De 1673 a 1877 O motor a explosão História do Automóvel

Print Friendly, PDF & Email

Paris, em 1673, o físico Holandês Huygens e o seu jovem assistente Denis Papin, destacam o princípio dos motores a combustão interna, que levarão no XIXo século à invenção do automóvel. Têm êxito em deslocar um pistão que provoca uma carga de 70 Kg sobre cerca de 30 cm, aquecendo um cilindro metálico esvaziado do ar, cheio de de pó a canhão (pólvora).

Denis Papin (1647-1712)
Christiaen Huygens.

Huygens por conseguinte é considerado como o precursor do motor a combustão interna. Considerado um alter-ego de Galileu, especialmente pela sua descoberta de Titã, que descreve no Sistema de Saturno (1659), onde faz uma descrição inicial exaustiva do Sistema Solar com seis planetas e seis luas, com uma precisão sem precedentes. Pela primeira vez, é possível ter uma ideia do tamanho do sistema, da distância das estrelas e da posição exata da Terra dentro dele, bem como do seu tamanho exato, muito maior do que Marte ou Mercúrio, pouco maior do que Vénus, mas significativamente menor que Júpiter e Saturno. Também construiu o primeiro relógio, que melhorou a precisão dos relógios existentes de 15 minutos a 15 segundos por dia (1656). Huygens é geralmente creditado com o seu papel fundamental no desenvolvimento da computação moderna, em particular o desenvolvimento das técnicas de soma e integração necessárias para descobrir o isocromo dos cicloides. Nas ciências físicas, é famoso por formular a teoria ondulatória da luz e calcular a força centrífuga.

Otto Von Guericke

Otto von Guericke

Partindo do princípio desenvolvido por Huygens, o alemão Otto Von Guericke, (1602-1686) um cientista, inventor e homem político alemão. A sua contribuição científica principal refere-se à física do vazio. Inventou o princípio primeiro aparelho a vácuo, a bomba a ar, que será desenvolvido mais tarde por Robert Boyle. Ele teve a ideia de utilizar, para fazer o vazio, não uma bomba a ar, mas uma combustão interna produzida pelo aquecimento de pólvora a canhão. A pressão atmosférica gera o regresso do pistão na sua posição inicial, gerando assim uma força. Ele o inventor da bomba a ar, antepassado da bomba a vazio, consistindo num pistão, um cilindro e uma válvula dispositivo de interrupção, concebida para extrair o ar do dispositivo ao qual liga. Estudou os efeitos do vazio em numerosas experiências. Von Guericke demonstrou a força da pressão atmosférica com experiências espetaculares, como em 1654, ao tribunal Frédéric Guilherme 1 de Brandeburgo, onde tinha conectado dois hemisférios de cobre de 51 cm de diâmetro (os hemisférios de Magdebourg) e extraiu o ar do interior de estas. Uniu seguidamente cada um dos hemisférios a uma fixação de oito cavalos e mostrou que eles não eram capazes de separar-los. Quando entregou o interior dos hemisférios à pressão atmosférica, separaram-se facilmente. Otto Repetiu a experiência o mesmo ano em Berlim com 24 cavalos. Com as suas experiências, Von Guericke pôs termo de maneira espetacular à hipótese do ’horror vacui’, que supunha que a natureza “odeia” o vazio, que foi durante séculos um problema para os filósofos e os cientistas. Ele era inspirado das experiências sobre os líquidos de Torricelli e a sua interpretação correta por Blaise Pascal.

