İlk Avtomobil Benzinli Değil, Hidrogenlə İşləyirdi
Bu Səhifəni Paylaşın
"Otomobilin ilk yanacağı benzin idi" deyərkən əslində səhv edirsiniz: tarixin ilk daxili yanma mühərriki 1806 -ci ildə hidrogen-oksigen qarışığı ilə işləyib. Yəni benzinli avtomobilin öncüsü, bu gün hidrogen avtomobili deyə hayqırdığımız texnolojinin özü idi. İsveçrəli ixtiraçı François Isaac de Rivaz-dan Samuel Brown-a, Étienne Lenoir-dan Karl Benz-ə uzanan bu hekayə, avtomobil tarixinin ən az tanınan, lakin ən çox sürprizlə dolu bölmələrindən biridir.
Əsas məqamlar
- İlk daxili yanma mühərriki 1806-cı ildə hidrogenlə işləyib; patent 30 yanvar 1807-ci ildə alınıb
- Samuel Brown, 27 may 1826-ci ildə qazlı mühərrikli vasitəsi ilə Shooter's Hill-i yüksəldi
- Étienne Lenoir-ın Hippomobile-i elektrolizlə istehsal olunmuş hidrogenlə Paris-dən Joinville-le-Pont-a getdi (1863)
- Benz Patent-Motorwagen isə yalnız 29 yanvar 1886-ci ildə patentləndi - yəni təxminən 80 il sonra
Daxili yanma mühərriki ilk dəfə nə vaxt və nə ilə işləyib?
Cavab aydındır: 1806-cı ildə və hidrogen-oksigen qarışığı ilə. Həmin il Paris doğumlu, İsveçrəli artilleriya zabiti François Isaac de Rivaz, silindr içində partlayıcı yanacaq qarışığını alovlandıraraq porşeni itələyən bir mühərrik sınamağa başladı. Bu gün istifadə etdiyimiz mühərriklərin işləmə məntiqinin nüvəsi - yanacağı silindrdə yandır, porşeni itələ - tam da bu idi. Üstəlik de Rivaz-ın mühərrikində buji ilə alovlandırma belə var idi, yəni müasir benzinli mühərrikin iki əsas xüsusiyyəti bu ilk dizaynda hazır dayanırdı.
Fikir haradan gəldi? Hərbi xidmətdən. Artilleriya zabiti kimi partlayıcı maddələrlə çox məşğul olmuş biri idi və bu təcrübə onu qəribə, lakin parlaq bir suala itələdi: Buxar əvəzinə, birbaşa partlayışla porşen itələnə bilməzmi? 1804-cü ildə silindr içində partlayış təcrübələrinə başladı və qısa müddətdə işləyən bir mühərrik ortaya çıxardı.
De Rivaz-ın hidrogenli avtomobili necə işləyirdi?
Burada işlər həqiqətən əyləncələnir. Mühərrik, silindrdə alovlandırılan hidrogen-oksigen qarışığı ilə işləyirdi. Sıxılmış hidrogen bir balonda saxlanılır, oksigen isə ayrı bir hava girişindən təmin olunurdu. Alovlandırma? Xaricdən bir düyməyə basaraq elektrik qığılcımı çırdanırdı - Volta batareyası ilə. Yəni sürücü hər güc zərbəsini öz əli ilə tetikləyirdi. Mühərrikin vaxtlama mexanizmi yox idi; yanacaq girişi də alovlandırma da tamamilə əl ilə idi. İndi düşün: hər porşen zərbəsi üçün bir düyməyə basaraq avtomobil sürmək. İdman zalı + şoferlik bir yerdə, lakin texniki olaraq real bir daxili yanma mühərriki.
Güc ötürülməsi də tam başqa cür idi. Partlayış porşeni şaquli silindrdə yuxarı itələyir, sonra ağır porşen öz çəkisi ilə aşağı enərkən bir mandal sistemi vasitəsilə kəmər-çarx və ip düzənliyi ilə avtomobilin ön təkərlərini fırladırdı. Qulağa qəribə gəlir, amma işləyirdi.
