¿Qué ocurrió antes del motor de Benz?

El Patent-Motorwagen de Karl Benz de 1886 pasó a la historia como el nacimiento del automóvil; pero el camino hacia ese motor legendario es toda una historia de perseverancia y experimentación. Sin el vehículo de hidrógeno de de Rivaz en 1806, la subida de la colina de Samuel Brown en 1826, el Hippomobile de Lenoir y el ciclo de cuatro tiempos de Otto, el motor de gasolina de Benz nunca habría existido. Esta es la historia de esa cadena de principio a fin.

¿Cómo nació la idea de impulsar el pistón con una explosión?

Las máquinas de vapor estaban por todas partes a principios del siglo XIX: movían fábricas, barcos e incluso los primeros vehículos de carretera. Pero había un problema: la caldera de vapor era pesada y tardaba horas en calentarse. ¿Y si el combustible se quemara dentro del cilindro en lugar de fuera, en la caldera? La idea del motor de combustión interna nació precisamente de esa pregunta. Es decir, llevar el fuego al propio motor, algo así como poner la cocina debajo de la olla en lugar de poner la olla en la cocina.

El primero en llevar esta idea a la práctica de manera seria fue el oficial de artillería François Isaac de Rivaz. Para alguien proveniente del mundo de las armas y la pólvora, no era difícil pensar que una explosión podía impulsar un pistón; al fin y al cabo, así funcionaba un cañón. El motor en el que trabajaba desde 1804 lo montó en un vehículo en 1807, y el primer vehículo con motor de combustión interna de la historia recorrió una corta distancia.

Hidrógeno en un globo, encendido con pila de Volta

El motor de de Rivaz contenía conceptos increíblemente modernos para la época: hidrógeno como combustible y chispa eléctrica para el encendido. La mezcla de hidrógeno y oxígeno se almacenaba en un globo, la pila de Volta generaba la chispa y el pistón salía disparado hacia arriba. Lo demás era laborioso desde el punto de vista mecánico: había que abrir y cerrar las válvulas a mano, no existía un mecanismo de sincronización. El pistón descendente hacía girar las ruedas mediante un sistema de cabria con paletas.

Este inventor suizo de origen francés obtuvo el 30 de enero de 1807 en París su patente número 731 y también la registró en el cantón de Valais. Continuó desarrollándolo como un ingeniero obsesionado y en 1813 produjo una máquina enorme: un vehículo de seis metros de longitud, con ruedas de dos metros de diámetro y un peso aproximado de una tonelada . En Vevey recorrió 26 metros por una carretera con una pendiente del 9% con una carga de 300 kilogramos y cuatro pasajeros; la velocidad era de 3 km/h . Solo avanzaba de 4 a 6 metros por cada ciclo; es difícil no pensar que caminando habría sido más rápido.

Peor aún, nadie lo tomaba en serio. Los círculos científicos de la época sostenían que el motor de combustión interna nunca podría superar a la máquina de vapor. La historia demostraría quién tenía razón, pero haría falta medio siglo para ello. Una nota: ese mismo año, en 1807, los hermanos Niépce patentaron el Pyreolophore, capaz de propulsar un barco con un chorro de agua - cuál de los dos diseños fue realmente el primero todavía se debate hoy.

Samuel Brown y la terquedad cuesta arriba: el motor de gas de 1826

El siguiente paso llegó desde Inglaterra. El ingeniero Samuel Brown obtuvo una patente para un motor de combustión interna el 4 de diciembre de 1823. Su enfoque era diferente al de Rivaz: adaptó una antigua máquina de vapor de Newcomen para quemar gas. Su motor funcionaba con hidrógeno y usaba cámaras de combustión separadas; era, en cierto modo, un diseño de tipo gas-vacío basado en el vacío.

La demostración de Brown fue una de las jugadas de marketing más audaces de la historia del motor. El 27 de mayo de 1826 montó el motor en un vagón y subió la colina Shooter's Hill de Londres cuesta arriba. Aunque hoy pueda parecer como tomarle foto a un coche y detenerse en la cima, en su momento fue una hazaña sin precedentes. Aun así, el vehículo de Brown no se considera un automóvil práctico - era una demostración, un intento de prueba. Pero la prueba estaba completa: cuando la combustión ocurre dentro del cilindro, el vehículo realmente puede moverse.

