Múltidéző

Gőz helyett gáz (Az autó históriája – III. rész)

Bár a gőzgépek fejlesztése a XIX. század második felében is folytatódott, egyre nyilvánvalóbbá vált, hogy a konstrukciónak megvannak a maga átléphetetlen korlátai. Valami új kellett tehát, valami egészen átütő, amit végül Lenoir és Otto adott meg a világnak…

Közel százéves egyeduralmuk során a gőzgépek számtalan szerepkörben helyt álltak, gazdáik azonban jelentős kompromisszumokra kényszerültek. A nehézkes tüzelőanyag-, illetve vízutánpótlás, valamint a nagy méret és tömeg szinte mindenhol problémát okozott, nem beszélve a robbanásveszélyről… Ezért aztán a feltalálók és fejlesztők a lehetséges alternatívák felé fordultak, olyasmi után kutatva, ami kompakt, erős és üzemanyag-ellátása is könnyedén megoldható. A lelkes úttörők közül Jean-Joseph Étienne Lenoir nevét kell kiemelnünk elsőként, neki köszönhetjük, hogy új időszámítás kezdődött az erőforrások történetében.

Első gőzgépek

Lenoir 1822. január 12-én született a belgiumi Mussy-La-Ville-ben. Egyszerű családból származott, szülei nem voltak gazdagok, így már egészen korán munkába kellett állnia, tanulmányokra nem igazán volt lehetősége. Idővel Párizsba költözött, ahol pincérként kereste kenyerét, szabadidejében pedig különféle műszaki újdonságokon dolgozott. Eleinte a zománckészítésre, valamint a galvanotechnikára fókuszált, majd átállt elektromos motorokra, de készített vízmérőórát, sőt egy újszerű távírót is. Fejlesztéseinek köszönhetően pénzt és elismerést szerzett, így nekiláthatott élete fő művének, a gázmotornak.

Jean-Joseph Étienne Lenoir találmányait a francia hadsereg is felhasználta. Munkásságáért számtalan kitüntetéssel díjazták, és az állampolgárságot is megkapta

A szisztéma nem volt új, Francois Isaac de Rivaz 1812-ben már készített gázmotort, sőt gázmotoros járművet is, de felhagyott a kísérletezéssel. Nos, Lenoir leporolta Rivaz elméletét, ugyanakkor nagyot merített Nicholas Carnot (1796–1832) fizikus 1824-ben (!) kiadott, belső égésű motorokkal foglalkozó könyvéből. Az új ismeretek és saját elképzelései alapján 1859-ben elkészítette saját erőforrását, amit egy kimustrált gőzgépből alakított át. A motor felépítésén nem sokat változtatott – a dugattyú keresztrúdon és hajtókaron át továbbította mozgását a főtengelyre. Igen ám, de a hajtóanyag nem beáramló gőz volt, hanem világítógáz, ez keveredett levegővel, majd gyulladt meg az – immáron égéstérként aposztrofálható – hengerben. A szikráról Heinrich Daniel Ruhmkorff szintén korszakalkotó találmánya, a dupla tekercses induktor gondoskodott, méghozzá mindkét oldalon, a dugattyú ugyanis „oda és vissza” egyaránt munkát végzett.

Heinrich Daniel Ruhmkorff (1801-1877) Németországban született, később azonban Angliába, majd Franciaországba költözött. Az indukciós tekercs kifejlesztéséért 50 000 frankos jutalmat kapott III. Napóleontól

Lenoir találmányát hatalmas érdeklődés övezte, egyesek a jövő motorját látták benne, mások viszont (rendszerint a gőzgépek gyártói) szimpla csalásnak próbálták beállítani. Hiába azonban minden törekvésük, a nóvum pikk-pakk elterjedt, köszönhetően annak, hogy a városok többségében már kiépített világítógáz-hálózat volt. Csupán rá kellett csatlakoztatni a gépet, és már működött is, nem kellett se víz, se szén, sem pediglen fűtőszemélyzet, ergo a gázmotor nem került pénzbe, ha állt, szemben a komplett siserahadat igénylő gőzgéppel. A hivatalos bemutatót követően rendelések egész sora futott be Lenoirhoz, s 1865-re már gázmotorok százai dolgoztak a kisebb párizsi üzemekben.

