Tìm hiểu lịch sử và phát minh ô tô

Sự hình thành và tăng trưởng của xe hơi có niên đại từ những năm 1600 !Những phương tiện đi lại đường đi bộ tự cung ứng nguồn năng lượng ( self-powered ) tiên phong được chạy bằng động cơ hơi nước, và theo định nghĩa đó, Nicolas Joseph Cugnot người Pháp đã sản xuất chiếc ô tô tiên phong vào năm 1769 – được Câu lạc bộ Ô tô Hoàng gia Anh ( British Royal Automobile Club ) và Câu lạc bộ Ô tô de France ( Automobile Club de France ) công nhận là chiếc ô tô tiên phong. Vậy tại sao nhiều sách lịch sử lại nói rằng ô tô được phát minh bởi Gottlieb Daimler hoặc Karl Benz ? Đó là chính do cả Daimler và Benz đã phát minh ra những phương tiện đi lại chạy bằng xăng rất thành công xuất sắc và thực dụng, đã mở ra thời đại của ô tô văn minh. Daimler và Benz đã phát minh ra những chiếc xe có hình dáng và hoạt động giải trí giống như những chiếc xe mà tất cả chúng ta sử dụng thời nay. Tuy nhiên, thật không công minh khi nói rằng một trong hai người đã phát minh ra “ ô tô ” .

Động cơ đốt trong: Trái tim của ô tô

Động cơ đốt trong là động cơ sử dụng sự đốt cháy nổ của nguyên vật liệu trong buồng đốt để đẩy một pít-tông trong một xylanh – hoạt động tịnh tiến của pít-tông làm quay trục khuỷu sau đó làm quay những bánh xe ô tô trải qua xích hoặc trục truyền động ( mạng lưới hệ thống truyền lực ). Các loại nguyên vật liệu khác nhau thường được sử dụng cho động cơ đốt trong ô tô là xăng, dầu diesel và dầu hỏa .

Động cơ đốt trong chính là trái tim của ô tô, do đó lịch sử hình thành và phát triển ô tô gắn liền với lịch sử của động cơ đốt trong. Dưới đây là sơ lược về lịch sử của động cơ đốt trong bao gồm những điểm nổi bật:

