बेंज़ के इंजन से पहले क्या-क्या हुआ था?

कार्ल बेंज़ की 1886 की पेटेंट-मोटोरवागेन इतिहास में ऑटोमोबाइल के जन्म के रूप में दर्ज हुई; लेकिन उस पौराणिक इंजन तक पहुँचने का रास्ता पूरी तरह से दृढ़ संकल्प और प्रयोग की कहानी थी। 1806 में डी रिवाज़ का हाइड्रोजन वाला वाहन, 1826 में सैमुअल ब्राउन की चढ़ाई, लेनोयर की हिपोमोबाइल और ऑटो का चार-स्ट्रोक चक्र के बिना बेंज़ का पेट्रोल इंजन कभी नहीं होता। यहाँ उसी श्रृंखला की शुरुआत से अंत तक की कहानी है।

विस्फोट से पिस्टन को धकेलने का विचार कैसे जन्मा?

भाप के इंजन 19वीं सदी की शुरुआत में हर जगह थे: वे कारखानों, जहाजों, यहाँ तक कि पहले सड़क वाहनों को भी चलाते थे। लेकिन एक समस्या थी - भाप का बॉयलर भारी था, गर्म होने में घंटों लगते थे। और अगर ईंधन, बॉयलर में बाहर नहीं बल्कि सिलेंडर के अंदर जले तो? आंतरिक दहन इंजन का विचार ठीक इसी सवाल से जन्मा। यानी आग को इंजन के अंदर ले जाना, बर्तन को चूल्हे पर रखने के बजाय चूल्हे को बर्तन के नीचे रखने जैसा ही है।

इस विचार को सबसे पहले गंभीरता से साकार करने वाला नाम तोपखाने का अधिकारी फ्रेंकोइस इसाक डी रिवाज़ था। हथियार और बारूद की दुनिया से आने वाले किसी व्यक्ति के लिए यह सोचना कि विस्फोट पिस्टन को धकेल सकता है, बिल्कुल भी कठिन नहीं था; तोप भी इसी तरह काम करती थी। 1804 से जिस इंजन पर वह काम कर रहे थे, उसे उन्होंने 1807 में एक वाहन पर स्थापित किया और इतिहास के पहले आंतरिक दहन इंजन वाले वाहन ने एक छोटी दूरी तय की।

हाइड्रोजन गुब्बारे में, इग्निशन वोल्टा बैटरी में

डी रिवाज़ के इंजन में आज के दृष्टिकोण से अविश्वसनीय रूप से आधुनिक अवधारणाएँ शामिल थीं: ईंधन के रूप में हाइड्रोजन, इग्निशन के लिए विद्युत स्पार्क। हाइड्रोजन-ऑक्सीजन का मिश्रण एक गुब्बारे में संग्रहीत होता था, वोल्टा बैटरी स्पार्क पैदा करती थी, और पिस्टन ऊपर उड़ जाता था। इसके बाद की प्रक्रिया यांत्रिक दृष्टि से थकाऊ थी: वाल्वों को हाथ से खोलना और बंद करना पड़ता था, कोई टाइमिंग तंत्र नहीं था। नीचे आया पिस्टन, एक टोकरी वाली घिरनी प्रणाली के माध्यम से पहियों को घुमाता था।

फ्रांसीसी मूल के इस स्विस आविष्कारक ने 30 जनवरी 1807 को पेरिस में अपना 731 नंबर का पेटेंट प्राप्त किया; और वाले कैंटन में भी इसका पंजीकरण करवाया। एक जुनूनी इंजीनियर की तरह वह विकास जारी रखते रहे और 1813 में एक विशाल मशीन बनाई: लगभग एक टन वजनी ऐसा वाहन, जिसके पहिये दो मीटर व्यास के थे और लंबाई छह मीटर थी। वेवे में 300 किलोग्राम भार और चार व्यक्तियों के यात्री समूह के साथ 9% ढलान वाली सड़क पर 26 मीटर की दूरी तय की - गति 3 किमी/घंटा थी। हर स्ट्रोक में वह केवल 4-6 मीटर आगे बढ़ता था; इस पर यह न कहना मुश्किल था कि अगर मैं उठकर चलूँ तो ज़्यादा तेज़ हो जाऊँगा।