François Isaac de Rivaz

François Isaac de Rivaz

O suíço François Isaac de Rivaz, dito Isaac de Rivaz, (1752-1828) é um político e inventor suíço. É conhecido pela a invenção do motor a combustão interna, Perto de 1775, prevê o desenvolvimento do automóvel que não tem cesse portanto de realizar. As primeiras experimentações datam de 1804. Enquanto que os seus múltiplos automóveis a vapor têm apenas sucessos devido à sua falta de flexibilidade, ele inspira-se do funcionamento “da pistola de Volta, para construir o que se assemelha um motor a explosão cuja patente obtém no 30 de Janeiro de 1807. O motor de Rivaz é uma forma primitiva de motor de pistão alternativo: esta máquina, que é provavelmente o primeiro motor de combustão interna (1804), tinha várias características de motores modernos, incluindo um dispositivo de ignição e operado a hidrogénio. A partir de um motor de bomba estacionário recuperado em 1804, de Rivaz montou um veículo experimental em 1807, que foi o primeiro tanque de rodas equipado com um motor de combustão interna. Nos anos seguintes, de Rivaz melhorou este projeto até que em 1813 obteve um “Fardier” de 6 metros de comprimento, pesando quase uma tonelada. O motor compõe-se de um cilindro colocado verticalmente. A combustão projeta para cima um piston no interior do cilindro. Recaindo no pistão tira uma corda ligada às rodas dianteiras de de um carro que provoca assim o movimento do veículo. 1813, o inventor constrói um segundo veículo de seis metros de longo equipado de rodas de dois metros de diâmetro. Nomeia-o “grande tanque mecânico” e procede aos ensaios em Vevey (Vaud). O cilindro mede 1.5 m de longo e o pistão percorre 97 centímetros a cada combustão. A cada corrida do pistão, o tanque avança de quatro a seis metros. Os ensaios são efetuados sobre um caminho em declive que o tanque escala sobre uma distância de 26 metros com 4 pessoas a bordo e uma carga de 700 quilos. O veículo circula à uma velocidade de 3 km/h. Poucos contemporâneos prestam atenção aos seus propósitos considerados utópicos e a Academia das Ciências pretende mesmo que o motor a combustão interna nunca rivalizará com as vantagens da máquina à vapor.

Primeira versão do motor de Rivaz.
Motor de Rivaz, desenho da patente de 1804

Jean-Joseph Etienne Lenoir

Jean-Joseph
Etienne Lenoir

Em 1859 o engenheiro belga Jean-Joseph Etienne Lenoir (1822-1900) Em 1859, deposita a sua “patente de um motor a de gás e de ar dilatado”, um motor a combustão interna a dois tempos. Fabrica-o em 1860 e 400 exemplares que serviram nomeadamente para a primeira embarcação a motor em 1861 sobre o Sena. Este motor consumia 18 litros de mistura gasosa para desenvolver uma potência de dois cavalos. Em 1883, realiza o motor a quatro tempos baseando-se no princípio do ciclo de Beau de Rochas. É em 1860 que ele desenvolve o primeiro esboço de um motor a explosão, a ignição elétrica e arrefecimento a água. Este motor inédito, inicialmente, é alimentado a gás de iluminação. Anteriormente, Lenoir inventara um carburador que permite substituir o gás por pelo petróleo. Desejando experimentar o mais rapidamente possível no seu motor, ele instala-o sobre um automóvel rudimentar, e, partindo de Paris, chega a Joinville-le-Pont percurso de 9 Km a viagem durou 3 horas. Infelizmente, por falta de meios materiais e financeiros, e porque causa de um rendimento motor insuficiente, Lenoir vê-se na obrigação de abandonar as suas investigações e vende o seu motor a diferentes industriais. Depositou também numerosas outras patentes:

  • um método de produção de esmalte branco
  • a melhoria da galvanoplastia
  • a travagem elétrica para vagões (1855)
  • a sinalização para vias ferradas estanhagem do vidro (1857)
  • a tanagem do couro
  • a vela de ignição para motor em 1876.

