(XIX)wiek narodzin motoryzacji

W XIX wieku – wieku pary i szaleńczego rozwoju techniki wydarzyło się mnóstwo ciekawych rzeczy. Dla motoryzacji był to wiek niemowlęcy, ale również wiek wielkiego startu i szalonej pogoni za nowymi odkryciami i wynalazkami. To czas, kiedy wynaleziono gumę, silnik spalinowy, samochód i wiele najprzeróżniejszych zespołów samochodu, bez których dziś nie byłoby motoryzacji. To czas wielkich wynalazców – Goodyear, Deimler, Benz, Maybach, Michelin i wielu innych. W XIX wieku wydarzył się również pierwszy śmiertelny wypadek samochodowy. To wszystko już było. Napisano o tym w setce książek.
Ostatnio przeglądałem wydaną w 1992 roku przez wydawnictwo Kronika – Kronikę techniki. Wśród ogromnej ilości informacji o odkryciach i wynalazkach, które wydarzyły się na przestrzeni dziejów zainteresowały mnie te, które dotyczą szeroko rozumianej motoryzacji właśnie XIX wieku. Wynotowałem ciekawe fakty, które przytaczam poniżej.

1801 Po skonstruowaniu w 1800 roku lokomotywy parowej na potrzeby górnictwa, Anglik Richard Trevnhick zbudował samochód wykorzystując ten sam typ silnika. W dwa lata później po Londynie kursowały liczne taksówki napędzane parą.
Pojazd Trevithicka mógł zabierać kilka osób i poruszał się z prędkością 15 km/h. Konstruktora zalicza się do pionierów budowy pojazdów z napędem parowym. Zapoczątkował on nową erę w budowie samochodów parowych. Pierwszą drogową lokomotywę parową, nazwaną "Armatą", zbudował Nicolas Cugnot w 1769. W 1784 r. Anglik James Watt opatentował urządzenie do przenoszenia siły dla trzech różnych prędkości w pojeździe napędzanym parą. W tym samym roku jego rodak William Murdoch zbudował również model pojazdu parowego. W 1787 r. Oliver Evans otrzymał w USA patent na napęd dla parowych silników wysokociśnieniowych do pojazdów drogowych. W 1788 r. Robert Fourness w skonstruowanym przez siebie silniku parowym po raz pierwszy zastosował tłoki z korbowodem. W 1791 r. Nathan Read zaprojektował w USA pojazd, który napędzały dwa silniki parowe poprzez mechanizm zębatkowy. Wszystkie pojazdy skonstruowane przez Richarda Trevithicka miały podstawową wadę: były zbyt ciężkie, co powodowało, że poruszały się z trudnością.

1803 Brytyjski pionier konstrukcji maszyn parowych Richard Trevithic, który zbudował pierwszy użytkowy pojazd uliczny z napędem parowym wysokociśnieniowym - przed upowszechnieniem swojej maszyny do celów komercyjnych - stworzył w Londynie małe przedsiębiorstwo taksówkowe. Jednocześnie z pierwszą lokomotywą parową zbudowana przez niego u 1803 roku. skonstruował kilka małych parowych pojazdów drogowych, które przeznaczył do ruchu osobowego na ulicach Londynu. Jego pojazdy sprawowały się dość dobrze, nie mogły jednakże sprawdzić się w pełni. Ze względu na godny ubolewania stan ulic w mieście jeździły z prędkością równą pieszemu. Jazda po mieście była więc praktycznie niemożliwa.

Pojazd parowy Churcha z 1814 roku na linii Londyn - Birmingham

1822 Berliński radca dworu Simon Kramser ustawia w swoim mieście rodzinnym przed Bramą Brandenburską wielomiejscowe pojazdy konne, które wkrótce nazwane zostały jego imieniem i zastąpiły tzw. wozy bramowe. Nowe pojazdy, stanowiące w zasadzie w epoce pojazdów parowych anachronizm, cieszą się jednak u Berlińczyków popularnością jako towarzysze wycieczek na łono przyrody - większą, niż czyniące hałas samochody parowe. W dodatku nowe dorożki są o wiele lepiej resorowane, niż dorożki konne starego typu.

Tzw. kolaska spacerowa z początku XIX wieku

1823 Anglik Samuel Brown realizuje po raz pierwszy zasadę silnika gazowego i uzyskuje na niego patent. Zapłon mieszanki gazowej następuje przez znajdujący się poza cylindrem płomień zapalający.
Silnik Browna jest rozwinięciem i praktycznym zastosowaniem idei duchownego brytyjskiego Williama Cecila z 1820 r. Brown buduje do 1826 r. cztery silniki gazowe, które znajdują zastosowanie w elektrowniach, oraz napędy do pojazdu doświadczalnego (1823) i łodzi motorowej (1827). Idea skonstruowania pracującego przy pomocy gazu świetlnego silnika spalinowego pochodzi z roku 1800   i związana jest z nazwiskiem Philippa Lebona d'Humersina. Zaprojektował on silniki, w których spalanie tworzy próżnię, której przeciwdziała ciśnienie atmosferyczne. Myślał on jednak o silniku z zapłonem, który wykorzystywałby bezpośrednio ciśnienie spalania.
Fakt otrzymania przez Francuza d'Humersina w 1801 r. patentu na silnik spalinowy, doprowadził do walki konkurencyjnej z silnikiem parowym. Następnie w 1816 r. duchowny szkocki Robert Stirling zbudował dobrze funkcjonujący cieplny silnik powietrzny z paleniskiem zewnętrznym.