30 yanvar 1807-ci ildə Paris-də 731 nömrəli patent alındı; İsveçrənin Valais kantonunun patent idarəsi də bunu təsdiqlədi. Həmin il de Rivaz təcrübi mühərrikini bir avtomobilə yerləşdirdi və qısa bir məsafə qət etməyə nail oldu - daxili yanma mühərriki ilə yol qət edən ilk vasitə rəsmən yollarda idi.
1813-cü ilin nəhəngi: grand char mécanique
De Rivaz dayanmadı və 1813'te çok daha büyük bir araç yaratdı: 6 metr uzunluğunda, 2 metr diametrli təkərlərlə, təxminən 1 ton ağırlığında. Silindri 1,5 metr, piston gedişi 97 sm idi. Yanacaq qarışığı təxminən 2 litr kömür qazı ilə 10-12 litr havadan ibarət idi. Hər piston gedişində araç 4-6 metr irəliləyirdi.
Performansı? İsveçrənin Vevey şəhərində bu nəhəng araç, ~%9 meylli yolda 300 kq daş və ağac yükü ilə artıq dörd nəfəri 26 metr irəli apardı - 3 km/s sürətlə. Sürətli deməyək, amma yük daşıyan, öz gücü ilə irəliləyən bir araç idi və bu, həmin vaxt üçün də bir uğur idi.
Təəssüf ki, hər kəs inandırılmadı. Fransa Elmlər Akademisi, daxili yanma mühərrikinin heç vaxt buxar mühərrikinin performansına çata bilməyəcəyi fikrini müdafiə edirdi. Bu gün geriyə baxanda bu proqnoz nə qədər səhv çıxdı, elə deyilmi?
Bəs ilkmi? Pyreolophore məsələsi
Dürüst olmaq lazımdırsa, "ilk daxili yanma mühərriki" titulu hələ də mübahisəlidir. Fransız qardaşları Nicéphore və Claude Niépce, 1807-ci ildə su təyyarəsi reaksiyası ilə qayıq süren Pyreolophore adlı mühərriklərini hazırladı və 20 iyul 1807-ci ildə patent aldı. De Rivazın patentı isə 30 yanvar 1807 tarixlidir - yəni bir neçə ay əvvəl. Hər iki dizayn fərqli üsullarla işlədiyi üçün "hansı biri həqiqətən ilkdir" sualı, tərifə bağlı olaraq dəyişə bilən bir məsələdir. Amma aracla yol gedən ilk mühərrik mütləq de Rivazınkıdır.
Samuel Brown və Shooter's Hill yüksəlişi (1826)
İngilis mühəndis Samuel Brown, 1825-1835 illəri arasında şübhəsiz ki, real iş görən və mexaniki baxımdan uğurlu olan ilk qaz mühərrikini hazırladı. Zirvə anı isə 27 may 1826: Brown, mühərrikini bir araca bağlayaraq Londonun cənub-şərqindəki Shooter's Hill-i qalxdı. Yokuş, mühərrikli araç üçün ən amansız sınaqdır; bu yüksəliş çoxsaylı tamaşaçıların məmnuniyyəti ilə nəticələndi.
Mühərrikin pasportu da təsir edicidir: 4 at gücü güc, 2 silindr, atmosferik qazlı işləmə və 89 litr həcm. Bəli, 89 litr - bu günkü mühərriklərimizin həcmindən danışmırıq hələ. Bir qeyd edək: Brown-un bu araç sınağı ilə önə çıxmasına baxmayaraq, qaz-vakuum mühərrikinin sonrakı bir layihədə hidrogen əvəzinə kömür qazı ilə işlədildiyi və nasos məqsədilə istifadə edildiyi məlumdur. Həmçinin Brown-un köhnə bir Newcomen buxar mühərrikini qaz yanacağı şəklində uyğunlaşdırdığı deyilir - yəni hidrogenli öncüllər ilə buxar dövrü arasındakı bağ da burada görünür.
