Nikolaus August Otto (1832-1891) a fost inventatorul german care, în 1876, a conceput primul motor cu combustie internă în patru timpi, prototipul sutelor de milioane de motoare construite de atunci încoace.

Motorul cu combustie internă este un dispozitiv cu utilizări multiple: este folosit pentru propulsarea bărcilor şi motocicletelor; are multe aplicaţii industriale; a fost dispozitivul esenţial în inventarea avionului. (Până la primul avion cu reacţie, în 1939, practic toate avioanele aveau motoare cu combustie internă, care foloseau ciclul lui Otto.) Totuşi, de departe cea mai importantă utilizare a motoarelor cu combustie internă este aceea de propulsare a automobilelor.

Au existat tentative de realizare a unui automobil înainte ca Otto să-şi construiască motorul. Unii inventatori, cum ar fi Siegfried Marcus (în 1875), Etienne Lenoir (în 1862) sau Nicolas Joseph Cugnot (în jurul anului 1769), concepuseră chiar modele funcţionale. Dar în lipsa unui motor viabil - capabil să combine o greutate redusă cu o putere mare - nici unul dintre aceste modele nu era aplicabil în practică.

Nu au trecut cincisprezece ani de la invenţia lui Otto, şi doi inventatori diferiţi, Karl Benz şi Gottlieb Daimler, au construit fiecare maşini practice, comercializabile. De atunci s-au folosit diverse alte tipuri de motoare pentru propulsarea automobilelor şi este foarte posibil ca în viitor maşinile cu abur sau electrice să se dovedească în cele din urmă superioare.

Dar din sutele de milioane de maşini construite în ultimul secol, 99% au folosit motorul cu combustie internă în patru timpi. (Motorul Diesel, o formă ingenioasă de motor cu combustie internă, care este utilizat de multe camioane, autobuze şi nave, foloseşte un ciclu în esenţă similar cu cel al lui Otto, doar admisia combustibilului făcându-se în alt stadiu.)

Marea majoritate a invenţiilor ştiinţifice (cu excepţia importantă a armelor şi explozibililor) sunt în general concepute în folosul omenirii. Rareori, de exemplu, se cere renunţarea la congelare sau la penicilină, ori la restrângerea folosirii lor. Dezavantajele folosirii automobilelor sunt însă evidente. Acestea sunt zgomotoase, provoacă poluarea aerului, consumă puţinele noastre resurse şi în fiecare an îşi iau tributul de morţi şi răniţi.

Este clar, nu ne-am fi oprit asupra automobilului, dacă pe lângă aceste neajunsuri nu ne-ar fi adus şi avantaje imense. Automobilele personale sunt infinit mai flexibile decât transportul în comun. Spre deosebire de trenuri sau metrouri, de exemplu, un automobil personal te lasă unde vrei, te ia de unde doreşti şi te poartă de la o uşă la alta. Este rapid, confortabil şi poate fi folosit şi pentru transportarea bagajelor. Prin faptul că ne pune la dispoziţie o multitudine de opţiuni în ce priveşte locul în care trăim şi petrecerea timpului liber, el ne conferă o libertate individuală sporită.

Este discutabil dacă aceste avantaje merită preţul plătit de societate, dar nimeni nu neagă faptul că automobilul a avut un impact major asupra civilizaţiei noastre. Numai în Statele Unite se folosesc la ora actuală peste o sută optzeci de. milioane de automobile. Împreună, ele asigură anual deplasarea pasagerilor pe o distanţă de circa cinci trilioane de kilometri - mai mult decât transportul combinat terestru, aerian, feroviar, naval sau de altă natură.

Pentru uzul automobilului, s-au construit hectare întregi de parcări şi kilometri nesfârşiţi de autostrăzi, care au transformat peisajul. În schimb, automobilul ne asigură o mobilitate greu de imaginat de generaţiile anterioare. De asemenea, ne oferă posibilitatea de a alege locul de muncă şi locuinţa. Datorită automobilului, numeroase facilităţi, care înainte erau rezervate doar locuitorilor oraşelor, sunt acum şi la îndemâna celor din suburbii. (Aceasta este probabil principala cauză a extinderii suburbiilor în ultimele decenii, concomitent cu declinul centrelor oraşelor americane.)

Nikolaus August Otto s-a născut în 1832, în oraşul Holzausen din Germania. Tatăl său a murit când era foarte tânăr. Deşi a fost un elev silitor, Otto a fost nevoit să abandoneze liceul la vârsta de şaisprezece ani, ca să-şi găsească o slujbă şi să dobândească experienţă în afaceri. Un timp a lucrat la o băcănie într-un orăşel. Mai târziu, a fost funcţionar la Frankfurt. După aceea, a devenit comis-voiajor.

Prin 1860, Otto a auzit de motorul cu gaz inventat de Etienne Lenoir (1822-1900), primul motor funcţional cu combustie internă. Otto a înţeles că motorul lui Lenoir ar fi avut multe aplicaţii dacă ar fi folosit cu combustibil lichid, pentru că nu ar mai fi fost nevoie de o sursă exterioară de gaz. Astfel, Otto a inventat un carburator; dar biroul de brevete i-a respins cererea pentru că deja fuseseră inventate dispozitive similare.

Fără să se lase descurajat, Otto şi-a îndreptat eforturile în direcţia îmbunătăţirii motorului lui Lenoir. În 1861, deja ajunsese la ideea noului tip de motor, care funcţiona într-un ciclu de patru timpi (faţă de doi timpi pe ciclu în cazul motorului lui Lenoir). În ianuarie 1862, Otto a construit un model funcţional al motorului său în patru timpi. Dar a întâmpinat dificultăţi, mai ales cu aprinderea, iar curând a renunţat. În schimb, s-a ocupat de „motorul atmosferic", un motor perfecţionat în doi timpi, care mergea cu gaz.