1828 Anglicy Gurney i James budują duże parowe pojazdy uliczne dla ruchu osobowego. Opierają się one konstrukcyjnie na okazałych pojazdach konnych, posiadają z tylu (u Gurneya), lub pod podłogą silniki parowe i wymagają dwóch ludzi obsługi: kierowcy i palacza. Tego rodzaju karoce oferują pasażerom 6 miejsc w kabinie i 15 na wolnym powietrzu. Ich szybkość wynosi równo 7.5 km/h. Niektóre wozy parowe Gurneya służą tylko jako ciągniki.

1836 Niemiecki konstruktor Brackenburg skonstruował pierwszy samochód z silnikiem spalinowym. Silnik spalał mieszaninę wodoru z czystym tlenem. W przeciwieństwie do powszechnie stosowanych silników parowych, nie miał on żadnych zauważalnych zalet. Wydawało się wprawdzie, że nie wytwarzał spalin, gdyż w procesie spalania wydzielała się czysta woda, jednak podczas produkcji wodoru powstawały odpady szkodliwe dla środowiska. Sprawność silnika uzależniona była od ciśnienia powstałego podczas spalania gazu i nie była wyższa od uzyskiwanej w silnikach wysokoprężnych z tego okresu. Korzystanie z samochodu z silnikiem gazowym było również bardziej niebezpieczne. Awaria kotła parowego nie była tak groźna w skutkach jak awaria zbiornika wodoru silnika spalinowego. Samochód ten nie został upowszechniony.

1839 Charles Goodyear z USA odkrył metodę wulkanizowania kauczuku; impregnował go siarką i rozgrzewał.
Przez pięć lat Goodyear bezskutecznie próbował przekształcić gesty, naturalny, lepiący się kauczuk w surowiec o trwałej elastyczności. Z powodu ciągłych, kosztownych i brudnych eksperymentów miał problemy małżeńskie. Ze strachu przed żoną, i której obiecał, że nie będzie więcej eksperymentował kiedy ta nieoczekiwanie weszła, wrzucił do kominka wyrabiany właśnie przez siebie kauczuk z siarką. Ku swojemu zdziwieniu, zobaczył wzdymającą się w ogniu wulkanizowaną gumę. Odkrycie to naprowadziło go na właściwą drogę w jego eksperymentach.

Charles Goodyear podczas eksperymentów z kauczukiem

9 maja 1876 Technicy fabryki silników gazowych Deutz badają cykl pracy pierwszego na świecie, zrealizowanego praktycznie silnika czterosuwowego. Zbudował go Nikolaus August Otto, kierownik handlowy fabryki. Na to kupieckie stanowisko namówił uniesionego zapałem twórczym inżyniera jego rubaszny kolega Gottlieb Daimler. Otto wynalazł zasadę działania czterosuwu już w 1861 r., niezależnie od inżyniera francuskiego Alphonse'a Beau de Rochasa , wówczas jednak jej nie opatentował. Nie dostrzegł wtedy wyraźnej możliwości zrealizowania swojego pomysłu w praktyce. Na początku 1876 r. znalazł on rozwiązanie techniczne przypatrując się fabrycznemu kominowi: "Powiedziałem sobie, rozproszę gaz wybuchowy w nasyconym uprzednio, lub pozostawionym w cylindrze powietrzu. Następnie podpalę powstałą w ten sposób mieszankę. Zjawisko to skończy się podobnie tak, jak to dziś pokazuje dym. W miejscu wylotu z komina gęsty, dalej zaś coraz rzadszy". Wkrótce po tym Otto zbudował silnik czterosuwowy, który od razu działał poprawnie. 23 marca 1876 r. rada nadzorcza fabryki silników gazowych postanowiła zgłosić wniosek patentowy. 4 sierpnia 1877 r. Cesarski Urząd Patentowy przyznał patent o numerze 532. Jednaka w latach 1886 1889 zgłoszone nie na nazwisko Otto. lecz na fabrykę silników gazowych Deutz. patenty: zasadniczy i pochodny zostały w znacznej części unieważnione. Głównym tego powodem były wcześniejsze publikacje Alphonse'a Beau de Rochasa, których Otto nie znał. Wynalazca głęboko się rozczarował. Nie zmieniło tego stanu rzeczy orzeczenie sadu. że Otto nie miał poprzednika w praktycznym wykonaniu silnika czterosuwowego.