Étienne Lenoir: el primer éxito comercial y el Hippomobile

A partir de aquí, las cosas se vuelven serias. El ingeniero belga-francés Étienne Lenoir creó el primer motor de combustión interna que alcanzó el éxito comercial, desarrollado entre 1858 y 1860. Era un motor de gas de dos tiempos sin compresión y con encendido por bujía, y el año 1860 fue cuando el motor de Lenoir fue reconocido como el primer motor de combustión interna. En París había una demanda real de estos motores; hasta 1865 se vendieron unos 143 motores, y algunos cálculos elevan la cifra total a 350-400 incluyendo motores no destinados a vehículos - la razón de la diferencia está en qué se cuenta: motores de vehículos o todos los motores de gas de Lenoir.

Pero lo que inscribió a Lenoir en la historia no fue tanto el motor como el vehículo que lo montaba. En 1863 presentó el Hippomobile: un vehículo de tres ruedas que llevaba su propio motor. Su motor era de un solo cilindro, 2543 cc de cilindrada y con una potencia de apenas 1,5 hp . En la primera versión, el combustible era hidrógeno producido por electrólisis del agua; luego se pasó a un combustible derivado del petróleo y se añadió un carburador primitivo. Incluso se le considera, controvertidamente para algunos, el primer automóvil. Por cierto, el cambio de combustible es una ironía interesante: la idea del primer vehículo de hidrógeno se remonta a 1806, Lenoir luego regresó al combustible de gasolina y hoy los motores de hidrógeno vuelven a estar en boca de todos - a veces la historia traza un círculo completo.

El problema era evidente desde el principio: el motor de Lenoir era ineficiente. Al no haber compresión, la mayor parte del combustible se desperdiciaba, malgastando casi la mitad. Piénsalo así: la idea del encendido interno era correcta, pero antes de encender hay que comprimir la mezcla - de lo contrario, la explosión queda débil. La persona que cruzaría ese umbral ya había empezado a trabajar al otro lado, en Colonia.

Otto y Langen: la revolución de la eficiencia y el ciclo de cuatro tiempos

En 1864, Nicolaus Otto y Eugen Langen fundaron en Colonia N. A. Otto & Co., la primera empresa de motores de combustión interna del mundo. Tres años después, en 1867, presentaron su motor atmosférico de pistón libre. El principio de funcionamiento de este motor era bastante ingenioso: la combustión lanzaba el pistón hacia arriba, y cuando el pistón bajaba luego por efecto del vacío, realizaba trabajo. Ganó el gran premio en la Exposición Universal de París de 1867 y se llevó el título del motor de gas más eficiente hasta esa fecha. Además, fue el primer motor que entró con éxito en producción en serie: una de sus versiones de ~0,5 hp sigue funcionando hoy, lo cual es de por sí una victoria de la ingeniería.

Pero Otto tenía en mente una idea aún mayor. Había construido su primer motor en 1861 y, hacia finales de ese año, llegó al concepto del ciclo de cuatro tiempos. En 1876 finalmente materializó el primer motor de combustión interna que comprimía el combustible: el ciclo de Otto, que hoy sigue llevando su nombre. ¿Cuál es la diferencia? Comprimir la mezcla multiplica la potencia de la explosión. Con una analogía simple: es como inflar un globo a tope y hacerla estallar, en lugar de inflarlo apenas. En las primeras pruebas el motor se averió a los pocos minutos y la sociedad Otto-Langen se disolvió, pero la idea había calado. Los antiguos diseños sin compresión quedaron rápidamente abandonados; el problema de ineficiencia que arrastraba desde Lenoir había quedado resuelto.

