چه چیزی پتنت اتو را باطل کرد؟ نبرد حقوقی موتور چهارزمانه

ایده یک ثبت اختراع سال 1862 که فقط روی کاغذ مانده بود، یک دهه بعد با یک تصمیم واحد امپراتوری اتو را برانداخت و دروازه عصر خودرو را گشود.
ایده یک ثبت اختراع سال 1862 که فقط روی کاغذ مانده بود، یک دهه بعد با یک تصمیم واحد امپراتوری اتو را برانداخت و دروازه عصر خودرو را گشود.

این صفحه را به اشتراک بگذارید

چیزی که پتنت موتور چهارزمانه نیکولا اوتو را باطل کرد، مفهوم چرخه چهارزمانه‌ای بود که آلفونس بو دو روشا در سال 1862 پتنت کرده بود اما هرگز آن را نساخت: پتنت آلمانی DRP 532 با تاریخ 4 آگوست 1877 ، در سال 1886 با آشکار شدن آن درخواست پیشین باطل شد. فروپاشی این انحصاری که به مدت یک دهه تولید موتور اروپا را زیر نظارت لیسانس نگه داشته بود، پیش‌شرط حقوقی آن بود که بنز، دایملر و مایباخ بتوانند نخستین خودروهای خود را بسازند.

نکات برجسته

  • پتنت آلمانی با تاریخ DRP 532، 4 آگوست 1877 ؛ در سمت آمریکا، US194047 (14 آگوست 1877) و US196473 (23 اکتبر 1877) به نام اوتو و برادران کراس‌لی دنبال شد.
  • موتور اوتو با تاریخ 1876، آغاز جهش بازدهی‌ای بود که بازده 12٪ طراحی اتمسفری پیشین را در دهه‌های بعد به بیش از 15٪ رساند.
  • برادران کراس‌لی در سال 1869 حقوق جهانی پتنت‌های اوتو-لانگن را خارج از آلمان خریدند و انحصار لیسانس اختصاصی بر موتور چهارزمانه برپا کردند.
  • پتنت در سال 1886، با شناخته شدن پتنت پیشین چهارزمانه بو دو روشا به‌عنوان فن شناخته‌شده پیشین، ابطال شد.
  • پس از ابطال، تا سال 1889 بیش از 50 شرکت تولید موتورهای نوع اوتو را آغاز کردند.

از لنوآر تا اوتو: مسئله بازدهی چگونه حل شد؟

برای درک نبرد حقوقی موتور چهارزمانه، باید به نقطه شروع فنی بازگشت. موتور درون‌سوزی که اتین لنوآر در سال 1860 در پاریس ساخت، با گاز روشنایی کار می‌کرد و بدون تراکم مشتعل می‌شد. نتیجه، شکستی قابل اندازه‌گیری بود: ماشینی با حجم 18 لیتر تنها 2 اسب بخار (1.5 کیلووات) تولید می‌کرد و از سوخت تنها بازدهی 4٪ به دست می‌آورد. نیکولاوس آگوست اوتو که به‌عنوان فروشنده سیار خواربار با موتور لنوآر آشنا شده بود، دقیقاً برای پر کردن همین شکاف بازدهی کار خود را آغاز کرد.

نخستین تلاش‌ها دشوار گذشت. اوتو در ژانویه 1861 برای موتور سوخت مایع به وزارت تجارت پروس درخواست داد اما رد شد؛ تلاش موتور با پیش‌تراکم در سال 1862 پس از چند دقیقه کار خودش را نابود کرد. نقطه عطف، سال 1864 بود: شرکتی که با اوژن لانگن بنیان گذاشت، N.A. Otto & Cie - نخستین شرکت تولید موتور درون‌سوزی - در همان سال موتور اتمسفری را توسعه داد. این طراحی در حالی که 0.5 اسب بخار تولید می‌کرد، به بازدهی 12٪ رسید و در نمایشگاه جهانی پاریس 1867 با مصرف گازی کمتر از نصف سایر موتورهای گازی مدال طلا را برد. نوبت به جهش اصلی رسیده بود.

1876: زایش موتور بی‌صدا و چرخه چهارزمانه

اوتو در تاریخ 9 می 1876 موتور بارگیری‌شده با تراکم خود را کامل کرد. این سیستم برای هر ضربه توان از چهار زمان پیستون استفاده می‌کرد: مکش، تراکم، انبساط-توان و اگزوز - یعنی یک احتراق به ازای هر دو دور موتور. سازوکاری که اوتو آن را "بارگذاری لایه‌ای" (stratified charge) می‌نامید، احتراقی کنترل‌شده درون سیلندر فراهم می‌کرد. کارکرد نسبتاً بی‌صدای این ماشین در مقایسه با سرشت انفجاری و پرسر‌ وصدای موتور اتمسفری پیشین، سرچشمه نامی بود که هم‌دوره‌ای‌ها به او دادند: "موتور بی‌صدا".