Nikolaus August Otto	Przekrój czterosuwowego silnika spalinowego

1878 Inżynier szkocki Dugald Clerk buduje pierwszy silnik dwusuwowy. Jakkolwiek dwa lata przedtem Nikolaus August Otto skonstruował silnik czterosuwowy , który okazał się jak najbardziej przydatny, inni konstruktorzy próbują jednak znaleźć nową zasadę działania silnika spalinowego, także z przyczyn patentowych. W wypróbowanej po raz pierwszy przez Clerka zasadzie dwusuwu wszystkie fazy robocze: zasysanie, sprężanie, wybuch - rozprężanie i wydech, następują tylko w dwóch skokach tłoka. Gdy tłok porusza się do góry, spręża mieszankę paliwa z powietrzem i zasysa równocześnie świeżą mieszankę do kadłuba silnika pod cylindrem. Po zapaleniu zagęszczonej mieszanki tłok porusza się w drugim takcie do dołu. Tłoczy on przy tym świeżą mieszankę z kadłuba silnika przez kanał przesyłowy do cylindra, z którego wypływają gazy spalinowe. Silnik dwusuwowy składa się z mniejszej ilości części ruchomych niż silnik czterosuwowy. Pracuje on jednak mniej spokojnie i zużywa więcej paliwa niż czterosuw.

Przekrojowy rys. konstrukcyjny pierwszego dwusuwowego silnika gazowego

1881 Francuz Jeantaud konstruuje ciężki pojazd drogowy napędzany silnikiem elektrycznym. Prądu dostarcza 21 baterii. Elektryczne auto ma wiele zalet w porównaniu z pojazdem parowym, m.in. prostszą obsługę. Wóz elektryczny Jeantauda i wszelkie następne modele są finansowane i kierowane przez markiza Gastona de Chasseloupa-Laubata. Ustanawia on w latach 1898 1899. prowadząc samochód elektryczny Jeantauda. dwa światowe rekordy prędkości - 63,149 i 92.696 km/h.

Podwozie wczesnego samochodu z napędem elektrycznym. Całą środkową część pojazdu zajmuje wielka skrzynia z akumulatorem

1883 37-letni konstruktor Wilhelm Maybach projektuje i buduje w pawilonie ogrodowym willi Gottlieba W. Daimlera w Cannstatt, koło Stuttgartu, szybkobieżny silnik benzynowy.
Nikolaus August Otto, Wilhelm Maybach i Gottlieb Daimler pracowali wspólnie do końca 1881 r. w fabryce silników gazowych Deutza, gdzie Otto zrealizował po raz pierwszy w 1876 r. technicznie zasadę czterosuwu. Daimler, po zwolnieniu go z pracy 28 grudnia 1881 r., nakłonił głównego konstruktora Maybacha do opuszczenia firmy, urządził mu w starej cieplarni w Cannstatt warsztat, i zlecił skonstruowanie szybkobieżnego silnika benzynowego. Maybachowi udało się to po dwóch latach usilnej pracy. Na dalszej drodze rozwoju silnika stał jednak patent Otta na czterosuw. Daimler obchodzi ten patent, zgłaszając pełen sztuczek prawnych wniosek o ochronę praw. Nowy patent zarejestrowano nie na nazwisko konstruktora Maybacha, lecz Daimlera. Idea szybszej niż dotychczas pracy silnika benzynowego pochodzi od Daimlera, który chciał w ten sposób realizować mniejsze formy konstrukcyjne przy tej samej mocy. Tylko w ten sposób można było osiągnąć upragniony cel. jakim była budowa niestacjonarnego silnika benzynowego i użycia go do napędu pojazdów. Wymagało to jednak całkowicie nowej konstrukcji. Nowością w silniku Maybacha obok dużej prędkości obrotowej, zaproponowanej przez Daimlera i znacznie mniejszych gabarytów niż w przypadku silnika Otto, jest przede wszystkim wynaleziony przez Maybacha gaźnik pływakowy. Te zalety preferują konstrukcję jako napęd dla pojazdów (1885).
Ponadto silnik Maybacha wyposażono w zapłon opatentowany przez Leo Funcka, usprawniający jego działanie.

Szybkobieżny silnik benzynowy W. Maybacha z 1883 roku	Wilhelm Maybach	Gottlieb W. Daimler

1883 Francuz Edouard Delamare-Deboutteville buduje pierwszy samochód z silnikiem spalinowym. Zostaje on opatentowany l2 lutego 1884 r. Przedsiębiorca przędzalniczy z Fontaine-le-Bourg wykonuje wraz ze swoim majstrem Leonem Malandinem silnik gazowy wg wzoru N. A. Otto. Przeprowadza z nim próby jako napędem drewnianego, trójkołowego pojazdu. Gaz świetlny znajduje się w skórzanych zbiornikach. W czasie pierwszej jazdy przerywa się przewód gazowy i pojazd eksploduje. Po drugiej niepomyślnej próbie Deboutteville rezygnuje z dalszego ulepszania konstrukcji.

