در حال بارگذاری ...
  • آخرین اخبار

     
  • نیکلاس اوگوست اوتو

    نام لاتین : Nicholas August Otto
     
    اختراعات :

    موتور درون‌ سوز چهار زمانه

     

    مقدمه

     

    نیکلاس اوگوست اوتو ، مخترع آلمانی بود که در سال ۱۸۷۶ اولین موتور درون سوز چهارزمانه را ساخت که الگو و مدلی شد ، برای صدها میلیون موتور مشابه که از آن زمان تا کنون ساخته شده است. موتور درون سوز یک وسیله گردنده است که در فایف موتوری و موتورسیکلت ها کاربرد دارد. علاوه بر موارد استعمال فراوان آن در صنعت ، اختراع هواپیما بدون استفاده از آن غیر ممکن بود. تا قبل از پرواز اولین هواپیمای جت در سال ۱۹۳۹ ، نیروی محرکه تمام هواپیماها در واقع توسط موتورهای درون سوز که چرخه کار آنها بر مدار اوتو بودن تامین می شد.

     

    نیکلاس اوگوست اوتو

     

    اما مهمترین مورد کاربرد موتورهای درون سوز استفاده از آنان در اتومبیل ها است. قبل از آنکه اوتو موتور خود را اختراع کند برای ساخت اتومبیل تلاش های فراوان و عدیده ای شده بود. برخی مخترعین نظیر زیگفرید مارکوس (در سال ۱۸۷۵) ، اتین لنور (در سال ۱۸۶۲) و نیکلاژوزف کنوت (در سال ۱۷۶۹) موفق به ساخت مدل هایی شدند که حرکت می کرد. اما به علت نبودن موتور مناسب ، موتوری که هر دو مزیت وزن کم و قدرت زیاد را با هم داشته باشد هیچ کدام از آن مدل ها در عمل قابل استفاده نبود. ولی در خلال ