固十字辐条,由此出现了轮毂。和制作放射状轮辐车轮的技艺相比,制作这种车轮的技艺更简单。赫西俄德(约公元前700年)关于把木料削成适于制造两轮车车轮的说明,指的可能就是十字辐条车轮,它通常出现在希腊两轮车上。他教人们如何砍削三个跨距(约2英尺3英寸)的拱点[4],这可能是指直径(在意大利出土的那辆车的直径为2英尺8 英寸)。然后,砍削“弯木”,它很可能是轮辋。意大利的十字辐条车轮的外缘由两块轮辋构成。在希腊两轮车上,车轮似乎是紧紧地固定在一根旋转的车桥上[5],或在一根固定的车桥上自由地转动。

图503 带有平板拼成的实心轮的农用车。
拉车牲畜前朝后退的人称作“呼唤者”(边码92)。约300年。
对罗马时期车轮构造的细节,我们知道得很少。农用两轮车上仍旧较多使用由木板制造的实心轮(图503),轮辐式车轮也很常见。由于拉丁语中保留了很多的描述车辆及其部件的凯尔特语名词,我们猜想工匠在制造车轮方面借鉴了凯尔特人的技术。显然是由凯尔特工匠制造的车轮,曾在不列颠北部的罗马城堡中被发现(图504A)。
有许多凯尔特车轮被保存下来,它们有10—14根辐条,轮辐用角树木、橡木或柳条制成,用车床加工,通过榫眼接在车毂上,并通过榫眼或销钉安装在轮辋上。车毂也是用车床加工的,像现代大车轮一样用榆木或橡木制造。毂相当长,有12—15英寸,两端都安装了青铜铸的卡圈。在早期铁器时代(哈尔希塔特文化时期)的车轮带有捶打成的铁卡圈。某些轮子的毂在每一端都嵌入了一个青铜环作为轴承,这可能是罗马人的一个改进(图504A)。所有各种毂中,代比约四轮车的毂最为复杂精致,在毂中间开一个孔管,让一些木棒在毂与轴之间滚动,这样就制成了滚柱轴承(图504C)。

图504 (A)整体有轮辋的车轮;(右)辐条以圆榫配入轮辋,以方榫配入轮毂;轮辋的连接;毂的剖面。出自位于梅尔罗斯的纽斯特德的罗马要塞,直径3英尺。2世纪。(B)南曼兰沼泽地里发现的车轮。大约中世纪。(C)代比约马车的轮毂,显示出轴承滚柱的滚槽。公元前1世纪。
与底比斯战车(第Ⅰ卷,图525)的车轮轮辋一样,凯尔特车轮的轮辋是用一根桉木做成的一个圈。凯尔特车轮装了铁制轮胎,它是用若干块金属巧妙地焊接成的一个完整的圈。在安格尔西岛的利因凯里格,轮胎用优质碳钢制成(图482)。凯尔特轮胎中没有钉孔,表明轮胎是在红热时装到木轮上的,然后用水对红热的金属淬火使钢变硬。
人们曾发现了一些中世纪早期的轮子,地点主要是在斯堪的纳维亚的沼泽中。它们很重,有六七块宽轮辋,每块轮辋用一根辐条支撑(图504B)。中世纪的图画也经常展现这样的结构。在罗马时期,车轮的轮辋都由若干块分离的轮辋制成,希腊有时也这样做。在苏格兰南部纽斯特德城堡发现的较晚期(2世纪)的较重车轮,有12根辐条和6块轮辋,轮辋之间用榫钉彼此连结。
在中世纪使用的大车轮有包铁轮胎的,也有不包铁轮胎的。那些包铁的轮子在一些城镇被禁止使用,因为会破坏道路(边码533)。对地面更严重的破坏可能是随处可见的铁钉,它们是环绕车轮的一排突出的钉柱(图499、图500)。在纽斯特德发现的较大车轮,辐条的销子恰好穿透轮辋,像大车铁钉一样经受磨损。在中世纪,现成的成对车轮在英格兰的市场上可以买到。在奇尔特恩这样的林区,可以较大规模地制造车轮。
车轮工匠在技艺上的最终发展,是将车轮从单一平面改成扁平的锥面。在不平坦的地面上行进时,这种“盘式”的车轮可以抵抗载重车摇晃时不可能避免产生的侧向冲击力。这样的轮子在15世纪之后的插图中可以见到,其中之一是安曼(Jost Amman)1568年所作的一幅描绘车轮工匠作坊的木刻(图505)。

图505 车轮工匠的作坊。
车轮匠正在制作一个盘式车轮,在钻孔制作轮毂。另一个人正在劈木材制作辐条。安曼,1568年。