Pojazd doświadczalny francuskiego przedsiębiorcy przędzalnika Edouarda Delamare-Deboutteville'a z silnikiem spalinowym nad tylna osią

Listopad 1885 Pierwszy pojazd dwukołowy, wyposażony w szybkoobrotowy silnik spalinowy wyrusza na 3 kilometrową trasę z Cannstatt do Unterturkheim w okolicach Stuttgartu. Tym samym Wilhelm Maybach i Gottlieb Wilhelm Daimler udowadniają, że opracowany przez nich w 1883 r. czterosuwowy silnik może być małej mocy (...) 0.5 KM i da się zastosować do motocykla.
Naoczny świadek tak pisał: "Jeżeli silnik ma zostać wprawiony w ruch, to wtedy pod rurą żarnikową zapalany jest mały płomień i silnik obracany jest raz za pomocą korby; to przygotowanie trwało minutę. Silnik pracuje spokojnie, ponieważ do wytłumienia wydechu w instalację wydechową wbudowany jest tłumik wydechu. Jeżeli pojazd ma zostać wprawiony w ruch to kierowca wsiada na niego, chwyta za kierownicę i łączy motor z kołem pojazdu. Dzieje się to za pomocą dźwigni, sznurka i rolki napinającej; przez nią bowiem pas napędzający naciągany jest względem tarczy pasowej. Tarcze pasowe służą do osiągania różnych prędkości: jeżeli pas napędzający znajduje się w górnym położeniu, to rower jedzie wolno, jeżeli pas znajduje się w dolnym położeniu to jazda staje się szybszą...”

Jako pierwszy, wyposażony w szybkoobrotowy silnik spalinowy, motocykl Maybacha - Daimlera odbywał w 1885 roku jazdy próbne

Niewiele lat przed tym jak Wilhelm Maybach i jego syn Karl trudzą się, aby za pomocą roweru wyposażonego w silnik spalinowy i żelazne koła pokonać 3. kilometrowy odcinek pomiędzy Cannstatt i Unterturkheim, francuski producent pojazdów parowych Amedee Bollee, odbył bez większych awarii, podróż z Paryża do Wiednia. Jego wóz był bardzo dobrze resorowany, a silnik leżał z przodu i był osłonięty maską czołową. Tylne koła były napędzane za pomocą łańcuchów.
Ten zaawansowany technicznie pojazd "la Mancelle" (Dziewczyna z La Mans") mógł kupić każdy za 12000 franków. Bollee nie był wówczas jedynym producentem tych pojazdów. Wypróbowane i sprawne samochody parowe wytwarzali w Europie i w USA m.in.: Yarrow, Cooke, Tangye, Thompson, Carrett & Marshall, Inshaw, Prew, Mackenzie, Todd, Ravel, De Dion – Bouton, Trepardoux, Dugdgeon, Roper, Reed.

1886 Niezależnie od siebie Carl Friedrich Benz w Mannheim i spółka inżynierów - przedsiębiorców Wilhelm Maybach / Gottlieb Wilhelm Daimler w Cannstatt koło Stuttgartu budują pierwsze pojazdy z silnikami benzynowymi. W przeciwieństwie do Maybacha i Daimlera, którym chodzi o opracowanie silnika o uniwersalnym zastosowaniu, a nie wyłącznie o zbudowanie pojazdu, Carl Benz był od początku w pierwszym rzędzie zainteresowany konstrukcją całkowicie nowego środka lokomocji. Podczas gdy Maybach swój nowy silnik (1883) zamontował w nabytym przez Daimlera drewnianym i tylko nieznacznie przebudowanym powozie, Benz projektuje i buduje zupełnie od podstaw lekki, stalowy, trójkołowiec. Benz ocenił czterosuwowy silnik jako odpowiedni napęd, ale w przeciwieństwie do Daimlera miał skrupuły w związku z patentem na ten silnik Nikolausa Augusta Otto (9.5.1876). Dlatego też na początku opracował lekki silnik dwusuwowy. Z literatury był mu znany dwusuwowy silnik Anglika Dugald'a Clerka z roku 1876, który znacznie ulepszył. Podczas gdy Clerk wytwarzał wybuchową mieszaninę par benzyny i powietrza poza tłokiem w pompie, gdzie mogła ona przedwcześnie eksplodować, Benz zastosował oddzielne pompy do tłoczenia paliwa i powietrza. Benz na początku opatentował swój silnik jako maszynę stacjonarną. Jednak gdy Daimler złamał patent Otto, w pośpiechu skonstruował czterosuwowy silnik z zapłonem brzęczykowym o mocy 0,8 KM. Ostatecznie zamontował go do swojego "patentowego wozu silnikowego" z roku 1886, który miał już mechanizm różnicowy, przekładnię pasową i ogumienie. W przeciwieństwie do Benza, Gottlieb Daimler przewidywał zakrojone na szeroka skalę zmotoryzowanie ruchu. Byt przy tym bardziej pragmatyczny. Dlatego też ze względu na ułatwienia nakazuje producentowi wozów zbudować drewniany powóz konny (bez dyszla) w rodzaju "American", i przygotować go do zamontowania silnika. Maybach adaptuje do tego celu opracowany przez siebie silnik o mocy 1.1 KM. Udaje się to zrobić stosunkowo łatwo za pomocą dwóch przekładni pasowych płaskich i przekładni zębatej. Jest to przekładnia dwubiegowa z luzem między biegami. W rok później Maybach zastępuje chłodnicę powietrzną płytkową chłodnicą wodną, umieszczoną z tyłu pojazdu.
Auta z silnikami benzynowymi Benza i Mayhacha / Daimlera pozwalają dostrzec na podstawie wyglądu zewnętrznego różne filozofie ich twórców. Benzowi chodzi o opracowanie całkowicie nowego pojazdu drogowego. Rezygnuje on z tego wzglądu z formy zewnętrznej i zamiast tego przystosowuje podwozie, układ kierowniczy, zawieszenie silnika, przenoszenie napędu i resorowanie do nowych zadań. Daimler za pomocą swojego wehikułu dąży do osiągnięcia innych celów. Kładzie nacisk na pewny, lekki i mocny silnik oraz używa drewnianego powozu, aby zademonstrować pełną użyteczność silnika opracowanego przez Maybacha.