اینجا یک نکته فنی مهم وجود دارد: نسبت دادن گذار به چرخه چهارزمانه فقط به نبوغ اوتو، روایتی ناقص است. هنگامی که شرکت در 1872 با نام Gasmotoren-Fabrik Deutz بازسازی شد، مدیر کارخانه گوتلیب دایملر و طراح ارشد ویلهلم مایباخ شدند. پذیرفته شده است که فرانتس رینگز و هرمان شوم با مشارکتی که دایملر به شرکت افزود، اوتو را به سمت چرخه چهارزمانه سوق دادند و موتور رینگز-شوم در پاییز 1876 به بار نشست. اثر بازدهی چرخه چهارزمانه با پیش‌فشرده‌سازی نیز ملموس بود: بازده از کمتر از 5 درصد به 15 درصد در فاصله دهه‌های 1880 تا 1890 رسید.

چگونه ثبت شد و دقیقاً از چه چیزی محافظت می‌کرد؟

اوتو در 4 اوت 1877 patent آلمانی DRP 532 را دریافت کرد؛ در آمریکا patent US194047 با تاریخ 14 اوت 1877 و سپس patent "Gas Motor Engine" به شماره US196473 به نام اتو و فرانسیس و ویلیام کراسلی با تاریخ 23 اکتبر 1877 صادر شد. اما دامنه patent امروز بسیار محدودتر از چیزی است که بیشتر مردم تصور می‌کنند. تمرکز اصلی ادعاهای patent، ایده کارکرد چهارزمانه نبود؛ بلکه حول سامانه بارگذاری لایه‌ای و احتراق کنترل‌شده شکل گرفته بود. این تمایز بعداً در دادگاه تعیین‌کننده شد، زیرا آزمون‌های گسترده درباره مفهوم پایه، شواهدی برای تأیید دامنه گسترده مورد ادعای patent نیافتند.

یک درخواست پیشین نیز از قبل روی میز بود: آلفونس بو دو روشا که در 16 ژانویه 1862 درخواست داده بود، چرخه چهارزمانه را از نظر مفهومی به ثبت رسانده بود - اما هرگز موتوری نساخت. این فاصله میان دارنده مفهوم و سازنده نخستین موتور کارآمد، جوهره مناقشه نامی است که بیش از یک قرن است ادامه دارد: در فرانسه از این چرخه با نام "چرخه بو دو روشا" یاد می‌شود، اما به دلیل کاربرد عملی، جهان عموماً از "چرخه اوتو" سخن می‌گوید؛ برخی منابع نیز نام رایتمن را به عنوان گزینه سومی مطرح می‌کنند.

انحصار لیسانس کراسلی: یک دهه فشار و محدودیت

قدرت patent با شبکه لیسانس چند برابر شد. کراسلی برادرز که در 1867 توسط فرانسیس و ویلیام جی. کراسلی تأسیس شد، در 1869 حقوق patentهای اوتو و لانگن در بریتانیا و - به‌جز آلمان - جهان را خریداری کرد. در 1876 این حقوق به موتور چهارزمانه جدید اوتو گسترش یافت؛ کار کراسلی به قدری بزرگ شد که شرکت به تأسیسات بزرگ‌تری نقل مکان کرد و از 1878 تولید تحت لیسانس آغاز شد. کراسلی توافق‌نامه‌هایی با اوتو امضا کرد که حق انحصاری تولید موتورها را در بریتانیا به او می‌داد.

این سازوکار، گسترش موتور چهارزمانه در اروپا را از یک دروازه واحد عبور داد. هر تولیدکننده‌ای که می‌خواست بر patent اوتو تکیه کند، ناچار بود یا از کراسلی لیسانس بگیرد یا از چرخه چهارزمانه دست بکشد. وضعیت کارل بنز نمونه معمول این محدودیت است: با اینکه موتورش را در 31 دسامبر 1878 آماده کرد و در 1879 patent گرفت، ساخت یک موتور چهارزمانه توسط patent 1877 اوتو برای او مسدود بود. این انحصار، دیواری حقوقی بود نه فنی - و آن دیوار تا 1886 پابرجا ماند. اما موفقیت تجاری طراحی تحقق‌یافته انکارناپذیر بود: به لطف قابلیت اطمینان، بازده و کارکرد بی‌صدا، ظرف ده سال بیش از 30.000 موتور چرخه اتو تولید شد. موتور شماره 65 یعنی Engine No. که یکی از قدیمی‌ترین موتورهای چهارزمانه بازمانده از Crossley است، 1355، شاهد ملموس بازمانده از آن دوران است.

در سال 1886 چه گذشت؟ کالبدشکافی ابطال ثبت اختراع

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

اداره ثبت اختراعات آلمان، ثبت اختراع Deutz را که می‌توانست تا 1891 اعتبار داشته باشد، در سال 1886 باطل کرد. دلیل آن دولایه بود. نخست، ظهور ثبت اختراع چهارزمانه Beau de Rochas با تاریخ 1862 به‌عنوان هنر پیشین. دوم، و از نظر حقوقی سنگین‌تر: ناتوانی Deutz در اثبات اینکه سیستم بارگذاری لایه‌ای خود با ثبت اختراع Beau de Rochas متفاوت است. شرکت یکی از 25 ثبت اختراع خود را از دست داد - اما همان یکی، ثبت اختراعی که تمام انحصار را بر دوش داشت.

