Cine a inventat cele mai importante lucruri pe care trebuie să le ştii la o maşină?

Motorul cu ardere internă

Tânărul din imagine este nimeni altul decât Nikolaus Otto. Dacă nu ţi se pare cunoscută figura lui, nu trebuie să ai mustrări de conştiinţă, fiindcă neamţul mustăcios a trăit în anii 1800, atunci când inventatorii de pe mapamond lucrau la proiecte asemănătoare fără să ştie unul de altul.

Fiul unui fermier, Nikolaus August Otto a lucrat ca om de afaceri la Frankfurt, după care s-a mutat la Köln, unde şi-a propus să dezvolte motoarele gândite de francezul Étienne Lenoir.

În 1864, Otto îl cunoaşte pe inginerul Eugen Langen, iar acesta din urmă, având o experienţă mai mare în industrie, a recunoscut imediat potenţialul proiectelor lui Otto. Astfel, la doar o lună după întâlnirea celor doi, se naşte compania NA Otto & Cie. Apoi, la EXPO Paris din 1867, motorul produs de compania celor doi a câştigat marele premiu.

În principiu, acesta funcţiona la fel ca motorul gândit de Étienne Lenoir, însă consumul de gaz era de două ori mai mic, aşa că a devenit instantaneu un succes comercial, NA Otto & Cie ajungând să producă 634 de motoare pe an în 1875. Cu toate acestea, motorul în cauză nu este propulsorul pe care îl ştim cu toţii astăzi.

Acesta a apărut în jurul anului 1876, când Otto lucra împreună cu Gottlieb Daimler şi Wilhelm Maybach, adică oameni care au pus bazele gigantului auto mondial Daimler. Atunci, Otto a reuşit să construiască primul motor cu ardere internă în patru timpi funcţional, deşi brevetul fusese obţinut în 1838 de un anume William Barnett.

Aşa arată motorul primului automobil din istorie – Benz Patent-Motorwagen – gândit de Benz însuşi, separat de planurile lui Otto.

Propulsorul creat de Otto nu a fost, însă, destinat automobilelor, ci utilajelor mecanice. Dar, chiar şi aşa, germanul a rămas în istorie drept omul care a reuşit să pună în mişcare o lume întreagă, deoarece motorul său a fost adaptat de aproape toţi micii producători de maşini ai secolului trecut.

Demarorul

Ritualul prin care se porneşte astăzi o maşină este extrem de simplu . Nu trebuie decât să urci la volan şi să dai la cheie, sau – dacă e o maşină mai nouă – să apeşi pe un buton. Dar lucrurile nu au stat aşa întotdeauna.

Această „jucărie” te ajută să porneşti motorul în fiecare zi, fără să îţi rupi mâna

De fapt, timpul necesar pentru pornirea automobilului în urmă cu 100 de ani se apropia uneori chiar şi de 30 de minute. Şi, ca şi cum nu ar fi fost de ajuns, existau şanse destul de mari să te alegi şi cu o mână ruptă în urma acestui proces.

Pe vremuri, nu oricine putea să pornească o maşină

Mai exact, pe vremuri, maşinile trebuiau pornite manual, cu ajutorul unei manivele care, prin rotaţia sa, punea în mişcare motorul. Doar că atunci când motorul începe să funcţioneze, învârte şi manivela pe care omul ţine mâna, ceea ce poate duce la ruperea unei încheieturi, fiindcă mişcarea propulsorului nu e chiar cea mai fină din lume.

Mai nou, au dispărut şi cheile, fiind înlocuite cu butoane de pornire
Toate acestea au dispărut, însă, în anul 1896, când inginerul britanic H. J. Dowsing a montat primul demaror electric pe un automobil, mai exact pe un Arnold (adică un Benz Velo modificat). Apoi, în 1911, americanii Charles Kettering şi Henry Leland au primit brevetul pentru primul demaror electric din Statele Unite ale Americii şi nu a durat mult până când Cadillac a adoptat această invenţie pe modelele sale de serie.