Strona z patentu na powóz motorowy Carla Benza 28.02.1886

1888 Irlandzki chirurg weterynarz John Boyd Dunlop odkrywa ponownie oponę pneumatyczną. Używa jej po raz pierwszy do trójkołowego roweru swego syna Johna.
Już w 1845 r. Anglik William Thomson wynalazł oponę napełnioną powietrzem i otrzymał na to patent (1846). Hermetyczne ogumienie pneumatyczne sporządzał z lnu impregnowanego kauczukiem lub gutaperką. Jednakże pomysł ten nie był kontynuowany i poszedł szybko w zapomnienie. Od 1865 r. przyjęła się guma (patrz 1839). jako materiał na opony i wyparła powoli stare pasy stalowe chroniące koła. Używano wyłącznie pełnych gum. Patent Thomsona został zapomniany. Dunlop chciał wynaleźć dla lżejszych pojazdów, przede wszystkim dla rowerów, foteli na kółkach itd.. lżejsze i lepiej sprężynujące koła. Ta myśl przywiodła go do "pneumatyki", na co otrzymał brytyjski patent. Dunlop wykorzystuje oponę stanowiąca pustą rurę gumowa, którą obwija materiałem lub "kanwą", aby przeciwdziałać ciśnieniu powietrza. Osłona ta jest ponownie impregnowana gumą, aby ochronić ją przed ścieraniem się na jezdni. Pustą oponę montuje się na feldze koła za pomocą "środków nadających się najlepiej do tego celu" i następnie napełnia się ją powietrzem przy użyciu pompki. Dunlop zastosował do tego małe rurki z "wentylem bezpowrotnym". Już pierwsze próby przebiegają tak obiecująco, że firma rowerowa R. W. Edlina i Finleya Sinclaira z Belfastu entuzjastycznie wspiera wynalazcę. Dunlop sporządza więcej "pneu-bicicles" (rowewerów pneumatycznych) i pozyskuje rajdowca W. Hume'a do tego, aby uczestniczył on w wyścigach na takim rowerze, co ma miejsce w 1889 r. Dzięki nowym oponom Hume wygrywa wyścig.

Przekrój pierwszej opony pneumatycznej  wykonanej przez Dunlopa do roweru trójkołowego jego syna Johna

Córka Dunlopa Jean informuje:
"W istocie to mojemu bratu możemy zawdzięczać to, że mój ojciec wynalazł oponę, bez której dzisiaj żaden pojazd nie mógłby się obejść. Mój brat otrzymał w prezencie rower trójkołowy i ojciec w jednej chwili bez zastanowienia powiedział mu. że jeżeli tylko zechce, to zbuduje mu do tego pojazdu najszybsze koła na świecie. Brat zadbał o to, żeby ojciec rzeczywiście zechciał to zrobić. Obydwaj przenieśli się do jego sypialni. Dobrze pamiętam, jak moja matka była ogromnie wytrącona z równowagi, gdy po paru dniach zobaczyła nieporządek w tym "prowizorycznym warsztacie", w którym było pełno gumy, pasków sukna, kleju, drewna, nożyczek. Straciła całkiem panowanie nad sobą, gdy zobaczyła zanurzone w wannie listwy z drewna wiązu, które się tam moczyły, aby można je było lepiej zginać".