Lenoirın Hippomobile-i: Parisdə hidrogenlə gəzmək
Növbəti sıra bəlkə də hekayənin ən xarakterik fiquruna gəlir: Belçika doğumlu mühəndis Jean-Joseph-Étienne Lenoir. 1860-cı ildə Parisdəki Conservatoire National des Arts et Métiers-dən qaz yanması ilə genişlənən hava mühərriki üçün patent aldı. 1863-cü ildə isə üç təkərli Hippomobile-i yaratdı - adını at arabasından alan bu araç öz daxili yanma mühərrikini daşıyırdı.
Və işte yenidən hidrogen: Hippomobile, suyu elektrolizlə ayırmaqla istehsal olunan hidrogenlə işləyən tək silindrli bir matora malik idi. Mator təbii dövrlərlə işləyirdi. Yəni Lenoir öz suyunu elektrikə bölüb yanacağını özü istehsal edirdi. Bu gün yaşıl hidrogen adlanan fikir, 1863-cü ildə Paris küçələrində artıq yuvarlanırdı.
Sentyabr 1863-də Lenoir, Rue de la Roquette-dəki emalatxanasından təxminən 10 kilometrlik bir səfər həyata keçirdi. Daha sonra Parisdən Joinville-le-Pont-a gediş-gəliş 11 km yol getdi; hər istiqamət təxminən 90 dəqiqə çəkdi və ən yüksək sürət ~9 km/s ətrafında idi. Başqa bir hesab məsafəni 11 mil və müddəti 3 saat kimi verir; fərq ehtimal ki, marşrut və ölçmə fərqlərindən qaynaqlanır amma nəticə dəyişmir: vasitə orta gəzinti sürətindən yavaş idi. Yenə də təkərlər dönürdü və mator bunu öz yanacağı ilə edirdi. Lenoir illər sonra, matorunu bir ferma arabasını Joinville-le-Pont arasında bir çox dəfə işlətmək üçün istifadə etdiyini danışdı. Həmçinin matorunu kömür qazı kimi müxtəlif qazlara uyğunlaşdırdı və təxminən 350–400 ədəd Lenoir qaz matoru istehsal edildi, satıldı - yəni ilk dəfə real bir ticari uğur da söhbət idi.
Pioneyrlər yan-yana: kim, nə vaxt, nə ilə?
| Pioner | İl | Yanacaq | Önə çıxan uğuru |
|---|---|---|---|
| François Isaac de Rivaz | 1806–1807 | Hidrogen-oksigen qarışığı | İlk daxili yanma matoru, ilk patent, ilk vasitə səfəri |
| Samuel Brown | 1826 | Qaz | Shooter's Hill yüksəlişi |
| Étienne Lenoir | 1863 | Elektrolizlə istehsal olunmuş hidrogen | Paris–Joinville-le-Pont səfəri, seriya mator istehsalı |
| Karl Benz | 1885–1886 | Benzin | Müasir avtomobil dövrünü başladan patent |
Karl Benz hidrogen mirasının üstünə necə gəldi?
Bəs hidrogen 80 il yol getdikdən sonra benzin necə kral oldu? Cavab bir neçə parçadan ibarətdir. Əvvəlcə zəmin hazırlanmalı idi: 1876-da Nikola Otto, buxar matorlarının məhdudiyyətlərindən ilham alaraq ilk uğurlu dörd dövrlü daxili yanma matorunu inkişaf etdirdi. Lenoirın 1858–1860 arasında ixtira edib 1860-da patentlədiyi, cüt təsirli və elektrikli qığılcım alovlanmalı matoru da bu zəncirin kritik bir halqası idi.
Benz, matorlarındakı ticari uğur sayəsində benzinlə işləyən yüngül araba xəyalına daha çox vaxt ayıra bildi. Nəticə: 29 Yanvar 1886-da Mannheimda üç təkərli Benz Patent-Motorwagen üçün patent - sənəddə adı qaz matoru ilə işləyən vasitə kimi keçir. Həm Benz həm Gottlieb Daimlerin son dərəcə uğurlu və praktik benzinli vasitələr istehsal etməsi ilə müasir avtomobil dövrü başladı; bu səbəbdən Benz adətən avtomobilin ixtiraçısı qəbul edilir.
