ما الذي هدم براءة اختراع أوتو؟ المعركة القانونية لمحرك الدورات الأربع

بقيت فكرة براءة اختراع عام 1862 على الورق فقط، قبل أن تُسقط إمبراطورية أوتو بقرار واحد بعد عشر سنوات، وتفتح باب عصر السيارة.
بقيت فكرة براءة اختراع عام 1862 على الورق فقط، قبل أن تُسقط إمبراطورية أوتو بقرار واحد بعد عشر سنوات، وتفتح باب عصر السيارة.

شارك هذه الصفحة

ما أسقط براءة اختراع نيكولاوس أوتو للمحرك رباعي الأشواط كان مفهوم الدورة رباعية الأشواط الذي حصل عليه ألفونس بو دو روشا على براءة اختراع عام 1862 لكنه لم يبنه أبداً. براءة الاختراع الألمانية DRP 532 بتاريخ 4 أغسطس 1877 أُلغيت في عام 1886 مع ظهور هذا الطلب السابق. كان انهيار هذا الاحتكار الذي أبقى إنتاج المحركات في أوروبا تحت رقابة التراخيص لعشر سنوات هو الشرط القانوني المسبق لقدرة بنز وداملر ومايباخ على ابتكار مركباتهما الأولى.

أبرز النقاط

  • براءة الاختراع الألمانية DRP 532 المؤرخة في 4 أغسطس 1877 ؛ وفي الجانب الأمريكي تلتها US194047 (14 أغسطس 1877) وUS196473 (23 أكتوبر 1877) باسم أوتو وإخوة كروسلي.
  • كان محرك أوتو الذي يعود عام 1876 بداية قفزة في الكفاءة نقلت كفاءة التصميم الجوي السابق البالغة 12% إلى ما وراء 15% في العقود التالية.
  • اشترت شركة Crossley Brothers في عام 1869 حقوق العالم خارج ألمانيا لبراءات اختراع أوتو-لانجن وأسست احتكار ترخيص حصري على المحرك رباعي الأشواط.
  • أُلغيت البراءة في 1886 عندما وُجد أن براءة بو دو روشا السابقة للدورة رباعية الأشواط تشكل حالة التقنية الصناعية السابقة.
  • وبعد الإلغاء بدأت أكثر من 50 شركة حتى عام 1889 في إنتاج محركات من نوع أوتو.

من لينوار إلى أوتو: كيف حُلّت مشكلة الكفاءة؟

لفهم المعركة القانونية للمحرك رباعي الأشواط يجب العودة إلى نقطة الانطلاق التقنية. المحرك الاحتراق الداخلي الذي أنتجه إتيان لينوار في باريس عام 1860 كان يعمل بغاز الإضاءة ويشتعل دون ضغط. النتيجة كانت فشلاً قابلاً للقياس: آلة سعتها 18 لتراً كانت تنتج فقط 2 حصاناً (1.5 كيلوواط) ولم تستطع استخراج من الوقود سوى كفاءة 4%. نيكولاوس أوغست أوتو، الذي تعرف على محرك لينوار وهو بائع متجول للبقالة، بدأ العمل تحديداً لسد فجوة الكفاءة هذه.

كانت المحاولات الأولى صعبة. تقدم أوتو في يناير 1861 إلى وزارة التجارة البروسية لمحرك يعمل بالوقود السائل لكنه قوبل بالرفض؛ وجرب محرك الضغط المسبق في 1862 فدمر نفسه بعد بضع دقائق من التشغيل. جاءت نقطة التحول في 1864: الشركة التي أسسها مع أويغن لانجن، N.A. Otto & Cie - أول شركة لإنتاج محركات الاحتراق الداخلي - طورت في العام نفسه المحرك الجوي. هذا التصميم أنتج 0.5 حصان وبلغ كفاءة 12% وفاز بالميدالية الذهبية في معرض باريس العالمي 1867 باستهلاكه غازاً أقل من نصف ما تستهلكه محركات الغاز الأخرى. جاء بعد ذلك القفزة الحقيقية.

1876: ولادة المحرك الصامت والدورة رباعية الأشواط

في 9 مايو 1876 أكمل أوتو محركه ذا الحمولة المضغوطة. كان النظام يستخدم أربعة أشواط مكبس لكل دفعة قدرة: السحب والضغط والتوسيع-القدرة والعادم - أي احتراق واحد لكل دورتين من دورات المحرك. الترتيب الذي أسماه أوتو "الحمولة الطبقية" (stratified charge) وفر احتراقاً متحكماً به داخل الأسطوانة. وفي مقارنة بالطابع الانفجاري والصاخب للمحرك الجوي السابق، كان التشغيل الهادئ نسبياً لهذه الآلة مصدر الاسم "المحرك الصامت" الذي أطلقه عليها معاصروه.