1892 34-letni niemiecki inżynier budowy maszyn Rudolf Diesel składa wniosek o patent na silnik spalinowy (udzielony w 1893 r.), który pracuje bez świec zapłonowych, z samozapłonem. Silnik obywa się nie tylko bez elektrycznego układu zapłonowego, lecz nie potrzebuje również gaźnika. Pracuje on w dwóch lub jeszcze lepiej w czterech taktach. Najpierw tłok w cylindrze osiąga dolne zwrotne położenie zasysając przy tym powietrze. W drugim takcie tłok wędruje do góry i spręża powietrze nagrzewając go do temperatury 700 - 900 "C. Teraz następuje wtrysk paliwa silnikowego (trudno zapalny węglowodór, tzw. olej Diesla), które spala się na skutek samozapłonu, i w trzecim suwie wypycha tłok - suw pracy. W czwartym suwie tłok przemieszcza się znów do górnego punktu zwrotnego wypychając z cylindra gazy spalinowe. Ze względu na wysoki stopień sprężania, i występujące duże siły, ścianki cylindra muszą być odpowiedniej grubości. Pierwsze silniki Diesla używane są przede wszystkim w elektrowniach.

Rudolf Diesel - wynalazca silnika na olej napędowy

1892 Niemiecki inżynier Wilhelm Maybach konstruuje tzw. silnik Phoenix jako napęd do samochodów. Jest on lepszy w porównaniu do dotychczas istniejących silników ze względu na gaźnik z dyszą doprowadzającą paliwo. W 1893 r. konstrukcję tę ulepsza dyrektor techniczny firmy Daimler-Motoren-Gesellschaft. Dzięki wynalazkowi Maybacha możliwe jest dostosowanie składu mieszanki do zmiennych warunków pracy silnika, co prowadzi do uzyskania większej sprawności. Nowy typ gaźnika jest poza tym mniejszy niż stare gaźniki powierzchniowe. Rozpylanie benzyny następuje poprzez uderzenie strumienia paliwa w schodkowy stożek przy równoczesnym dostarczaniu powietrza.

1892 Firma Siemens & Halske zakłada w Berlinie próbną linię trolejbusową. Pierwsza próba z użyciem trolejbusu odbyła się już w 1882 r. na nierozbudowanej jeszcze ulicy Kurfrstendamm. Wykorzystano tu obudowany wóz myśliwski, zasilany z linii napowietrznej.
Powoli publiczne środki lokomocji z własnym napędem wypierają w dużych miastach pojazdy konne. Najpierw były to głośne i dymiące pojazdy parowe, które wywoływały protesty ludności w gęsto zamieszkanych śródmieściach miast.
Na wąskich ulicach często nie można było położyć szyn jezdnych oraz początkowo używanych szyn zasilających, a budowa kolei podziemnej była bardzo czasochłonna i wymagała dużych nakładów. Wraz z wprowadzeniem zasilającej linii napowietrznej (1884) odpadł wprawdzie problem niebezpiecznych szyn prądowych na jezdni, ale same szyny w ciasnych uliczkach były też denerwujące. Zatem firma Siemens & Halske przeprowadza udane próby z autobusami elektrycznymi, które nie wymagają szyn zasilających.

1895 W Puteaux we Franeji przedsiębiorca Albert markiz de Dion i konstruktor Georges Th. Bouton budują lekki, szybkobieżny silnik jednocylindrowy i wykorzystują go jako agregat napędowy do pojuzdu trójkołowego. W 1885 r. Wilhelm Maybach i Gottlieb Daimler zbudowali niezbyt praktyczny w użytkowaniu pierwszy motorower, a w l894 r. inżynierowie Hildebrand i Woltsmüller skonstruowali i wypróbowali kolejny nieszczególnie udany pojazd. Konstrukcja De Diona i Boutona uważana jest za pierwszy udany motorower.

1896 Angielski inżynier Frederick Lanchester buduje samochód z planetarną przekładnią zmiany biegów. Przekładni planetarnej (wynalezionej w roku 1781) używał już brytyjski wynalazca James Watt (w 1819), żeby zamienić ruch tłoka swej maszyny parowej na ruch rotacyjny. Koło zębate ("planeta"), umocowane na łączniku przesuwnym, krąży wokół centralnego "koła słonecznego", które je obraca. Przekładnia ta da się łatwiej zastosować w samochodzie niż dotychczas używana przekładnia zmienna francuskiego konstruktora Rene Panharda z kołami przesuwanymi.

1897 Po czterech latach prób niemiecki inżynier Rudolf Diesel zbudował, zgodnie ze swym projektem z roku 1892 pierwszy silnik spalinowy. Silnik ten okazuje się być od początku o wiele silniejszym konkurentem dla maszyny parowej niż silnik Otta (z 9.5.1876). Sponsorzy i ich doradcy techniczni śpieszą do fabryki maszyn w Augsburgu. gdzie pracował Diesel, żeby uzyskać licencję. Silnik ten ma w porównaniu z silnikiem Otta trzy decydujące zalety: jest bardziej niezawodny, bo składa się z mniejszej ilości części, jest w stanie spalać ciężki olej, który jest tańszy niż benzyna i ma lepszy współczynnik sprawności. Silnik Otta zamienia energię paliwa na pracę mechaniczną w 13%, a silnik Diesla od razu w 26%. Dla Diesla wynik ten był wprawdzie rozczarowaniem, ponieważ liczył na 75%. Tym niemniej jego silnik jest więcej niż konkurencyjny. Trudności konstrukcyjne sprawiają jeszcze tylko bardzo wysoki stopień sprężania 30:1 i wtrysk paliwa w momencie najwyższego sprężania powietrza. Z tego powodu pierwsze silniki Diesla miały duże rozmiary.
Silnik Diesla w większym stopniu oddziaływał na konstrukcje przemysłowe i rozwój maszyn niż silnik Otta. Tego rodzaju kompleksowe zespoły napędowe zawierają statyczne, dynamiczne, termiczne, pneumatyczne i chemiczne niedociągnięcia i nie dają się zoptymalizować. Nie można ich skonstruować przy desce kreślarskiej, ani też przez zwykłe majsterkowanie. Dlatego w coraz większym stopniu przemysł maszynowy organizuje laboratoria badawcze i urządzenia testujące.