Daha kötü yeh, kisi bhi use gambhirata se nahi leta tha. Us daur ke vigyan mandaliyon ka maanna tha ki daahyan yantrik (internal combustion) engine bhaap wale engine ko kabhi peeche nahi chhod payega. Itihas sahi ko saabit karke dikhaata, lekin iske liye aadhi sadi lagne wali thi. Ek note: usi saal, 1807 mein, Niepce bhaiyon ne paani ke jet se naav chala sakte hue Pyreolophore ka patent karaya - kaunsa design sach mein pehla tha, yeh aaj bhi bahas ka vishay hai.

Samuel Brown aur Chadhai ke Saamne Zid: 1826 ka Gas Engine

Agla kadam England se aaya. Engineer Samuel Brown ko 4 December 1823 ko daahyan yantrik engine ke liye patent mila. Unka approach Rivaz se alag tha: ek purane Newcomen bhaap engine ko gas jalaane ke liye adapt kiya. Unka engine hydrogen par chalta tha aur alag combustion chambers use karta tha; darasal ek tarah se vacuum par aadharit gas-vacuum type ka design tha.

Brown ka demo, engine itihas ke sabse bahadur marketing tricks mein se ek tha. 27 May 1826 ko unhone engine ko ek wagon par mount kiya aur London ke Shooter's Hill ko chadhai par chadh gaye. Aaj koi car ki photo kheench kar upar rok dena jitna lagta hai, us daur mein yeh koi misaal na rakhne wala performance tha. Phir bhi Brown ka vehicle practical automobile nahi maana jata - woh ek demo, ek proof attempt tha. Lekin proof poora tha: combustion cylinder ke andar hone par vehicle sach mein move kar sakta tha.

Étienne Lenoir: Pehli Commercial Safalta aur Hippomobile

Yahan se cheezein gambhir ho jaati hain. Belgian-French engineer Étienne Lenoir ne 1858-1860 ke beech develop kiye gaye engine ke saath pehli commercial safalta haasil karne wala daahyan yantrik engine banaya. Compression na karne wala, spark plug se ignition karne wala do-stroke gas engine tha aur 1860 ka saal pehli baar Lenoir ke engine ko daahyan yantrik engine ke roop mein refer kiya gaya. Paris mein in engines ki asli demand thi; 1865 tak lagbhag 143 engines bik gaye, kuch estimates toh vehicle-specific engines ke saath total sankhya ko 350-400 tak pahuncha dete hain - fark ka karan hai kya count kiya ja raha hai: vehicle engine ya saare Lenoir gas engines.

Lekin Lenoir ko itihas mein likhne wali cheez engine se zyada us par sawaar hone wala vehicle tha. 1863 mein unhone Hippomobile present kiya: apna engine khud le jaane wala, teen pahiyon wala vehicle. Uska engine single-cylinder, 2543 cc capacity ka tha aur sirf 1.5 hp power ka tha. Pehle version mein fuel, paani ke electrolysis se produce kiya gaya hydrogen tha; baad mein petroleum-derived fuel par shift kiya gaya aur ek primitive carburetor joda gaya. Kuch logon ke hisaab se controversial roop mein hi sahi, ise pehla automobile maana jata hai. Is beech fuel change ek interesting irony hai: pehle hydrogen vehicle ka idea 1806 tak jaata hai, Lenoir baad mein petrol fuel par laut aate hain aur aaj hydrogen engines phir se discuss kiye ja rahe hain - itihas kabhi-kabhi poora circle complete karta hai.

Problem shuru se hi saaf thi: Lenoir engine inefficient tha. Compression na hone ki wajah se zyadatar fuel waste ho jaata tha, lagbhag aadha israf ho raha tha. Aise sochein: andar se ignition ka idea sahi tha lekin ignition se pehle mixture ko compress karna zaroori hai - warna blast weak reh jaata hai. Yeh milestone cross karne wala vyakti doosri taraf, Cologne mein kaam shuru kar chuka tha.