  • Năm 1680 – Nhà vật lý người Hà Lan, Christiaan Huygens đã thiết kế (nhưng chưa bao giờ chế tạo) một động cơ đốt trong chạy bằng thuốc súng.
  • Năm 1807 – Francois Isaac de Rivaz người Thụy Sĩ đã phát minh ra động cơ đốt trong sử dụng hỗn hợp hydro và oxy để làm nhiên liệu. Rivaz đã thiết kế một chiếc ô tô cho động cơ của mình – chiếc ô tô chạy bằng động cơ đốt trong đầu tiên. Tuy nhiên, chiếc ô tô của ông ấy là một thiết kế không thành công.
  • Năm 1824 – Kỹ sư người Anh, Samuel Brown đã điều chỉnh một động cơ hơi nước Newcomen cũ để đốt khí, và ông sử dụng nó để cung cấp năng lượng cho một chiếc xe lên Shooter’s Hill ở London trong thời gian ngắn.
  • Năm 1858 – Kỹ sư sinh ra ở Bỉ, Jean Joseph Étienne Lenoir đã phát minh và được cấp bằng sáng chế (1860) động cơ đốt trong đánh lửa bằng tia lửa điện tác động kép chạy bằng khí than. Năm 1863, Lenoir gắn một động cơ cải tiến (sử dụng xăng dầu và bộ chế hòa khí thô sơ) vào một toa xe ba bánh để hoàn thành chuyến đi lịch sử dài 50 dặm.
  • Năm 1862 – Alphonse Beau de Rochas, một kỹ sư dân dụng người Pháp, được cấp bằng sáng chế nhưng không chế tạo được động cơ 4 kỳ (bằng sáng chế của Pháp số 52.593, ngày 16 tháng 1 năm 1862).
  • Năm 1864 – Kỹ sư người Áo, Siegfried Marcus, đã chế tạo động cơ một xi-lanh với bộ chế hòa khí thô và gắn động cơ của mình vào một chiếc xe đẩy để chạy 500 foot đầy đá. Vài năm sau, Marcus đã thiết kế một chiếc xe chạy trong thời gian ngắn với tốc độ 10 dặm/giờ, mà một số nhà sử học đã coi là tiền thân của ô tô hiện đại, trở thành chiếc xe chạy bằng xăng đầu tiên trên thế giới.
  • Năm 1873 – George Brayton, một kỹ sư người Mỹ, đã phát triển một động cơ dầu hỏa hai kỳ không thành công (nó sử dụng hai xi lanh bơm bên ngoài). Tuy nhiên, nó được coi là động cơ dầu an toàn và thiết thực đầu tiên.
  • Năm 1866 – Các kỹ sư người Đức, Eugen Langen và Nicolaus August Otto đã cải tiến thiết kế của Lenoir và de Rochas và phát minh ra động cơ khí hiệu quả hơn.
  • Năm 1876 – Nicolaus August Otto đã phát minh và sau đó được cấp bằng sáng chế cho một động cơ bốn kỳ thành công, được gọi là “chu trình Otto“.
  • Năm 1876 – Động cơ hai kỳ thành công đầu tiên được phát minh bởi Ngài Dugald Clerk.
  • Năm 1883 – Kỹ sư người Pháp, Edouard Delamare-Debouteville, chế tạo động cơ bốn thì xi-lanh đơn chạy bằng lò gas. Không chắc liệu ông có thực sự chế tạo một chiếc ô tô hay không, tuy nhiên, các thiết kế của Delamare-Debouteville đã rất tiên tiến vào thời điểm đó – đi trước cả Daimler và Benz về một số mặt, ít nhất là trên giấy tờ.
  • Năm 1885 – Gottlieb Daimler phát minh ra thứ thường được công nhận là nguyên mẫu của động cơ khí hiện đại – với một xi-lanh thẳng đứng và xăng được bơm qua bộ chế hòa khí (được cấp bằng sáng chế năm 1887). Daimler lần đầu tiên chế tạo một chiếc xe hai bánh “Reitwagen” (Riding Carriage) với động cơ này và một năm sau đó đã chế tạo chiếc xe có động cơ bốn bánh đầu tiên trên thế giới.
  • Năm 1886 – Vào ngày 29 tháng 1, Karl Benz nhận bằng sáng chế đầu tiên (DRP số 37435) cho một chiếc ô tô chạy bằng nhiên liệu khí.
  • Năm 1889 – Daimler chế tạo động cơ bốn thì cải tiến với van hình nấm và hai xi lanh chữ V.
  • Năm 1890 – Wilhelm Maybach chế tạo động cơ bốn xi-lanh, bốn kỳ đầu tiên.

Thiết kế động cơ và phong cách thiết kế ô tô là những hoạt động giải trí không hề tách rời, phần nhiều toàn bộ những nhà phong cách thiết kế động cơ được đề cập ở trên cũng phong cách thiết kế ô tô, và 1 số ít ít trở thành nhà phân phối ô tô lớn. Tất cả những nhà phát minh này và hơn thế nữa đã có những nâng cấp cải tiến đáng quan tâm trong sự tăng trưởng của phương tiện đi lại động cơ đốt trong .

Tầm quan trọng của Nicolaus Otto

Sơ đồ động cơ bốn chu kỳ 1876 của OttoMột trong những dấu mốc quan trọng nhất trong phong cách thiết kế động cơ đốt trong đến từ Nicolaus August Otto, người vào năm 1876 đã phát minh ra động cơ động cơ khí hiệu suất cao. Otto đã sản xuất động cơ đốt trong bốn kỳ thực tế tiên phong được gọi là “ Động cơ quy trình Otto “, và ngay sau khi triển khai xong động cơ của mình, ông đã sản xuất nó thành một chiếc xe máy. Những góp phần của Otto rất có ý nghĩa lịch sử vẻ vang, đó là động cơ bốn kỳ của ông đã được sử dụng thông dụng cho tổng thể những loại ô tô chạy bằng nguyên vật liệu lỏng trong tương lai .