Pierwszy zbudowany w 1897 roku silnik Diesla jest silnikiem stacjonarnym. Od 1912 roku silniki takie są stosowane również w lokomotywach

11 czerwca 1897 Mechanik precyzyjny ze Stuttgartu Robert Bosch uzyskuje patent na zapłon iskrownikowy niskiego napięcia dla silników spalinowych. Najbardziej rozpowszechnionym dotychczas zapłonem dla silników samochodowych był używany przez Wilhelma Maybacha i Gottlieba Daimlera zapłon żarzącej rurki, który wprawdzie funkcjonował dobrze, lecz nie był bezpieczny. Producenci silników szukali więc bezpieczniejszego urządzenia zapłonowego. C. F. Benz sformułował to tak: "Jeśli nie będzie iskry, to wszystko jest nadaremne, nie pomogą najwymyślniejsze konstrukcje." On sam używał niedoskonałego zapłonu bateryjnego. Po długoletnich doświadczeniach Robert Bosch skonstruował zapłon iskrownikowy. Zasadę jego działania opracował już w 1887 r. Ze względów technicznych mogła ona być rozwinięta dopiero w roku 1896.
Przy tym zapłonie jeden z rotacyjnych iskrowników napędzanych wałem korbowym wytwarza przez indukcję wysokie napięcie niezbędne w cewce.

Robert Bosch

29 kwietnia 1899 Belgijski inżynier elektryk i kierowca wyścigowy Camille Jenatzy, jadąc autem elektrycznym "La Jamais Centente", ustanowił koło Acheres rekord prędkości dla automobili. Osiągając 105,876 km/h przekroczył jako pierwszy barierę 100 km/h. Ten elektryczny pojazd o ciekawym kształcie zaprojektował Leon Auscher. Już w 1898 r. sławny stał się samochód elektryczny Francuza Gastona de Chasseloup-Laubata. 18 grudnia 1898 r. osiągając koło Acheres pod Paryżem 63.149 km/h ustanowił on oficjalny rekord prędkości. Pojazd skonstruowała firma Jeantaud. 4 kwietnia 1899 r., Gaston de Chaseloup-Laubat tym samym autem poprawił własny rekord, osiągając 92.696 km/h.
W 25 dni później Camille Jenatzy pojechał z szybkością ponad 100 km/h, bez właściwego uresorowania i ... całkowicie bez hamulców!

Czy dzisiaj czymś takim ktoś by się odważył ...?

1899 Niemiecki konstruktor Wilhelm Maybach ulepszył system chłodzenia silnika samochodu przez wprowadzenie chłodnicy wężowej.
Do tej pory chłodzenie silnika było zawsze szczególnym problemem. Próby jego rozwiązania były często osobliwe. I tak przykładowo w modelu stalowego samochodu Daimlera z 1898 r., do systemu chłodzenia włączono całą - wydrążoną - ramę pojazdu. Za pierwsze możliwe do przyjęcia rozwiązanie uznano chłodnicę rurkową Maybacha (1897). Ale dopiero chłodnica wężowa, w którą wyposażono model Duimlera "Phoenix" w 1900 r., działała zadawalająco i bezpiecznie. Umożliwiała ona osiągnięcie mocy silnika powyżej 10 KM.
Chłodnica ta wpłynęła także na kształt przodu auta. Określenie "chłodnica wężowa" samo w sobie nie jest całkiem ścisłe, bowiem zbudowana została nie z sześcio- , lecz czworokątnych rurek.

1900 Producent wagonów motorowych, francuska firma Panhard i Levassor, wypuściła na rynek auto z kierownicą. Za tym wzorem podążyła w 1901 r. brytyjska firma Humber, budując już kierownicę jednoszprychową (gdy dopiero ok. 50 lat później odkrył ją ponownie francuski producent samochodów Citroën). Do tej pory samochody najczęściej kierowane były poprzez kolumnę kierownicy połączoną bezpośrednio z przednią osią, bądź także kierownicę rowerową. Samochody, takie jak brytyjski "Lanchester", które jeszcze po 1900 r. wyposażano w zamontowaną z boku dźwignię kierowniczą, straciły wkrótce na znaczeniu, gdyż jazda z kierownicą była łatwiejsza do opanowania.