Otto aur Langen: Efficiency Kranti aur Four-Stroke Cycle

1864 में Nicolaus Otto और Eugen Langen ने कोलोन में दुनिया की पहली आंतरिक दहन इंजन कंपनी N. A. Otto & Co. की स्थापना की। तीन साल बाद, 1867 में, उन्होंने अपना मुक्त पिस्टन वायुमंडलीय इंजन पेश किया। इस इंजन की कार्यप्रणाली काफी चतुर थी: दहन पिस्टन को ऊपर उछाल देता था, और फिर पिस्टन वैक्यूम प्रभाव से नीचे आते समय कार्य करता था। पेरिस के 1867 विश्व प्रदर्शनी में इसने ग्रैंड प्राइज़ जीता और उस दिन तक के सबसे कुशल गैस इंजन का खिताब हासिल किया। साथ ही यह पहला इंजन था जो सफलतापूर्वक सामूहिक उत्पादन में गया - इसके ~0.5 hp वाले संस्करणों में से एक आज भी चालू स्थिति में है, यह भी अपने आप में एक इंजीनियरिंग विजय है।

लेकिन Otto के मन में एक और बड़ा विचार था। उन्होंने 1861 में अपना पहला इंजन बनाया और उसी वर्ष के अंत तक चार-स्ट्रोक चक्र के विचार तक पहुँचे। 1876 में उन्होंने अंततः ईंधन को संपीड़ित करने वाला पहला आंतरिक दहन इंजन बनाया - जिसे आज भी उनके नाम से Otto चक्र कहा जाता है। अंतर क्या है? मिश्रण को संपीड़ित करना विस्फोट की शक्ति को कई गुना बढ़ा देता है। एक सरल उपमा से: एक ही गुब्बारे को हल्का फुलाने के बजाय पूरा फुलाकर फोड़ देना। प्रारंभिक परीक्षणों में इंजन कुछ मिनटों बाद खराब हो गया और Otto-Langen साझेदारी भी बिखर गई, लेकिन विचार कामयाब रहा। बिना संपीड़न वाले पुराने डिज़ाइनों को जल्दी ही छोड़ दिया गया; Lenoir से चली आ रही अक्षमता की समस्या हल हो गई थी।

Delamare-Deboutteville: चार पहियों तक पहुँचने वाले प्रारंभिक प्रयास

1876 के बाद बारी आ गई थी इस इंजन को किसी वाहन पर ठीक से स्थापित करने की। फ्रांसीसी Édouard Delamare-Deboutteville ने 1881 में Lenoir और Otto के काम का अध्ययन करके अपना पहला चार-स्ट्रोक आंतरिक दहन इंजन बनाया। 1883 में उन्होंने Léon Malandin के साथ मिलकर Otto के चार-स्ट्रोक इंजन पर आधारित एक दहन इंजन विकसित किया और उसी वर्ष पेट्रोल से चलने वाले, आंतरिक दहन इंजन वाले एक वाहन का डिज़ाइन बनाया।

हर चीज़ हमेशा सुचारू रूप से नहीं चली: पहले प्रयास में कार दो टुकड़ों में बट गई - हाँ, शब्दशः। लेकिन फ्रांस में आज इस जोड़ी को पहले चार पहियों वाली मोटरगाड़ी का आविष्कारक कहा जाता है। यह दिखाता है कि अग्रणीयता की बहसें कितनी सूक्ष्म होती हैं: नाम और पेटेंट होने के बीच और उजागर होकर वास्तव में उपयोग योग्य बनने के बीच गंभीर अंतर हैं।

Benz का पेटेंट तक फैला अंतिम कदम: 1886

Karl Benz की कहानी असल में 1886 से सात साल पहले शुरू होती है। उनका पहला स्थिर पेट्रोल इंजन, सिलेंडर वाला एक दो-स्ट्रोक इंजन था और पहली बार 1879 के नववर्ष की पूर्व संध्या पर चला। पेट्रोल के विचार के जन्म की बात करें, तो कहानी इतनी रोज़मर्रा की है कि बेहतरीन है: Benz ने दस्ताने साफ करते समय बेंजीन के एक कटोरे को चिंगारी से जलते देखा, तो उन्होंने सोचा कि इस वाष्पशील तरल का उपयोग ईंधन के रूप में किया जा सकता है। एक रसोई की दुर्घटना ने ऑटोमोबाइल युग शुरू करने वाला ईंधन खोज निकाला था।

