指南車可以說是一件上古神器。因?yàn)樗拇_很古，而且很神。古自不必說，黃帝那時候就有了。《古今注》有云：“……蚩尤作大霧，兵士皆迷四方，于是作指南車以示四方，遂擒蚩尤而即帝位……”它的神，當(dāng)然不僅在于能指南，更在于為華夏民族的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。也許這只是傳說，然而神器不正是因?yàn)榇鄠鞑派衿饋淼拿矗?/p>

可惜的是，這代代相傳，把神奇?zhèn)髁讼聛?，卻不傳它神奇的奧秘。于是后人只得重復(fù)發(fā)明了，據(jù)說祖沖之、馬鈞等都成功做出過指南車，但又沒有傳下來。到了宋代，一個叫燕肅的人又做出了指南車，這回它的結(jié)構(gòu)終于記在《宋史.輿服志》上：“其法：用獨(dú)轅車，車箱外籠上有重構(gòu)，立木仙人于上，引臂南指。用大小輪九，合齒一百二十。足輪二，高六尺，圍一丈八尺。附足立子輪二，徑二尺四寸，圍七尺二寸。出齒各二十四，齒間相去三寸……”

可見，指南車并不是用司南那樣的原理，而是使用了機(jī)械結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)指向目的的。由于目前沒有挖出指南車來，我們只能根據(jù)記載把它大致還原出來，如圖，馬在前面拉車，當(dāng)轉(zhuǎn)彎的時候，車上的小木人手指一直指向南方。其原理簡單來講就是，在車轉(zhuǎn)彎時，通過控制齒輪的離合來同步調(diào)整木人的指向。

首先我們來看它的輪子，也稱足輪，如圖。足輪上固定有一個齒輪，稱為附輪，隨足輪一起轉(zhuǎn)動。

再來看它的辀。辀是將馬的動力傳至馬車的部件，一般的馬車辀是固定的，而指南車的辀需要能略微旋轉(zhuǎn)，從而帶動齒輪的離合。因此它需要有一個軸，如圖。

同時，它還需要一個限位裝置，要不然就不能帶動馬車轉(zhuǎn)向了，如圖。

在車廂也就是“輿”上面，豎兩個立桿，兩個鐵墜可以沿桿上下滑動，如圖。

鐵墜上面有小齒輪，稱為小平輪。小平輪跟隨鐵墜上下滑動，往下則與附輪嚙合，往上則分離，如圖。之所以用鐵墜是要用到鐵墜自身的重力，當(dāng)給一個足夠大的向上的力，鐵墜升起，外力撤銷時，鐵墜憑借重力回復(fù)原位。這可以說是一個古老的離合裝置。

如圖 ，在輿上設(shè)一大齒輪，稱大平輪，與辀同軸，與兩個小平輪嚙合，其上固定著一根豎桿，豎桿的頂部就是小木人。當(dāng)小平輪轉(zhuǎn)動的時候，帶動大平輪轉(zhuǎn)動，從而使小木人也跟著轉(zhuǎn)動，達(dá)到指南的目的。大平輪雖然與辀同軸，但相互之間并不影響。

如圖，在兩根豎桿上設(shè)一橫木，橫木下設(shè)兩個滑輪，用來引導(dǎo)繩子。

辀的末端有一木塊，繩子的一端系在它上面，另一端穿過滑輪，系在鐵墜上。當(dāng)辀在正中位置時，繩子把兩個鐵墜都提起一定距離，使得兩個小平輪均與附輪分離。當(dāng)辀前端向右擺動時，辀末端的木塊向左擺動，由于繩子的牽引，右邊的小平輪被提起，左邊的小平輪被放下，與附輪嚙合，將附輪的轉(zhuǎn)動傳遞給大平輪，帶動小木人旋轉(zhuǎn)，反之亦然。而且，兩個小平輪只能有一個與附輪嚙合，其中一個與附輪嚙合，另一個必然分離。

指南車還有很多裝飾結(jié)構(gòu)，如“ 兩箱畫青龍、白虎，四面畫花鳥，重臺，勾闌，鏤拱，四角垂香囊”等，這里我們只探討它的原理，裝飾結(jié)構(gòu)就省略掉了。

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