Kierownik Urzędu Patentowego USA w Nowym Jorku zwrócił się z pismem do burmistrza prosząc o zamknięcie swego urzędu, ponieważ wszystko, co było do wynalezienia, zostało obecnie wynalezione. Nie ma już co liczyć na znaczące wynalazki, a więc kierowana przez niego instytucja straciła swoje znaczenie. Do wniosku nie przychylono się. Widocznie władze miasta Nowy Jork doszły do przekonania, że także wiek XX może przynieść ze sobą techniczne nowości i Urząd Patentowy powinien w dalszym ciągu wypełniać swoje zadania. Słuszność decyzji potwierdziły odkrycia XX wieku.

A jak wyglądały początki rewolucji przemysłowej na terenach polskich? Sytuacja była znacznie zróżnicowana w poszczególnych zaborach. Kolejne nieudane powstania spowodowały liczną emigrację z kraju. Za granicą też powstała większość wybitnych dzieł inżynierskich i wynalazków technicznych, których twórcami byli polscy emigranci. Wnieśli oni niejednokrotnie duży wkład w rozwój cywilizacyjny krajów, w których przebywali, jak również w ogólny postęp techniki. Wspomnimy tylko o niektórych z nich.
W Peru, powstaniec z 1831 r., Ernest Malinowski wsławił się budową dróg i linii kolejowych. Zbudował on m.in. kolej transandyjską - najwyżej położoną linię kolejową świata. Wznosiła się ona na wysokość 4768 m n.p.m., a jej trasa wiodła przez 62 tunele i 30 mostów. Najwybitniejszym budowniczym linii kolejowych i mostów w Kanadzie był Kazimierz Gzowski (1813 - 1898), współtwórca kanadyjskiej sieci kolejowej. Był budowniczym jednej ze śmielszych konstrukcji XIX w. - mostu nad Niagarą, łączącego Kanadę ze Stanami Zjednoczonymi. W Szwajcarii działa dwóch wybitnych polskich inżynierów. Gabriel Narutowicz (1865 - 1922), profesor Politechniki w Zurichu - pionier budowy hydroelektrowni w skali europejskiej. Jego elektrownia wodna w Kubeł pod St. Gallen zbudowana w latach 1898 -1900 była przez wiele lat wzorem do naśladowania. Narutowicz budował też hydroelektrownie w Austrii, Francji, Hiszpanii i we Włoszech.
Drugim był znakomity elektrochemik Ignacy Mościcki (1867 - 1946), który opracował przemysłową metodę otrzymywania kwasu azotowego z powietrza, opartą o syntezę tlenków azotu w łuku elektrycznym, będącą przez dziesiątki lat podstawą przemysłu nawozów sztucznych. W Niemczech pracował pionier techniki prądu trójfazowego Michał Doliwo-Dobrowolski (1862 -1919), absolwent Politechniki w Darmstadt. W 1888 r. opracował on układ elektryczny 3-fazowy i skonstruował pierwszą prądnicę prądu trójfazowego; w 1889 r. zbudował silnik 3-fazowy tzw. asynchroniczny zwarty. W roku 1891 zbudował pierwszą godną uwagi trójfazową linię elektroenergetyczną, łączącą elektrownię wodną w Lauffen (Górna Bawaria) z wystawą elektrotechniczną we Frankfurcie nad Menem. Długość linii wynosiła 170 km, przesyłała ona prąd o napięciu 8500 V. Ten sam wynalazca jest twórcą (1890) transformatora prądu trójfazowego, który zademonstrował na wspomnianej wystawie we Frankfurcie. Wybitnymi uczonymi działającymi w kraju byli twórcy tzw. kriogeniki- fizyk Zygmunt Wróblewski i chemik Karol Olszewski. Dokonali oni w 1883 r., pierwszego w dziejach, skroplenia tlenu, a następnie w rekordowo na owe czasy niskiej temperaturze "-160 °C" skroplenia azotu. Obaj pracowali w kraju, w skromnych warunkach - osiągając wybitne wyniki - pomimo, że proponowano im pracę na uniwersytetach zagranicznych.
Znane są również osiągnięcia farmaceuty lwowskiego Ignacego Łukasiewicza w dziedzinie badania ropy naftowej. Był on twórcą pierwszej na świecie kopalni ropy naftowej w Bóbrce pod Gorlicami, którą zorganizował w 1854 r. Warto zaznaczyć, że pierwszy szyb naftowy w USA powstał w 1859 r. w Pensylwanii.
W XIX wieku miało miejsce znacznie więcej odkryć i wynalazków związanych z komunikacją i przemieszczaniem się. Pominąłem prawie całkowicie nowatorskie rozwiązania kolejowe,  żeglugowe, czy próby unoszenia się w przestworzach. Informację na te niewątpliwie interesujące tematy znajdziecie w Kronice Techniki. Zapraszam do lektury.
 

początek strony