Karl Benz

Benz đã nhận được bằng sáng chế về hệ thống lái trục bánh xe của mình vào năm 1893. Nguyên tắc: các phần mở rộng tưởng tượng của trục bánh xe phải hội tụ ở tâm đường cong. Carl Benz thở phào nhẹ nhõm: “Điều này hoàn thành nền tảng của kỹ thuật ô tô”.Năm 1885, kỹ sư cơ khí người Đức, Karl Benz đã phong cách thiết kế và sản xuất chiếc ô tô thực dụng tiên phong trên quốc tế chạy bằng động cơ đốt trong. Vào ngày 29 tháng 1 năm 1886, Karl Benz đã nhận được bằng bản quyền sáng tạo tiên phong ( DRP số 37435 ) cho một chiếc ô tô chạy bằng nguyên vật liệu khí. Đó là một chiếc xe ba bánh ; Benz sản xuất chiếc ô tô bốn bánh tiên phong của mình vào năm 1891. Benz và Cie., Công ty do nhà phát minh khởi đầu, trở thành đơn vị sản xuất ô tô lớn nhất quốc tế vào năm 1900. Karl Benz là nhà phát minh tiên phong tích hợp động cơ đốt trong với khung gầm – phong cách thiết kế cả hai cùng với nhau .

Gottlieb Daimler

Vào năm 1885, Gottlieb Daimler ( cùng với đối tác chiến lược phong cách thiết kế của mình là Wilhelm Maybach ) đã đưa động cơ đốt trong của Otto tiến thêm một bước và được cấp văn bằng bản quyền trí tuệ cho thứ thường được công nhận là nguyên mẫu của động cơ khí tân tiến. Mối liên hệ của Daimler với Otto là một mối liên hệ trực tiếp ; Daimler từng là giám đốc kỹ thuật của Deutz Gasmotorenfabrik, công ty Nikolaus Otto đồng sở hữu vào năm 1872. Có một số ít tranh cãi về việc ai đã sản xuất ra chiếc xe máy tiên phong, Otto hay Daimler .Động cơ Daimler-Maybach 1885 nhỏ, nhẹ, chạy nhanh, sử dụng bộ chế trung khí phun xăng và có xi-lanh thẳng đứng. Kích thước, vận tốc và hiệu suất của động cơ được cho phép tạo ra một cuộc cách mạng trong phong cách thiết kế xe hơi. Vào ngày 8 tháng 3 năm 1886, Daimler lấy một chiếc xe ngựa và kiểm soát và điều chỉnh nó để giữ động cơ của mình, từ đó phong cách thiết kế ra chiếc ô tô bốn bánh tiên phong trên quốc tế. Daimler được coi là nhà phát minh tiên phong đã phát minh ra động cơ đốt trong thực tiễn .Năm 1889, Daimler đã phát minh ra động cơ hai xi-lanh, bốn thì nghiêng chữ V với những van hình nấm ( xupap ). Cũng giống như động cơ năm 1876 của Otto, động cơ mới của Daimler đặt nền tảng cho toàn bộ những động cơ xe hơi sau này. Cũng trong năm 1889, Daimler và Maybach đã sản xuất chiếc ô tô tiên phong của họ ngay từ đầu, họ không kiểm soát và điều chỉnh một chiếc xe dành cho mục tiêu khác như họ vẫn làm trước đây. Ô tô Daimler mới có hộp số bốn vận tốc và đạt vận tốc 10 dặm / giờ .Daimler xây dựng Daimler Motoren-Gesellschaft vào năm 1890 để sản xuất những phong cách thiết kế của mình. Mười một năm sau, Wilhelm Maybach phong cách thiết kế ô tô Mercedes .Nếu Siegfried Marcus sản xuất chiếc ô tô thứ hai của mình vào năm 1875 và đúng như công bố, nó sẽ là chiếc xe tiên phong chạy bằng động cơ bốn chu kỳ luân hồi và là chiếc tiên phong sử dụng xăng làm nguyên vật liệu, chiếc tiên phong có bộ chế trung khí cho động cơ xăng và lần tiên phong có một đánh lửa magneto. Tuy nhiên, vật chứng duy nhất hiện có chỉ ra rằng chiếc xe được sản xuất vào khoảng chừng năm 1888, 1889 – điều này là quá muộn để trở thành chiếc xe tiên phong .