هناك تفصيل تقني مهم هنا: إن نسبة الانتقال إلى الدورة رباعية الأشواط إلى عبقرية أوتو وحده هي رواية ناقصة. عندما أعيدت هيكلة الشركة باسم Gasmotoren-Fabrik Deutz في 1872، أصبح غوتليب دايملر مدير المصنع وفيلهلم مايباخ المصمم الرئيسي. يُقر بأن فرانز رينغز وهيرمان شوم، بمساهمتهما، هما من وجها أوتو نحو الدورة رباعية الأشواط، وأن محرك رينغز-شوم ظهر في خريف 1876. أثر الدورة رباعية الأشواط ذات الضغط المسبق على الكفاءة كان ملموساً أيضاً: ارتفعت الكفاءة من أقل من 5% بين ثمانينيات وتسعينيات القرن التاسع عشر إلى 15%.

كيف تم الحصول على براءة الاختراع، وما الذي كانت تحميه بالضبط؟

حصل أوتو على البراءة الألمانية DRP 532 في 4 أغسطس 1877؛ وتبعتها في الولايات المتحدة البراءة US194047 بتاريخ 14 أغسطس 1877 وبراءة "Gas Motor Engine" US196473 بتاريخ 23 أكتوبر 1877 باسم أوتو وفرانسيس وويليام كروسلي. لكن نطاق البراءة كان أضيق مما يفترض معظم الناس اليوم. لم يكن التركيز الأساسي لطلبات البراءة فكرة التشغيل رباعي الأشواط؛ بل كان يشكل حول نظام الحمل الطبقي والاحتراق المتحكم به. سيكون هذا التمييز حاسماً لاحقاً في المحكمة، لأن الاختبارات الشاملة المتعلقة بالمفهوم الأساسي لم تجد أدلة تدعم النطاق الواسع الذي ادعته البراءة.

وكانت هناك بالفعل طلبية سابقة على الطاولة: ألفونس بو دي روشا، الذي قدّم طلبه في 16 يناير 1862، كان قد حصل على براءة مفاهيمية للدورة رباعية الأشواط - لكنه لم يبنِ محركاً أبداً. هذا الفارق بين صاحب المفهوم وصاحب أول محرك عامل هو جوهر الجدل حول التسمية الذي يدوم لأكثر من قرن: تُعرف الدورة في فرنسا باسم "دورة بو دي روشا"، بينما يقول العالم عموماً "دورة أوتو" بسبب التطبيق العملي؛ وتبرز بعض المصادر اسم رايتمان كخيار ثالث.

احتكار ترخيص كروسلي: خنق استمر عشر سنوات

تضاعفت قوة البراءة مع شبكة التراخيص. في 1867 أسس فرانسيس وويليام جيه. كروسلي شركة Crossley Brothers، وفي 1869 اشترت حقوق براءات أوتو ولانجن في المملكة المتحدة وحول العالم - باستثناء ألمانيا. وفي 1876 توسعت هذه الحقوق لتشمل محرك أوتو الجديد رباعي الأشواط؛ وقد كبر عمل كروسلي لدرجة أن الشركة انتقلت إلى منشآت أكبر وبدأ الإنتاج المرخص اعتباراً من 1878. وقعت كروسلي اتفاقيات مع أوتو تمنحها الحق الحصري في تصنيع المحركات في المملكة المتحدة.

مرّ انتشار المحرك رباعي الأشواط في أوروبا عبر بوابة واحدة بفضل هذا الترتيب. وكان على كل مصنع أراد الاعتماد على براءة أوتو إما الحصول على ترخيص من كروسلي أو التخلي عن الدورة رباعية الأشواط. وضع كارل بنز هو المثال النموذجي على هذا الخنق: رغم أنه جهّز محركه في 31 ديسمبر 1878 وحصل على براءة اختراع في 1879، إلا أن براءة أوتو لعام 1877 كانت تحه من صنع محرك رباعي الأشواط. لم يكن الاحتكار جداراً تقنياً بل قانونياً - وبقي الجدار قائماً حتى 1886. أما النجاح التجاري للتصميم الذي تحقق على أرض الواقع فلم يكن قابلاً للإنكار: بفضل الموثوقية والكفاءة والتشغيل الهادئ، أُنتج خلال عشر سنوات أكثر من 30000 محرك يعمل بدورة أوتو. المحرك رقم 1355، وهو أحد أقدم محركات أوتو رباعية الأشواط الباقية من Crossley، 1355، وهو أحد أقدم محركات الدورة رباعية الأشواط الباقية من Crossley، يشكّل الشاهد الملموس الباقي من تلك الحقبة.

ماذا حدث في 1886؟ تشريح إبطال براءة الاختراع

Otto'nun patentinin 1886'da iptali tek lisans duvarını yıktı ve üç yıl içinde 50'den fazla şirket dört zamanlı motor üretmeye başladı.

ألغى مكتب براءات الاختراع الألماني براءة اختراع Deutz التي كانت ستستمر حتى 1891 في عام 1886. كان التبرير ذا طبقتين. أولهما ظهور براءة الاختراع رباعية الأشواط التي سجّلها Beau de Rochas في 1862 كسابقة فنية. وثانيهما، وهو الأثقل قانونياً: عجز Deutz عن إثبات أن نظام شحنه الطبقي يختلف عن براءة اختراع Beau de Rochas. خسرت الشركة واحدة من براءاتها الخمس والعشرين - لكنها تلك الواحدة التي كانت تحمل احتكارها بالكامل.