George Brayton

Embora o primeiro poço de petróleo tenha sido perfurado em 1850, mesmo assim será necessário esperar que o Americano George Brayton em 1872, imagine um carburador eficaz que use óleo, dando assim à luz a primeira máquina de combustão interna a petróleo pesado. Em seguida, Beau de Rochas melhora a invenção de Lenoir, que sofre brutalmente de uma má combustão devido à ausência de compressão de gás. Beau de Rochas resolve este problema desenvolvendo um ciclo termodinâmico de 4 tempos (admissão – compressão – explosão – exaustão). George Brayton (Rhode Island, nasceu a 3 de Outubro de 1830) (Kingsbury, 1892), mecânico americano. É conhecido por ser o inventor de um processo contínuo de queima de gás, baseado no princípio de uma turbina a gás, que é explicado através do ciclo Brayton. Para além das patentes do motor a vapor, Brayton também se interessou pelos motores a combustão interna, foi assim que desenvolveu o motor Brayton, onde um combustível pulverizado é injetado num cilindro, onde queima em contacto com as paredes em chamas da câmara. Ao contrário do motor Otto, não há explosão. Este motor Brayton, concebido apenas para uso de geradores, é um motor de dois tempos, alimentado em princípio por hidrocarbonetos líquidos. Não existe um circuito de ignição e carburador, mas cada cilindro primário requer um cilindro auxiliar (“compressor”) equipado com uma bomba de ar. Em 2 de Abril de 1872, Brayton registou uma patente para esta invenção. Patenteou uma versão a gasolina em 2 de Junho de 1874; mas logo se tornou evidente que o seu desempenho era muito inferior ao do motor Otto, e a invenção não se impôs. No entanto, com o motor Lenoir, é a primeira versão comercial de um motor a gasolina, e uma importante ligação tecnológica à turbina a gás. Brayton expôs o seu motor em 1876 na Exposição Centenária em Filadélfia. A cidade de Providence (Rhode Island) testou as suas primeiras estradas pavimentadas com um veículo a motor Brayton, e em 1878 a cidade de Pittsburgh encomendou um omnibus equipado com este motor. Brayton montou o veículo com os mecânicos George e James Fawcett (pai e filho), e confiou a carroçaria ao fabricante de caldeiras George Fritz. Era alimentado, o eixo da roda traseira sendo conduzido por uma corrente e uma caixa de velocidades, uma embraiagem com engrenagens helicoidais e seixos. O motor estava funcional, mas demasiado incompatível para um carro tão maciço, e não tinha recuperação. No verão de 1879, a cidade de Pittsburgh decidiu interromper a experiência. Numa carta ao fabricante de caldeiras Fritz, o mecânico, Fawcett Jr., reconheceu o completo fracasso da tentativa.

Beau de Rochas

Sendo mais teórico do que prático, Beau de Rochas não sabe como implementar o suas teorias. Registou a patente em 1862, mas. devido a dificuldades financeiras, o pagar taxas de proteção para a sua invenção de de modo que é apenas em 1876 que se vê aparecem os primeiros motores de quatro tacadas. A invenção teórica do ciclo de quatro tempos de Beau de Rochas finalmente permite explorar verdadeiramente o motor da explosão. O inventor industrial alemão Nikolaus August Otto (1832-1891), coi-nventor do motor de quatro tempos em 1867 e fundador da sociedade industrial Deutz AG (IVECO desde 1975). É pai de Gustav Otto, co-fundador da BMW com Karl Rapp em 1917, torna-se em 1872 o primeiro engenheiro a aplicar o princípio beau de rochas, de acordo com um ciclo conhecido sob o nome de “ciclo Otto”. Alphonse Eugène Beau, conhecido como Beau de Rochas, nasceu em 9 de Abril de 1815 em Digne-les-Bains e morreu em 27 de Março de 1893 em Vincennes, engenheiro termodinâmico Francês, vencedor do instituto (Academia das Ciências). Engenheiro de grandes obras, lançou o primeiro cabo de telégrafo subaquático em colaboração com o engenheiro Philippe Breton (1850) e interessou-se pela hidrografia, tráfego ferroviário (Grenoble-Digne-Nice em 1861), atravessando o Canal da Mancha através de um túnel metálico submerso (1880). Termodinâmico conhecido pela definição do “ciclo de quatro tempos” (16 de Janeiro de 1862), também definiu o “coeficiente de propulsão” do motor a jato num livro de memórias dirigido à Academia das Ciências em Paris, um livro de memórias destinado a incentivar a investigação sobre este tipo de motor, que previu ter possibilidades imensas (29 de Agosto de 1887).

Nikolaus August Otto

Na sua juventude Nikolaus Otto, começa a experimentar os motores a gás. Em 1862, descobriu o ciclo de quatro tempos empírico e fábrica um primeiro protótipo, cujos depósitos de patente. Não pode, no entanto dominar, a potência e o motor desintegra-se. Em 1864, alia-se em Colónia com Eugène Langen, criam a empresa N.A. Otto & Co para produzir motores a gás de combustão interna. Esta sociedade, mudou em 1867 para Deutz do outro lado do Rhin, que ainda existe hoje sob o nome de deutz AG. O seu primeiro motor atmosférico é construído em Maio de 1867. Será vendido sob o nome “Otto e Langen” em quase 5.000 cópias, principalmente na Alemanha e Inglaterra. Em Janeiro de 1872, Otto junta-se a Gottlieb Daimler e Wilhelm Maybach para criar uma nova empresa, “Gasmotoren-Fabrik Deutz AG” afim de produzir um motor de ciclo de quatro tempos, com base no princípio realçado por Otto, ou “Ciclo d’Otto”. Desta união histórica nascerão os futuros grupos Deutz AG, Daimler AG, Mercedes-Benz e BMW. A Exposição universal de Paris, mostra o novo motor para todo o mundo. Há um abismo entre o primeiro Motor Otto-Langen e o novo motor Otto. A nova máquina é suave, silenciosa e poderosa. O sucesso será considerável. Contra todos, este motor continuará a ser conhecido como uma máquina estática de oficina e só em 1885 é que o alemão Gottlieb Daimler vai criar um motor fechado para a indústria automóvel. Otto tinha descoberto o ciclo de quatro tempos ligeiramente por acaso. A sua patente foi, portanto, anulada em 1886. A obra de Alphonse Beau de Rochas foi mais tarde descoberta. Este último já a tinha descrito em 1862 o princípio do ciclo de quatro tempos em uma brochura a divulgação privada, mas cuja patente tinha sido arquivada.