Munkában Lenoir és Ruhmkorff. Munkájuk eredménye ma a párizsi Kézműves Múzeum gyűjteményét gazdagítja

Azért csak a kisebbekben, mert Lenoir a további fejlesztések során zátonyra futott. Bárhogy is próbálta, egyszerűen nem tudta 12 lóerő fölé tornázni a teljesítményt, holott akkortájt már több tízezer (!) lóerős gőzgépek is léteztek. Alacsony fordulaton szépen, kiegyensúlyozottan járt gázmotor, de amint 80-100 fölé emelték a percenkénti főtengelyfordulatot, gyújtási zavarok léptek fel. Ez okozta az 1863-ban bemutatott Lenoir-féle gázkocsi „vesztét” is – kétségtelenül gyenge volt a motor, hogy elvigye a jármű súlyát.

Lenoir kocsija 1863-ból. Az elgondolás nem rossz, de a gázmotor ereje sajnos nem volt elég egy ekkora jármű mozgatásához, és a gáztartály is hamar kifogyott

A német autók a legjobbak?

A nehézségek miatt Lenoir megtorpant, elgondolása azonban teljesen új utakra terelte feltalálótársait, közöttük August Nicolaus Ottót, aki a hatvanas években, Kölnben találkozott először a gázmotorral. Mondanom sem kell, nagyon megtetszett neki a szerkezet, de nem tartotta elég hatékonynak, s zavarta, hogy a világítógáz-hálózattól függ. Első ötlete az volt, hogy spiritusz gőzét lehetne az égéstérbe vezetni. Be is nyújtotta szabadalmi kérelmét, de elutasították, mert a spiritusz elgázosítása nem számított újdonságnak, azt pedig nem írta le részletesen, hogy a Lenoir-féle motort miként kellene módosítani.

A XIX. század közepén már a sok nyugat-európai város büszkélkedhetett világítógáz hálózattal. Ezt használta ki Lenoir…

Persze a kudarc nem szegte Otto kedvét, sőt még elszántabb lett. Rájött, hogy a folyamatot muszáj négy ütemre bontani, melynek első lépéseként az expanziós térbe juttatott elegyet először sűríteni kell, s csak akkor érdemes begyújtani, mikor a dugattyú a felső holtpontra ér. Elképzeléseit megvalósítandó, a hengert feltöltötte keverékkel, és a lendkereket kézzel forgatva „összenyomta” azt. Abban a pillanatban, hogy a gyújtószikrát megadta, a dugattyú irtózatos erővel vágódott előre, s darabokra tört maga körül mindent, kis híján Ottót is.

Kitartásának és innovatív gondolkodásmódjának köszönhetően Nicoalus August Otto (1832. június 10.-1891. január 26.) tehette le modernkori autózás alapjait.

Mivel kereskedői tevékenysége egyre több feladatot rótt a német szakemberre, s a motor újjáépítésére nem igazán volt ideje, a négyütem elvét végül Beau de Rochas szabadalmaztatta. Ez nagyon elkeserítette Ottót, pláne, hogy Rochas soha nem készített működő motort, fel is hagyott hát gázmotoros kísérleteivel, és az atmoszferikus gépek iránt kezdett érdeklődni. Ezeknél a motoroknál a gázelegy égése csupán a vákuum előállításához szükséges, a valódi munkát a légköri nyomás végzi – írta 1863-ban benyújtott szabadalmi kérelmében, melyet Németországban nem, Angliában viszont elfogadtak.

Kevesen tudják, de az ismert nevekkel párhuzamosan két olasz mérnök, Eugenio Barsanti és Felice Matteucci is dolgozott a belsőégésű motor koncepciójának megvalósításán. Ők hidrogén és levegő keverékét juttatták saját atmoszférikus motorjukba, e gázelegy robbanása idézte elő a dugattyú előrelökődését, egyúttal a vákuum létrejöttét. Öt lóerős motorjukat 1857-ben, Angliában szabadalmaztatták, majd folytatták a fejlesztéseket, sajnos azonban Barsanti 1864-ben meghalt tífuszban, társa pedig leállította munkálatokat. Később, Otto szabadalmának benyújtásakor Matteucci hiába ágált, a hivatal elutasította ellenkezését, s Ottónak adta a jogokat.

Maga a szabadalmi eljárás és a motor gyártásához szükséges üzem felszerelése rengeteg pénzt vett ki Otto zsebéből, annyit, hogy 1864-ben már komoly anyagi nehézségekkel küzdött. Ekkor sétált be műhelye ajtaján a teljesen véletlenül arra járó Karl Eugene Langen. Kettejük találkozása ipartörténeti mérföldkőnek bizonyult. Hogy miért? Cikksorozatunk következő epizódjából megtudhatják!

(Nyitókép: Library of Congress, Washington, D.C.)

Olvassa el további cikkeinket!