Delamare-Deboutteville: los primeros intentos que pasaron a cuatro ruedas

Después de 1876 tocaba montar correctamente este motor en un vehículo. El francés Édouard Delamare-Deboutteville, estudiando en 1881 los trabajos de Lenoir y Otto, construyó su primer motor de combustión interna de cuatro tiempos. En 1883, junto con Léon Malandin, desarrolló un motor de combustión basado en el motor de cuatro tiempos de Otto y ese mismo año diseñó un vehículo con motor de combustión interna que funcionaba con gasolina.

Las cosas no siempre salieron sin problemas: en el primer intento, el coche se partió en dos - sí, literalmente. Pero en Francia hoy se conoce a esta pareja como los inventores del primer automóvil de cuatro ruedas. Esto muestra lo delicadas que son las discusiones sobre la precedencia: hay diferencias serias entre tener nombre y patente y salir a la luz como algo utilizable.

El último paso de Benz que llega a la patente: 1886

La historia de Karl Benz en realidad comienza siete años antes de 1886. Su primer motor fijo de gasolina fue un motor de dos tiempos de un solo cilindro y funcionó por primera vez la Nochevieja de 1879 La historia de cómo nació la idea de la gasolina es tan cotidiana como perfecta: al ver que un cuenco de benceno se inflamaba con una chispa mientras limpiaba guantes, Benz pensó que ese líquido volátil podría usarse como combustible. Vaya por dónde, un accidente de cocina encontró el combustible que inició la era del automóvil.

Para el Benz Patent-Motorwagen se el 29 de enero de 1886 presentó y obtuvo la patente de un vehículo propulsado por motor de gas. El motor de gasolina de cuatro tiempos de un solo cilindro producía aproximadamente 0,55 kW (0,75 hp), y la velocidad máxima era de 16 km/h era. Las cifras eran revolucionarias en comparación con los 3 km/h de Rivaz, pero con los estándares de hoy no quitan el aliento; la cuestión no era la velocidad, sino la combinación. Un chasis ligero, un motor potente pero pequeño y combustible a base de petróleo - y el equilibrio de la potencia del motor con el volante. Todo esto junto dio lugar por primera vez a un automóvil utilizable. La mayoría de los historiadores consideran esta patente el nacimiento del automóvil. Poco después, Gottlieb Daimler también entró en escena; muchos lo consideran el primer creador de un motor de combustión interna práctico y, en 1889, al inventar su motor de cuatro tiempos de dos cilindros en V, llevó el camino un paso más adelante.

¿Qué Vemos al Mirar la Cadena Completa?

Cada nombre llevaba una parte del transporte: de Rivaz llevó el fuego al cilindro, Brown demostró que podía moverse, Lenoir mostró un motor vendible, Otto resolvió la eficiencia, Delamare-Deboutteville pasó a las cuatro ruedas, Benz lo reunió todo en un solo vehículo. Cada uno habría fallado sin la presencia de los demás - aunque la historia de la patente lleve el nombre de un solo inventor, ese motor era en realidad el producto de un esfuerzo colectivo de ochenta años.

Por eso, la próxima vez que gires la llave de tu coche y oigas arrancar el motor, detente un segundo y piensa: ese sonido es el último eslabón de una historia muy larga que comenzó en 1807 con un globo de hidrógeno. ¿Cuál paso de esta cadena te pareció el más valiente? Mi favorito es que Benz sacara la idea de combustible de bencina de un accidente con un cuenco de benceno - pero tampoco está de más hacer justicia al vehículo de hidrógeno de Rivaz, que nunca fue tomado en serio.

Fuentes

• Motor De Rivaz
• Samuel Brown (ingeniero)
• Samuel Brown (de Brompton)
• Primer automóvil | Los motores de nuestro ingenio - Universidad de Houston
• Hippomobile
• Étienne Lenoir
• Nacimiento de una idea: Etienne Lenoir y el motor de combustión interna
• Motor Otto
• Motor atmosférico Otto-Langen
• Otto (1832) - Energy Kids
• Precursores del automóvil
• Delamare-Deboutteville
• Benz Patent Motor Car
• Réplica del Benz Patent Motorwagen de 1886
• Benz Patent-Motorwagen
• La historia del automóvil - Motores de gasolina