Đến đầu những năm 1900, ô tô chạy xăng bắt đầu bán chạy hơn tất cả các loại xe có động cơ khác. Thị trường ô tô ít tốn kém ngày càng phát triển và nhu cầu sản xuất công nghiệp ngày càng cấp thiết.

Các nhà phân phối xe hơi tiên phong trên quốc tế là của Pháp : Panhard và Levassor ( 1889 ) và Peugeot ( 1891 ). Đối với đơn vị sản xuất ô tô, ở đây là nói đến những nhà sản xuất hàng loạt xe có động cơ để bán chứ không chỉ là những nhà phát minh động cơ đã thử nghiệm phong cách thiết kế ô tô để kiểm tra động cơ của họ – Daimler và Benz khởi đầu với tư cách sau trước khi trở thành nhà phân phối ô tô vừa đủ và kiếm tiền sớm bằng cách cấp văn bằng bản quyền trí tuệ và bán động cơ của họ cho những đơn vị sản xuất xe hơi .

Rene Panhard và Emile Levassor

Rene Panhard và Emile Levassor là đối tác chiến lược kinh doanh thương mại máy móc chế biến gỗ khi họ quyết định hành động trở thành nhà phân phối ô tô. Họ đã sản xuất chiếc ô tô tiên phong của mình vào năm 1890 sử dụng động cơ Daimler. Edouard Sarazin, người giữ bản quyền cấp bằng bản quyền sáng tạo Daimler cho Pháp, đã ủy quyền cho nhóm nghiên cứu và điều tra. ( Cấp văn bằng bản quyền trí tuệ có nghĩa là bạn phải trả phí và sau đó bạn có quyền sản xuất và sử dụng phát minh của ai đó để thu lợi – trong trường hợp này, Sarazin có quyền sản xuất và bán động cơ Daimler ở Pháp. ) Các đối tác chiến lược không riêng gì sản xuất ô tô, nhưng họ cũng đã nâng cấp cải tiến phong cách thiết kế thân xe ô tô .Panhard-Levassor đã sản xuất xe với ly hợp hoạt động giải trí bằng bàn đạp, bộ truyền xích dẫn đến hộp số biến hóa vận tốc và bộ tản nhiệt phía trước. Levassor là nhà phong cách thiết kế tiên phong chuyển động cơ ra phía trước xe và sử dụng kiểu sắp xếp dẫn động bánh sau. Thiết kế này được biết đến với cái tên Systeme Panhard và nhanh gọn trở thành tiêu chuẩn cho toàn bộ những xe hơi vì nó mang lại sự cân đối tốt hơn và cải tổ năng lực lái. Panhard và Levassor cũng được công nhận là người đã phát minh ra mạng lưới hệ thống truyền động tân tiến – được lắp ráp trên chiếc Panhard năm 1895 của họ .Panhard và Levassor cũng san sẻ quyền cấp phép so với động cơ Daimler với Armand Peugeot. Một chiếc xe của Peugeot đã giành thắng lợi trong cuộc đua xe hơi tiên phong được tổ chức triển khai tại Pháp, cuộc đua này đã được Peugeot công khai minh bạch và thôi thúc doanh thu bán xe hơi. Trớ trêu thay, cuộc đua “ Paris đến Marseille ” năm 1897 đã dẫn đến một tai nạn đáng tiếc ô tô chết người, giết chết Emile Levassor .Ban đầu, những nhà phân phối Pháp đã không tiêu chuẩn hóa những mẫu xe hơi – tức là mỗi chiếc xe khác nhau là khác nhau. Chiếc xe tiêu chuẩn hóa tiên phong là chiếc Benz Velo năm 1894. 134 chiếc Velos giống hệt nhau được sản xuất vào năm 1895 .

