Wybuchowa akcja i reakcja Rivaza

przez | 26 listopada, 2021

W średniowieczu oraz w renesansie eksperymentowano ze sposobami napędu do różnych maszyn. W praktyce oznaczało to prace nad systemem przekładni – były coraz lepsze, ale do ich napędu nadal konieczny był człowiek lub koń. W XVII wieku coraz powszechniejsze stały się badania nad wykorzystaniem energii pary. Odkryto, że napęd wykorzystujący ciśnienie może być efektywny, ale również może być niebezpieczny. Zbiornik, w którym podgrzewa się „paliwo” mógł zostać uszkodzony co oznaczało szybkie uwolnienie ciśnienia – po prostu eksplozję.

Para mogła jedynie poparzyć, ale jeżeli do utrzymania jej ciśnienia służyło spalanie nafty, wtedy rozszczelnienie powodowało pożar. Parę wodną próbowano zastąpić różnymi mieszankami paliw płynnych, ale nie udawało się opracować procesu ich spalania tak aby ten był bezpieczny dla aparatury jak i jej użytkownika. Za osobę, której jako pierwszej udało się ujarzmić energię wybuchu mieszanki paliwowej uważa się Isaaca de Rivaza. Prace nad bezpiecznym spalaniem paliw płynnych prowadził na przełomie XVIII i XIX wieku. Rivaz był dumny ze swojego osiągnięcia.

Isaac de Rivaz i rysunek jego silnika (poniżej)

Źródło: digi-archives.org

Entuzjazmu nie podzieliła Francuska Akademia Nauk, która uznała pomysł za nierealny. Niezależnie od opinii znawców i różnych ekspertów, de Rivaz skonstruował pierwszy silnik i zbudował do niego podwozie. Czy pojazd miał służyć do transportu? Nie, w zasadzie był silnikiem umieszczonym na platformie z kołami. Pomimo przyznania patentu w 1807 roku, jego pomysł był uważany za fantastykę. Pomysł nie był rozwijany a w jego miejsce coraz popularniejszy był napęd parowy – zarówno w zastosowaniu w kolejnictwie jak i w pierwszych dyliżansach z napędem parowym.

Na jego realizację planów de Rivaza należało czekać do 1859 roku. Wtedy Etienne Lenoir (1822-1900) zaprezentował silnik o spalaniu wewnętrznym, który (wreszcie) zyskał zainteresowanie ówczesnych uczonych. Silnik Lenoira nie był konstrukcją zupełnie nową. Konstruktor wykorzystał wiedzę spisaną przez de Rivaza i LeBona. Ten ostatni był autorem projektu gazowego oświetlenia, które zamontowano w Paryżu. Silnik konstrukcji Lenoira pracował na mieszance gazu węglowego i powietrza i … po raz pierwszy robił to w sposób bezpieczny dla człowieka.

Pierwszy publiczny pokaz odbył się 22 stycznia 1860 roku. W obecności zainteresowanych uczonych Lenoir odkręcił zawór doprowadzający gaz, zakręcił kołem zamachowym i silnik zaczął pracę obwieszczając nadejście nowej ery. Po kilku miesiącach konstruktor uzyskał patent i obudował silnik prostym nadwoziem. Tak oto w 1860 roku na ówczesne drogi wyjechało „Hippomobile”. Po oryginalną nazwą ukryto pierwszy pojazd spalający ropę naftową. W latach 1860-1863 powstało kilka pojazdów z wmontowanym silnikiem projektu Lenoira.

Jeden z pierwszych silników Lenoira zastosowany do napędu pojazdu miał pojemność 2543 cm3 oraz osiągał moc równą 1,5 „konia parowego”. Silnik wyposażono w urządzenie spełniające rolę gaźnika (ten opatentowano dopiero w 1886 roku). Jak szybki był ten pojazd? Prędkościomierza nie było, ale „Hippomobile” z powodzeniem pokonało trasę 18 km (11 mil) z Paryża do Joinville-le-Pont i z powrotem w czasie około dziewięćdziesiąt minut w jedną stronę. Według relacji świadków pojazd poruszał się z „prędkością idącego spokojnie człowieka” i w tym czasie miał kilka drobnych awarii.

Etienne Lenoir i jego „Hippomobile”

Źródła: Sciene Photo, Gaces Guide

Rekordowy przejazd zanotowano podczas nieoficjalnego „konkursu szybkości”. Lenoir przejechał na metę ostatni, ale … wygrał w swojej kategorii. Dlaczego? Resztę pojazdów biorących udział w konkursie stanowiły pojazdy o napędzie parowym – znacznie szybsze, ale równie awaryjne co silnik zamontowany w „Hippomobile”. Pojazd wzbudził zainteresowanie prasy a wieść o nim rozeszła się po całym świecie. Pogłoski o wynalazku dotarły nawet do Rosji, gdzie wzbudził zainteresowanie cara Aleksandra II. Na wieść o tym pojazd wysłano do Rosji.

Czy wrócił do konstruktora? Nie, zniknął w tajemniczych okolicznościach. Rozgniewany Lenoir sprzedał swoje patenty Paryskiej Kompanii Gazowej (nie rozwijała ich) a sam poświęcił się dla rozwoju silników, które montowano do napędu łodzi. Szacuje się, że przedsiębiorstwo Lenoira w ciągu kilku lat zmontowało około 500 silników. Większość z nich stanowiły silniki o mocach od 6 do 20 KM. Wykorzystano je do napędu maszyn przemysłowych. Zaledwie kilka z nich trafiło do napędu pojazdów. Ile? Nie ma oficjalnych danych. Lenoir znalazł sobie inne zainteresowanie.

W połowie lat 60-tych XIX wieku konstruktor zainteresował się wynalazkiem telegrafu. Lenoir udoskonalił wynalazek czyniąc z niego automatyczną maszynę mogącą drukować przesłany komunikat. Za ten wynalazek otrzymał m.in. otrzymał Legię Honorową. Zdarzyło się to w 1881 roku, kiedy od 11 lat miał obywatelstwo francuskie (z pochodzenia był Belgiem). W tym czasie na rynku pojawiło się wiele wynalazków, które naśladowały pomysł Lenoira. Jedne były jego kopią, drugie podczas rozruchu eksplodowały wyrządzając szkody w mieniu i w ludziach.

Etienne Lenoir zmarł w 1900 roku pozostawiając po sobie jeden z największych wynalazków w dziejach motoryzacji – sprawny silnik na paliwo ciekłe. Wynalazek ten nie był on doskonały – jego sprawność określono na 2%. Silnik benzynowy stał się najważniejszym źródłem napędu i na początku XX wieku zaczął wypierać z użycia napęd parowy i elektryczny.  Za sprawą Lenoira pojazd zdobył to co najważniejsze – „serce”, dzięki któremu człowiek i ogromny kocioł nie były potrzebne. Wszystko to zawdzięczamy de Rivazowi i Lenoirowi.