وشُعر بالنتيجة فوراً. بمجرد سقوط جدار التراخيص، انفتح باب المنافسة: حتى 1889 بدأ أكثر من 50 شركة بإنتاج محركات بتصميم أوتو. هنا ينفصل بوضوح التطور التقني للدورة رباعية الأشواط عن مصيرها القانوني. كانت القيمة الهندسية للدورة قد أثبتت فعلياً في 1876؛ لكن ما حدد سرعة انتشارها على مدى عشر سنوات واتجاهه لم يكن التفوق التقني، بل الأساس القانوني الذي استندت إليه البراءة. وبانهيار هذا الأساس، تحول الابتكار من سيطرة شركة واحدة إلى بنية تحتية مشتركة للصناعة بأكملها.

ومن ملأ الفراغ: Benz وDaimler وMaybach

يُقاس أهمية الإبطال بالنظر إلى ما فعله الأسماء التي انتظرت سنوات داخل معركة براءات الاختراع. عمّق Daimler خلافه مع Otto الذي كان يركز على المحركات الثابتة الكبيرة ولم يُبدِ اهتماماً بتطبيقات النقل؛ وانفصل عن Deutz في 1882 مع Maybach. أنتج الثنائي في 1883 محركاً صغيراً وكفءاً بقوة 0.5 حصان، وفي 1885 محرك "Grandfather Clock" ودراجة Daimler Reitwagen - أول مركبة بمحرك احتراق داخلي. ورفعوا سرعة الدوران إلى 650 دورة/دقيقة محققين كثافة قدرة مناسبة للسيارة؛ وحصل Daimler وMaybach على براءة اختراع محرك الاحتراق الداخلي في 1885. وتلفت النظر تفصيلة ناقصة أيضاً: لم يُدرج Otto اسمَي Daimler وMaybach في طلب براءة الاختراع إطلاقاً.

كان طريق Karl Benz أضيق وأكثر حاسمية. حصل في 29 يناير 1886 على براءة الاختراع الألمانية 37435؛ وطُوِّرت Patent-Motorwagen بين 1885–1887 ، وتُعد وفقاً للتقييم واسع القبول أول سيارة عملية. مع إبطال البراءة، أزيلت العائقة أمام بنز لإنتاج محركات رباعية الأشواط، بينما شرع دايملر ومايباخ في تطوير محرك أوتو رباعي الأشواط للاستخدام في السيارات - وهو مسار تُوِّج بـ أواخر تسعينيات القرن التاسع عشر بالسيارة التي صُنعت لصالح إميل يلينك وحملت اسم Mercedes. وهناك حالة موازية ذات طابع استرشادي: في الولايات المتحدة شكّلت براءة الاختراع التي ادّعى بها George Selden أنه "اخترع" السيارة ظلاً مشابهاً على صناعة السيارات المبكرة؛ مع دعوى أوتو، أصبح مبدأ وجوب حصر نطاق براءة الاختراع بما تحققه فعلياً من الاختراع العملي لا يزال حتى اليوم موضوعاً يُدرَّس في محاضرات قانون براءات الاختراع.

انتصار تقني، انهيار قانوني: لماذا ما زالت تُروى القصة حتى اليوم؟

تحمل قصة أوتو طابعاً مزدوجاً نادراً في تاريخ الصناعة. في جانب الهندسة يوجد نجاح قابل للقياس ولا شك فيه: منحنى الكفاءة الذي بدأ من 4% عند لينوار وارتفع إلى 12% مع المحرك الجوي ثم تجاوز 15% مع دورة الأشواط الأربعة، وإنتاج تجاوز 30.000 وحدة في عشر سنوات. أما في الجانب القانوني فكان المصير عكسياً تماماً: لم تشمل المطالبات الرئيسية للبراءة تشغيل دورة الأشواط الأربعة، وكانت الأدلة الداعمة للمفهوم الأساسي ضعيفة، وقد أنهار طلب سابق يعود إلى عام 1862 احتكار عام 1877 بضربة واحدة.

لهذا السبب تُعد دعوى أوتو واحدة من أوضح الحالات التي تُظهر الفرق بين الاختراع وبراءة الاختراع. كتب بو دي روشا المفهوم ولم يبنِ أي آلة؛ وصنع أوتو المحرك العامل وأسس الاحتكار؛ أما دايملر ومايباخ وبنز فقد حوّلوا المحرك، في الفراغ الذي انهار فيه الاحتكار، إلى بنية تحتية مشتركة للنقل. هيمنة دورة الأشواط الأربعة اليوم هي نتيجة اختراع تقني بقدر ما هي نتيجة الكيفية التي شُكِّل بها المصير القانوني لذلك الاختراع.

المصادر