Charles và Frank Duryea

Các đơn vị sản xuất ô tô thương mại chạy bằng xăng tiên phong của Mỹ là Charles và Frank Duryea. Hai đồng đội là những nhà phân phối xe đạp điện, những người khởi đầu chăm sóc đến động cơ xăng và ô tô và đã sản xuất chiếc xe có động cơ tiên phong vào năm 1893, tại Springfield, Massachusetts. Đến năm 1896, Duryea Motor Wagon Company đã bán được 13 mẫu xe Duryea, một chiếc limousine đắt tiền, vẫn được sản xuất vào những năm 1920 .

Ransom Eli Olds

Chiếc ô tô tiên phong được sản xuất hàng loạt ở Hoa Kỳ là chiếc Curved Dash Oldsmobile 1901, được sản xuất bởi nhà phân phối ô tô người Mỹ Ransom Eli Olds ( 1864 – 1950 ). Olds đã phát minh ra khái niệm cơ bản về dây chuyền sản xuất lắp ráp và khởi đầu ngành công nghiệp ô tô ở khu vực Detroit. Lần tiên phong ông mở màn sản xuất động cơ xăng và hơi nước cùng với cha mình, Pliny Fisk Olds, ở Lansing, Michigan vào năm 1885. Olds phong cách thiết kế chiếc ô tô chạy bằng hơi nước tiên phong của mình vào năm 1887. Năm 1899, với kinh nghiệm tay nghề ngày càng tăng về động cơ xăng, Olds chuyển đến Detroit để mở màn khu công trình Olds Motor Works và sản xuất ô tô giá rẻ. Ông đã sản xuất 425 chiếc “ Curved Dash Olds ” vào năm 1901 và là đơn vị sản xuất ô tô số 1 của Mỹ từ năm 1901 đến năm 1904 .

Henry Ford

Nhà sản xuất ô tô người Mỹ, Henry Ford ( 1863 – 1947 ) đã phát minh ra một dây chuyền sản xuất lắp ráp nâng cấp cải tiến và lắp ráp dây chuyền sản xuất lắp ráp dựa trên băng chuyền tiên phong trong xí nghiệp sản xuất sản xuất ô tô của mình ở xí nghiệp sản xuất Ford’s Highland Park, Michigan, vào khoảng chừng năm 1913 – 1914. Dây chuyền lắp ráp đã giảm chi phí sản xuất ô tô do giảm thời hạn lắp ráp. Mẫu xe T nổi tiếng của Ford được lắp ráp trong 93 phút. Ford đã sản xuất chiếc ô tô tiên phong của mình, được gọi là “ Quadricycle ” vào tháng 6 năm 1896. Tuy nhiên, thành công xuất sắc đến sau khi ông xây dựng Ford Motor Company vào năm 1903. Đây là công ty sản xuất ô tô thứ ba được xây dựng để sản xuất những chiếc xe do ông phong cách thiết kế. Ông đã trình làng Model T vào năm 1908 và nó đã thành công xuất sắc. Sau khi lắp ráp những dây chuyền sản xuất lắp ráp hoạt động trong xí nghiệp sản xuất của mình vào năm 1913, Ford đã trở thành nhà phân phối xe hơi lớn nhất quốc tế. Đến năm 1927, 15 triệu chiếc Model T đã được sản xuất .

Một chiến thắng khác mà Henry Ford giành được là cuộc chiến bằng sáng chế với George B. Selden. Selden, người chưa bao giờ chế tạo ô tô, đã có bằng sáng chế về “động cơ đường bộ”, trên cơ sở đó Selden được tất cả các nhà sản xuất ô tô Mỹ trả tiền bản quyền. Ford đã lật lại bằng sáng chế của Selden và mở cửa thị trường xe hơi Mỹ cho việc chế tạo những chiếc xe không đắt tiền.