L-a brevetat în 1863 şi curând şi-a găsit un partener care să-l finanţeze, Eugen Langen. Cei doi au construit o mică fabrică şi au continuat să îmbunătăţească motorul. În 1867, motorul lor în doi timpi a cucerit o medalie de aur la Expoziţia Mondială de la Paris. Drept urmare, vânzările au crescut, iar profitul a urcat vertiginos. În 1872, asociaţii au angajat un inginer cu experienţă în conducerea unei fabrici, Gottlieb Daimler, pentru a-i ajuta la construirea motorului.

Deşi profiturile obţinute din vânzarea motorului în doi timpi erau bune, Otto nu se gândea decât la motorul în patru timpi. Era convins că motorul în patru timpi, care comprima amestecul de combustibil şi aer înaintea aprinderii, putea fi mult mai eficient decât cel în doi timpi al lui Lenoir, oricâte îmbunătăţiri i-ar fi adus. La începutul anului 1876, Otto a proiectat în sfârşit un sistem de aprindere perfecţionat, ceea ce i-a permis să construiască motorul în patru timpi.

Primul model a fost realizat în mai 1876, iar patentul a apărut un an mai târziu. Eficienţa superioară şi performanţele motorului în patru timpi erau evidente, ceea ce s-a repercutat imediat asupra succesului comercial. Numai în următorii zece ani au fost vândute peste 30000 de exemplare, iar toate variantele motorului lui Lenoir au devenit curând învechite.

Patentul german al lui Otto pentru motorul în patru timpi a fost contestat în 1886. Un francez, Alphonse Beau de Rochas, concepuse un dispozitiv similar şi îl brevetase în 1862. (Nu trebuie să ne gândim la Beau de Rochas ca la o figură importantă. Invenţia lui nu a apărut niciodată pe piaţă şi, de fapt, Beau de Rochas nici măcar nu a construit un prototip. Iar Otto nu preluase de la el ideea invenţiei sale.) În ciuda pierderii unui patent valoros, firma lui Otto a continuat să fie rentabilă. La moartea sa, în 1891, inventatorul era prosper.

Între timp, în 1882, Gottlieb Daimler părăsise firma. Era decis să adapteze motorul Otto pentru un automobil. În 1883, pusese la punct un sistem de aprindere superior (dar nu cel folosit în ziua de azi), care permitea motorului să lucreze la 700-800 de rotaţii pe minut. (Modelele lui Otto înregistrau maximum 180-200 rotaţii pe minut.) Mai mult, Daimler şi-a propus să construiască un motor foarte uşor. În 1885, el a ataşat unul din motoarele sale unei biciclete, realizând astfel prima motocicletă din lume.

În anul următor, Daimler a construit primul său automobil cu patru roţi. Dar s-a constatat că fusese întrecut de Karl Benz. Karl Benz construise primul lui automobil - un triciclu, dar neîndoielnic un automobil - doar cu câteva luni mai înainte. Maşina lui Benz, ca şi cea a lui Daimler, era propulsată de un motor tip Otto, în patru timpi.

Motorul lui Benz mergea la mai puţin de 400 rotaţii pe minut, dar era suficient pentru a asigura fiabilitatea automobilului. Benz şi-a îmbunătăţit permanent automobilul, iar în câţiva ani, cifra vânzărilor lui a crescut vertiginos. Gottlieb Daimler şi-a scos maşinile pe piaţă puţin mai târziu decât Benz, dar şi el s-a bucurat de succes. (În cele din urmă, firmele Benz şi Daimler au fuzionat. Faimosul Mercedes-Benz este produs de firma care a rezultat din această fuziune.)

Şi ar mai trebui menţionat inventatorul şi industriaşul american Henry Ford, care a fost primul fabricant de automobile ieftine, în producţie de masă.

Motorul cu ardere internă şi automobilul au fost invenţii de o importanţă extraordinară. Principalul merit pentru realizarea lor trebuie împărţit între câţiva oameni: Lenoir, Otto, Daimler, Benz şi Ford. Dintre toţi aceştia, Otto a avut contribuţia cea mai semnificativă. Motorul Lenoir era prea puţin puternic şi ineficient pentru a propulsa automobile. Motorul lui Otto a reuşit să facă acest lucru. Înainte de 1876, când Otto şi-a inventat motorul, realizarea unui automobil era imposibilă, dar după 1876 ea devenise practic inevitabilă. Prin urmare, Nikolaus August Otto se numără printre artizanii lumii moderne.

RECENT

Aspecte epidemilogice ale izbucnirilor cu boli diareice acute în Republica Moldova (Nadejda Gafin, Aliona Nastas, Ion Bîrcă, Adrian Cotelea, Vasile Sofronie)
02.01.2020

În articol sunt prezentate unele aspecte epidemiologice ale izbucnirilor cu boli diareice acute (BDA) în Republica Moldova în anii 2014-2 [ ... ]

Impactul asupra sănătății și cel socioeconomic al morbidității prin varicelă în Republica Moldova (Silvia Negară, Vasile Sofronie)
02.01.2020

A fost studiată și analizată epidemilogic morbiditatea prin varicelă în Republica Moldova în perioada 1985-2017. Studiul dat este unul [ ... ]

2018 Sănătatea - Publicaţie de sănătate şi divertisment