Maşina electrică

Oricât de ciudat ar părea, maşinile electrice nu sunt o invenţie modernă, ci au rădăcini înfipte adânc în trecut. Gândeşte-te că, la sfârşitul secolului al XIX-lea, platformele de forare după petrol în adâncurile oceanelor erau doar nişte vise obraznice ale inventatorilor şi că proprietarii de maşini cu motoare cu ardere internă erau nevoiţi să cumpere combustibil de la farmacie, şi nicidecum de la benzinărie, fiindcă acestea nu existau.

Detroit Electric Brougham (1916), una dintre cele mai populare maşini electrice ale secolului trecut

Aşa se face că în anul 1884, după inventarea bateriei reîncărcabile de către francezul Gaston Planté, inventatorul britanic Thomas Parker, acelaşi om care a introdus curentul electric la metroul londonez, a creat prima maşină electrică utilizabilă în fiecare zi. Sigur, înaintea lui au existat mai multe încercări asemănătoare, începând cu o bicicletă electrică prezentată de austriacul Franz Kravogl la Paris în 1867 şi terminând cu un triciclu inventat de francezul Gustave Trouvé în 1881, însă nici una dintre acestea nu era suficient de fiabilă pentru uzul zilnic.

Prima maşină din istorie care a ajuns pe Lună a fost electrică (Apollo 15 Lunar Rover, 1971)
Parker a folosit propriile sale baterii reîncărcabile, create din dorinţa de a curăţa aerul Londrei de fum şi poluare. Îţi sună cunoscut? Şi mie, doar că este vorba despre sfârşitul anilor 1800, şi nu de secolul al XXI-lea.

Tesla Model S, modelul care a marcat revenirea în forţă a maşinii electrice în modernitate

Peste ocean, în Statele Unite ale Americii, primul automobil electric a apărut în anul 1891, fiind creaţia lui William Morrison din Des Moines, Iowa. Spre deosebire de vehiculul inventat de Parker, care oferea locuri pentru trei persoane, maşina lui Morrison avea loc pentru şase oameni şi putea atinge o viteză maximă de 23 km/h.

Maşina hibrid-electrică

La fel ca în cazul maşinii electrice, maşina hibrid-electrică nu este o minunăţie născocită de vreun inventator în timpul său liber în secolul al XXI-lea, ci face parte din istoria extrem de bogată a automobilului.
În anul 1900, pe vremea când lucra la fabrica Lohner din Viena, tânărul Ferdinand Porsche a creat o versiune hibridă a modelului electric System Lohner-Porsche, botezată Lohner-Porsche Semper Vivus, care a devenit primul automobil hibrid-electric din istorie.

Aşa arată primul automobil hibrid-electric din istorie

Primele prototipuri au folosit două motoare electrice montate în roţile din faţă, în vreme ce motorul cu ardere internă funcţiona ca generator de energie electrică. Apoi, Porsche a adoptat un sistem cu patru motoare electrice, câte unul în fiecare roată, ceea ce a dus la inventarea primei maşini cu tracţiune integrală.

Ştergătorul de parbriz

Doamna aceasta trecută de prima tinereţe s-a numit Mary Anderson şi a jucat un rol deosebit de important în lumea auto, deşi astăzi invenţia sa este luată de bună de toţi şoferii, vatmanii şi piloţii de avion de pe mapamond.

La începutul anilor 1900, Mary Anderson se afla la New York, unde a văzut că şoferii şi vatmanii opreau destul de des vehiculele pe care le conduceau pentru a şterge parbrizul de apă şi zăpadă. Această imagine a făcut-o pe tânăra inventatoare să se gândească la un dispozitiv care poate elimina apa şi mizeria de pe parbriz din interiorul maşinii, fără ca şoferul să fie nevoit să iasă afară, în frig.

Aşa se face că în anul 1904, Mary Anderson face o cerere pentru brevetarea unui dispozitiv cu braţ metalic şi o fâşie de cauciuc care putea fi manevrat cu mâna din interiorul vehiculului. Un an mai târziu, ea primeşte brevetul şi devine inventatoarea ştergătorului de parbriz, cu toate că au existat şi alţii înaintea ei care şi-au încercat norocul la crearea ştergătorului. Avantajul lui Anderson a fost că invenţia ei chiar a funcţionat, spre deosebire de celelalte, care nu puteau fi folosite eficient.