Benz Patent-Motorwagen के लिए 29 जनवरी 1886 को गैस इंजन से चलने वाले वाहन के लिए पेटेंट आवेदन किया गया और पेटेंट मिल गया। सिलेंडर वाला चार-स्ट्रोक पेट्रोल इंजन लगभग 0.55 kW (0.75 hp) का उत्पादन करता था, अधिकतम गति 16 km/h था। ये आंकड़े रिवाज़ की 3 किमी/घंटा की तुलना में क्रांतिकारी थे, लेकिन आज के मानकों से इन पर हंसी आती है; असली मामला गति नहीं, बल्कि संयोजन था। हल्का चेसिस, शक्तिशाली लेकिन छोटा इंजन और पेट्रोल आधारित ईंधन - और इंजन के आउटपुट का फ्लाईव्हील के साथ संतुलन। यह सब एक साथ आने पर पहली बार व्यावहारिक रूप से उपयोग योग्य एक ऑटोमोबाइल का जन्म हुआ। अधिकांश इतिहासकार इस पेटेंट को ऑटोमोबाइल का जन्म मानते हैं। कुछ ही समय बाद गॉटलिब डेमलर भी मंच पर शामिल हुए; कई लोग उन्हें व्यावहारिक दहन इंजन बनाने वाला पहला व्यक्ति मानते हैं और 1889 में V-टाइप दो-सिलेंडर चार-स्ट्रोक इंजन का आविष्कार करके रास्ते को एक कदम और आगे बढ़ाया।

पूरी श्रृंखला को देखने पर हमें क्या दिखता है?

हर नाम एक पत्थर को सहारा दे रहा था: de Rivaz ने आग को सिलेंडर में डाला, Brown ने साबित किया कि गति संभव है, Lenoir ने बिक्री योग्य इंजन दिखाया, Otto ने दक्षता का समाधान निकाला, Delamare-Deboutteville चार पहियों पर आए, Benz ने सब कुछ एक ही वाहन में समेट दिया। ये सभी एक-दूसरे के अभाव में विफल होते - पेटेंट का इतिहास एक आविष्कारक के नाम पर हो, फिर भी वह इंजन वास्तव में अस्सी वर्षों की सामूहिक मेहनत की देन था।

इसीलिए अगली बार जब आप कार की चाबी घुमाकर इंजन चलते सुनें, तो एक पल रुककर सोचें: वह ध्वनि 1807 में एक हाइड्रोजन गुब्बारे से शुरू हुई बहुत लंबी कहानी की अंतिम कड़ी है। आपको इस श्रृंखला में कौन सा कदम सबसे साहसिक लगा? मेरा पसंदीदा Benz का पेट्रोल ईंधन का विचार है, जो बेंजीन के एक कटोरे वाली दुर्घटना से निकला - लेकिन de Rivaz की हाइड्रोजन वाली कार, जिसे किसी ने गंभीरता से नहीं लिया, को भी अन्याय नहीं करना चाहिए।

स्रोत

• डी रिवाज़ इंजन
• सैमुअल ब्राउन (इंजीनियर)
• सैमुअल ब्राउन (ब्रॉम्प्टन के)
• First Auto | The Engines of Our Ingenuity - ह्यूस्टन विश्वविद्यालय
• हिप्पोमोबाइल
• एतिएन लेनुआर
• एक विचार का जन्म: एतिएन लेनुआर और आंतरिक दहन इंजन
• ओटो इंजन
• ओटो-लैंगन वायुमंडलीय इंजन
• ओटो (1832) - Energy Kids
• ऑटोमोबाइल के अग्रदूत
• डेलामेर-डेबाउटविले
• बेंज़ पेटेंट मोटर कार
• 1886 बेंज़ पेटेंट मोटरवैगन प्रतिकृति
• बेंज़ पेटेंट-मोटरवैगन
• ऑटोमोबाइल का इतिहास - गैस इंजन