نتیجه بلافاصله حس شد. به محض فروپاشی دیوار مجوزها، رقابت گشوده شد: تا سال 1889 بیش از 50 شرکت تولید موتورهای با طراحی اتو را آغاز کردند. در اینجا، توسعه فنی چرخه چهارزمانه و سرنوشت حقوقی آن به‌روشنی از یکدیگر جدا می‌شوند. ارزش مهندسی این چرخه در سال 1876 عملاً اثبات شده بود؛ اما آنچه سرعت و مسیر ده ساله گسترش آن را تعیین کرد، نه برتری فنی، بلکه زمینه حقوقی‌ای بود که ثبت اختراع می‌توانست بر آن تکیه کند. با فروریختن این زمینه، نوآوری از کنترل یک شرکت واحد خارج شد و به زیرساخت مشترک صنعت تبدیل گشت.

پرکنندگان خلأ: Benz، Daimler و Maybach

اهمیت ابطال، زمانی سنجیده می‌شود که ببینیم نام‌هایی که سال‌ها در درون نبرد ثبت اختراع منتظر مانده بودند، چه کردند. Daimler اختلاف خود با اتو را که بر موتورهای بزرگ ثابت متمرکز بود و به کاربردهای حمل‌ونقل علاقه‌ای نداشت، گسترش داد؛ و در سال 1882 به همراه Maybach از Deutz جدا شد. این دو در سال 1883 موتور کوچک و پربازده 0.5 اسب بخاری، در سال 1885 موتور "Grandfather Clock" و Daimler Reitwagen - نخستین وسیله نقلیه با موتور احتراق داخلی - را ساختند. آن‌ها با افزایش دور موتور به 650 دور در دقیقه، چگالی توان مناسبی برای خودرو فراهم کردند؛ Daimler و Maybach ثبت اختراع موتور احتراق داخلی را در سال 1885 دریافت کردند. جزئیات ناقص دیگری هم توجه‌برانگیز است: اتو هرگز Daimler و Maybach را در پروانه ثبت اختراع خود وارد نکرده بود.

مسیر Karl Benz تنگ‌تر و تعیین‌کننده‌تر بود. او در تاریخ 29 ژانویه 1886 ثبت اختراع آلمان 37435 را دریافت کرد؛ Patent-Motorwagen بین سال‌های 1885 تا 1887 توسعه یافت و بر اساس ارزیابی پذیرفته‌شده گسترده، نخستین خودروی عملی به شمار آمد. با ابطال ثبت اختراع، مانع تولید موتور چهارزمانه پیش روی Benz برداشته شد و Daimler و Maybach نیز توسعه موتور چهارزمانه اتو را برای خودروها آغاز کردند - این خط با وسیله‌ای که در اواخر دهه 1890 برای Emil Jellinek ساخته شد و نام Mercedes گرفت، به اوج رسید. یک پرونده موازی نیز درس‌آموز است: در آمریکا، ثبت اختراع George Selden با ادعای "اختراع" خودرو، سایه‌ای مشابه بر صنعت اولیه خودرویی انداخته بود؛ با دعوی اوتو، اصل اینکه شمول ثبت اختراع باید به عملِ ابداع‌شده محدود شود، امروز نیز همچنان موضوع درس‌های حقوق ثبت اختراع است.

پیروزی فنی، فروپاشی حقوقی: چرا امروز هم روایت می‌شود؟

داستان اوتو در تاریخ صنعت، شخصیت دوگانه‌ای دارد که به‌ندرت دیده می‌شود. در سمت مهندسی، یک موفقیت قابل‌اندازه‌گیری و تردیدناپذیر قرار دارد: منحنی راندمانی که از 4 درصد لینوآر آغاز شد و با موتور جوّی به 12 درصد و با چرخه چهارزمانه به بالای 15 درصد رسید، و تولیدی که در یک دهه از 30.000 دستگاه فراتر رفت. اما در سمت حقوق، سرنوشتی کاملاً معکوس: ادعاهای اصلی ثبت اختراع عملکرد چهارزمانه را پوشش نمی‌داد، شواهد پشتیبان مفهوم بنیادی ضعیف بود و یک درخواست پیشین به تاریخ 1862، انحصار 1877 را در یک حرکت فرو ریخت.

به همین دلیل دعوی اوتو یکی از واضح‌ترین نمونه‌ها برای نشان دادن تفاوت میان ابداع و ثبت اختراع است. بو دو رواش مفهوم را نوشت و هیچ ماشینی نساخت؛ اوتو موتور کارکردی را ساخت و انحصار را بر پا کرد؛ و دایملر، مایباخ و بنز در خلأ پس از فروپاشی انحصار، موتور را به زیرساخت مشترک حمل‌ونقل تبدیل کردند. تسلط امروزی چرخه چهارزمانه، به همان اندازه که نتیجه یک ابداع فنی است، نتیجه سرنوشت حقوقیِ شکل‌گرفته برای آن ابداع نیز هست.

منابع