Interesant este că invenţia tinerei Mary a venit într-o vreme în care industria automobilistică era abia la început, când producţia de maşini în serie nu era încă foarte bine pusă la punct, linia de asamblare a modelului Ford Model T fiind pusă în funcţiune abia în 1908. Aşa că îţi poţi imagina că oamenii obişnuiţi să oprească pe marginea drumului ca să şteargă parbrizul de apă nu au adresat prea multe cuvinte dulci la adresa ştergătorului.

Aerul condiţionat

Primele unităţi moderne de aer condiţionat industrial au apărut la începutul anilor 1900, când americanul Willis Carrier, originar din New York, a inventat un sistem de răcire care folosea un ventilator electric ce trimitea aerul printr-o bobină umplută cu apă rece pentru a micşora temperatura mediului ambiant.

Apoi, în 1928, un alt american – pe numele său Thomas Midgley Jr. -, a pus bazele sistemelor moderne de aer condiţionat prin inventarea freonului – primul gaz refrigerant neinflamabil şi netoxic. Tot Midgley a gândit şi aditivul care a dus la crearea benzinei cu plumb şi implicit la explozia vânzărilor de automobile cu motoare cu ardere internă.

Astăzi, acest buton magic există în aproape toate maşinile noi

După ce tot mai multe industrii şi cămine au adoptat aerul condiţionat ca pe o tehnologie menită să îmbunătăţească viaţa de zi cu zi, a fost doar o chestiune de timp până când cineva a adaptat un sistem de aer condiţionat într-o maşină.

Astfel, într-un articol publicat în numărul din noiembrie 1933 al revistei americane Popular Science este descrisă prima maşină dotată cu aer condiţionat, care a debutat pe străzile din New York. În esenţă, era vorba despre un sistem asemănător cu cel din frigiderele vremii, cu un compresor pus în funcţiune de o curea învârtită de motor. Fiind totuşi un prototip, creatorii săi au menţionat că viitoarele modele vor avea parte de o scădere semnificativă a riscului de otrăvire cu monoxid de carbon. Cu alte cuvinte, prima maşină cu aer condiţionat din istorie te putea omorî fără să ştii.

La Packard, sistemul de aer condiţionat se numea „weather conditioner”, şi nu „air conditioner”. Altfel spus, se modifica vremea din habitaclu, nu aerul.

Producţia în serie început în 1939, când cei de la Packard trimiteau modele finisate la compania Bishop and Babcock din Cleveland, Ohio pentru montarea unităţilor de AC.

Cutia de viteze automată

Dacă spui cuiva că ţi-ai cumpărat o maşină cu cutie de viteze automată, există şanse destul de mari să primeşti un răspuns de genul „ţi-ai cumpărat maşină pentru femei?”. Lăsând la o parte prejudecăţile din ţara noastră, avantajele unei transmisii automate moderne sunt incontestabile – consum de carburant mai mic decât la o cutie manuală şi uşurinţă sporită la condus, fiindcă dispare pedala de ambreiaj.

Cutiile automate moderne au chiar şi nouă trepte!

Prima cutie de viteze automată a fost inventată în anul 1921 de un canadian numit Alfred Horner Munro, care şi-a imaginat un sistem de transmisie ce funcţiona cu aer comprimat, şi nu cu lichid hidraulic. Abia în 1940, General Motors începe producţia la prima cutie automată utilizabilă, care a primit numele comercial Hydra-Matic – de unde şi porecla românească „hidramată”.

Una dintre primele reclame la cutia de viteze automată Hydra-Matic produsă de General Motors

Primele transmisii automate au fost montate pe modelele Oldsmobile, după care, în timpul celui de-al Doilea Război Mondial, au fost folosite la tancurile construite de GM. La încheierea războiului, GM a profitat de ocazie şi a creat reclame pentru cutiile Hydra-Matic care erau „testate pe câmpul de bătălie”.