Ama şunu unutmayalım: Mercedes-Benz'in kendi tarih sayfası bile de Rivaz, Lenoir ve Avusturyalı Siegfried Marcus gibi öncüleri ayrıca sayır və bəzilərinin yalnız kağız üzərində qaldığını, bəzilərinin insan daşıya bilməyən kiçik nəqliyyat vasitələri olduğunu qeyd edir. Benz-in üstünlüyü, hidrogenli dizaynların praktiki olmamasından və Otto dövründən olan benzinli avtomobillərin ticari sahədə hökm sürməsindən gəlirdi. Digər texniki səbəb: erkən mühərriklərin əksəriyyəti, buxar mühərriki kimi, atmosfer prinsipi ilə işləyirdi - yəni partlayış birbaşa itələmə yaratmır, vakuum yaradıb porşeni aşağı çəkirdi. Benz-in gətirdiyi quruluş daha səmərəli idi.
Benzinin tac qoyması da bir gecəyə baş tutmadı. Benzin yalnız 1892-ci ildə avtomobilin ixtirası ilə dəyərli yanacaq kimi görülməyə başladı. 1900-1910 arasında püskürtməli karburatorun ixtirası, təmizlənməmiş benzinin avtomobillərdə istifadəsinin yolunu açdı. Və 1920-ci ilə gəldikdə yollarda 9 milyon benzinli avtomobil var idi. Hidrogenin 80 illik üstünlüyü, benzinə uduzulmuşdu.
Hidrogen bu gün geri qayıtdı mı?
İşin gözəl tərəfi budur: hekayə bağlanmadı. Hidrogenli daxili yanma mühərriki bu gün də inkişaf etdirilir və çoxsaylı mənbə bu mühərrikin ixtirasındakı şöhrətin de Rivaz-a məxsus olduğu barədə razılaşır. İngilis tikinti avadanlıqları nəhəngi JCB, hidrogenlə işləyən tam funksional yanma mühərriki inkişaf etdirən ilk tikinti avadanlıqları şirkəti olduğunu söyləyir və bunun üçün 150 mühəndislə 100 milyon funtluq bir layihədə 50.000 saatdan çox sınaq apardığını açıqlayır.
Yanacaq elementləri tərəfində də hərəkət var. Müasir hidrogenli avtomobil bazarı 2025 etibarilə 8,31 milyard dollar dəyərindədir və gələn beş il üçün illik ~%20 artım proqnozlaşdırılır. Toyota Mirai, Hyundai Nexo və Honda FCX Clarity kimi modellər seçilmiş bazarlarda satıldı; yanacaq elementi xərcləri də 2002-ci ildən bəri %80 azaldı. Yəni de Rivaz-ın 1806-cı ildəki fikri, iki əsrdən sonra yenidən masadadır - bu dəfə çok daha ciddi büdcələrlə.
Benzinli mühərrikin kökü hidrogenə dayanır: son söz
Növbəti avtomobil söhbətində biri avtomobilin benzinlə doğulduğunu deyərsə, artıq əlində daha bir kart var: avtomobilin mühərriki hidrogenlə doğuldu, benzinə isə yalnız onlarla ildən sonra keçdi. De Rivazın artilleriya təcrübəsindən doğan o düyməli, balonlu, ağır pistonsuz zəif, lakin real bir ideya idi; Brown onu yamacdan yuxarı qalxdırdı, Lenoir Paris küçələrində gəzdirir, Benz isə onu benzinlə sənayeyə çevirdi. Tarix bəzən dövrə vurur - və bu dövr, bəlkə də ən başladığı yerdə bitir. Səncə hansı maraqlıdır: hidrogenlə başlayan bir hekayənin benzinə səpələnməsi, yoxsa yenidən hidrogenə qayıtması?