De 1673 a 1877 O motor a explosão

Em 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 à canhão (pólvora). Huygens por conseguinte é considerado como o precursor do motor a combustão interna.Huygens é creditado geralmente para o seu papel fundamental no desenvolvimento do cálculo moderno, em especial por ter desenvolvido as técnicas de intimação e de de integração necessária à descoberta do isocronismo cicloide.

En 1673. 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
Pistola de Volta

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 compõe-se de um cilindro colocado verticalmente. A combustão projeta para cima um pistão 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.

Em 1859

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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)
- tanagem do couro
- a vela de ignição para motor em 1876

Embora o primeiro poço de petróleo americano seja furado em 1850, é necessário assim esperar que o americano

George Brayton

George Brayton em 1872, possa imaginar um carburador eficaz que utiliza o petróleo, dando assim nascimento à primeira máquina a combustão interna a óleo pesado. Seguidamente, Beau de Rochas melhora a invenção de Lenoir, que sofre brutalmente de um mau rendimento devido à ausência de compressão dos gases. Beau de Rochas resolve este problema desenvolvendo um ciclo termodinâmico de 4 tempos (admissão - compressão - explosão - exaustão). Sendo mais teórico que prático,

Beau de Rochas

Beau de Rochas não sabe pôr em aplicação as suas teorias. Deposita a patente em 1862, mas devido a dificuldades financeiras, não pode as pagar taxas de proteção da sua invenção de modo que é unicamente em 1876 que se vê aparecer os primeiros motores quatro tempos. A invenção teórica do ciclo a quatro tempos por Beau de Rochas permite por último de explorar verdadeiramente o motor a explosão. O alemão Nikolaus August Otto (1832-1891) inventor industrial, Co-inventor do motor a quatro tempos em 1867 e fundador da sociedade industrial Deutz AG (IVECO desde 1975). É o pai de Gustav Otto, co-fundador de BMW com Karl Rapp em 1917, torna-se em 1872 o primeiro engenheiro aplicar o princípio de Beau de Rochas, de acordo com um ciclo doravante conhecido sob o nome “de ciclo Otto”. Na sua juventude Nikolaus Otto, começa a experimentar os motores a gás. Em 1862, descobre o ciclo a quatro tempos de maneira empírica e fábrica um primeiro protótipo, cuja patente deposita. Não pode contudo dominar a potência e o motor desintegra-se. Em 1864, derreta em Colónia com Eugène Langen, a sociedade “N.A. Otto & Co” para produzir motores a gás a combustão interna. Esta sociedade, mudada em 1867 para Deutz sobre a outra margem do Rhin, que ainda existe hoje existe hoje sob o nome de Deutz AG. O seu primeiro motor atmosférico é construído em Maio de 1867. Será vendido sob a denominação " Otto e Langen" a quase cinco mil exemplares, para principalmente a Alemanha e a Inglaterra. Em Janeiro de 1872, Otto junta-se a Gottlieb Daimler e Wilhelm Maybach para criar uma nova sociedade, a “Gasmotoren-Fabrik Deutz AG” a fim de produzir o motor de ciclo a quatro tempos, baseado no princípio destacado 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 ao mundo inteiro. Há abismo entre o primeiro motor Otto-Langen e o novo motor Otto. A nova máquina é suave, silenciosa e potente. O sucesso será considerável. Contra todo, este motor continuará a ser conhecido como uma máquina de atelier e é só em 1885, que o Alemão Gottlieb Daimler criará um motor a cárter fechado para a indústria automóvel. Otto tinha descoberto o ciclo a quatro tempos ligeiramente por azar. A sua patente, consequentemente, foi anulada em 1886 posteriormente descobriu-se os trabalhos de Alphonse Beau de Rochas. Este último já tinha descrito em 1862 o princípio do ciclo a quatro tempos numa brochura a divulgação privada, mas cuja patente tivesse depositado

Em 1876, o engenheiro alemão Gottlieb Daimler desenvolve, por conta da firma Deutz, o primeiro motor fixo a de gás que funciona sobre o princípio apresentado por Beau de Rochas. No entanto, os motores Daimler ainda não são instalados sobre chassis que farão automóveis inteiramente. Será necessário esperar 1889 de modo que René Panhard e Emile Levassor instale o primeiro motor a quatro tempos - o de Daimler - sobre um automóvel de quatro lugares. É em 1883 que Édouard Delamare-Deboutteville faz circular o seu automóvel cujo motor é alimentado ao gás de iluminação, mas como o tubo de alimentação de gases tinha estoirado durante os primeiros ensaios, este substitui o gás pelo carboneto de petróleo. E para utilizar este produto, inventa um carburador a mecha. Este veículo circula pela primeira vez nos primeiros dias de Fevereiro de 1884 e a patente é depositada no 12 de Fevereiro de 1884 sob o número 160267. A precedência de Édouard Delamare-Deboutteville sobre Karl Benz por conseguinte, parece, incontestável. Contudo, esta paternidade para o automóvel é muito contestada e parece que os veículos desenvolvidos por Delamare-Deboutteville estejam longe funcionar correctamente, alguns até explodem durante o seu curto periudo de utilização. Portanto, bem que seja difícil definir com certeza qual o primeiro automóvel da história, é admitido geralmente que seja o Benz Patente Motorwagen, produzido por Karl Benz, ainda que “o British Royal Automobile Club” e o Automóvel Clube da França se atribuem a dizer que seja o fardier de Cugnot. Em Janeiro de 1891, Panhard e Levassor têm já rolar nas ruas de Paris os primeiros modelos franceses equipados do motor Benz. São os primeiros automóveis a motor a explosão comercializados. O Sr. Vurpillod torna-se assim no mesmo ano o primeiro comprador de um automóvel Peugeot sob licença Panhard & Levassor, “sem cavalos”. A história parece no entanto esquecer o inventor alemão Siegfried Marcus que, a partir de 1877, mete ao ponto um automóvel equipado do motor 4 tempos com uma potência de 1 cavalo, designada “máquina a carbonisar o ar atmosférico”.