Geamurile acţionate electric

Pe vremuri, manivela era regina geamurilor electrice! Doar bogaţii îşi permiteau luxul de a apăsa pe butoane

Istoria geamurilor acţionate electric porneşte în anii ’40 pe teritoriul Statelor Unite ale Americii. Acolo, compania Packard a montat, pentru prima oară în istorie, un sistem hidroelectric de acţionare a geamurilor pentru maşini. De altfel, aproape toate sistemele dezvoltate în perioada interbelică şi postbelică erau hidraulice, iar unul dintre ele – dezvoltat de GM în 1946 şi denumit Hydro-Lectric – oferea un ajutor binevenit pentru ridicarea şi coborârea geamurilor, ajustarea scaunului şoferului şi decapotarea acoperişului textil.

ABS-ul

Sistemul ABS (anti-lock brake system) este acum o dotare obligatorie la toate maşinile noi construite în Uniunea Europeană, dar lucrurile nu au stat întotdeauna aşa. Începuturile tehnologiei care împiedică roţile să se blocheze la frânare – îmbunătăţind, astfel, aderenţa şi distanţa de oprire – pot fi urmărite până la mijlocul secolului trecut, când producătorii de componente din industria aviatică au căutat soluţii pentru problema blocării frânelor avioanelor la aterizare.

Astfel, la începutul anilor ’50, industria aviatică în Marea Britanie a fost inundată cu avioane dotate cu o formă rudimentară – mecanică – a ABS-ului, dar care îşi făcea treaba.

Câţiva ani mai târziu, unii constructori de maşini de curse au experimentat cu ideea ABS-ului, însă concluzia a fost că ar fi prea scump şi prea complicat pentru maşinile de serie.

Maşina din stânga nu are ABS, iar cea din dreapta are ABS. Rezultatul: maşina cu ABS a putut evita obstacolul şi a oprit mai devreme

Ford a fost unul dintre primii producători auto care a oferit un sistem de împiedicare a blocării roţilor la frânare, cu tehnologia denumită Sure-Track, care era disponibilă doar pentru puntea din spate pe unele modele de la sfârşitul anilor ’60 şi începutul anilor ’70.

În 1970, nemţii de la Mercedes-Benz au prezentat un prototip al unei maşini echipate cu prima generaţie a sistemului ABS, dezvoltată împreună cu TELDIX şi bazată pe tehnologie analogică. Apoi, Chrysler a lansat, în 1971, sistemul electronic de frânare Sure-Brake, care funcţiona pe toate cele patru roţi ale maşinii, dar care avea nevoie de un ciclu de test la fiecare pornire a motorului. Drept rezultat, sistemul a fost un eşec comercial.

Abia în 1978, a doua generaţie a ABS-ului a fost dezvăluită pe un Mercedes-Benz S-Class W116. A fost punctul în care minţile luminate ale industriei auto au realizat că această tehnologie este folositoare şi că dezvoltarea ei nu este în zadar.

Airbag-ul

În primăvara lui 1952, un american numit John W. Hetrick călătorea cu maşina împreună cu familia sa, admirând căprioarele care traversau strada, când – deodată – Chryslerul pe care îl conducea a găsit în calea sa o piatră mare. Hetrick a frânat brusc şi a reuşit să evite obstacolul, însă episodul – în care fiica sa în vârstă de şapte ani era cât pe ce să se lovească de bord – l-a pus pe gânduri. Gânduri care au dus, în cele din urmă, la inventarea primei perne de aer menite să protejeze viaţa pasagerilor unei maşini.

Americanul a primit brevetul pentru invenţia sa în 18 august 1953 şi, surprinzător sau nu, sistemul său este asemănător cu airbag-urile din maşinile de astăzi – cu un rezervor de aer comprimat care umple un sac din material textil atunci când maşina loveşte un obstacol. Cu toate acestea, piaţa auto face cunoştinţă cu airbag-ul abia în anii ’70, când Ford şi General Motors au început să doteze modelele de serie cu acest dispozitiv de siguranţă.