Ciclo de Beau de Rochas (motor a 4 tempos)

Gottlieb Daimler

Em 1876, o engenheiro alemão Gottlieb Daimler desenvolveu, em nome da empresa Deutz, o primeiro motor a gás fixo que opera com base no princípio apresentado por Beau de Rochas. No entanto, os motores Daimler ainda não estão instalados no chassis que fará parte integrante do automóvel. Será necessário esperar 1889 para que René Panhard e Emile Levassor instalem o primeiro motor de quatro tempos – o de Daimler – sobre um carro de quatro lugares. É em 1883 que Édouard Delamare-Deboutteville circula com o seu carro cujo motor é alimentado a gás de iluminação, mas como o tubo de gás tinha rebentado durante os primeiros testes, substituiu  o gás por carboneto de petróleo. Para usar este produto, inventa um carburador a mecha. Este veículo circula pela primeira vez nos primeiros dias de Fevereiro de 1884 e a patente 12 de Fevereiro de 1884 sob o número 160267.

Édouard Delamare-Deboutteville

Édouard Delamare-Deboutteville

A precedência de Édouard Delamare-Deboutteville sobre Karl Benz parece, portanto, indiscutível. No entanto, esta paternidade para o automóvel é altamente contestada e parece que os veículos desenvolvidos por Delamare-Deboutteville estão longe de funcionar corretamente, alguns até mesmo explodem durante o seu curto período de uso. Então é difícil definir com certeza qual o primeiro automóvel da história, é geralmente admitido que é o Benz Patente Motorwagen, produzido por Karl Benz, embora “o Royal Britânico Automobile Club” e o Automobile Club de França se atribuem a dizer que seja o mais Fardier de Cugnot. Em Janeiro de 1891, Panhard e Levassor já rolavam nas ruas de Paris com os primeiros modelos franceses equipados do motor Benz. São os primeiros automóveis a motor de explosão comercializados. O Sr. Vurpillod, torna-se assim no mesmo ano o primeiro comprador de um carro Peugeot sob licença Panhard & Levassor, “sem cavalos.

Marcus Siegfried

Marcus Siegfried
Marcus Siegfried

A história parece, no entanto, esquecer o inventor alemão Marcus Siegfried que, o a partir de 1877, mete ao ponto um carro equipado de um motor de 4 tempos. Por volta de 1860, tornou-se o primeiro a destilar petróleo bruto para obter benzina, que misturada com o ar dava um produto eficaz detonante. Em 1870, construiu um primeiro protótipo de carro capaz de conduzir esporadicamente a 5 km/h e, acima de tudo, desenvolveu desde 1888 um verdadeiro automóvel com o primeiro motor a benzina fiável (motor de explosão, chassi, direção, travões, suspensão) com um motor de explosão de 4 tempos com uma potência de cavalo, chamado “máquina a carbonizar o ar atmosférico”. A sua invenção foi há muito esquecida pela história da ciência porque, em 1938, na época do Anschluss, Hitler mandou destruir o seu carro num museu vienense, a sua estátua e todos os seus documentos técnicos, a fim de destacar os pioneiros alemães do automóvel como Gottlieb Daimler ou Carl Benz.

close
Mantemos os seus dados privados mas não compartilhamos os seus dados com terceiros.
Leia a nossa política de privacidade. A GDPR amigável.

Deixe uma resposta

O seu endereço de email não será publicado. Campos obrigatórios marcados com *

Este site utiliza o Akismet para reduzir spam. Fica a saber como são processados os dados dos comentários.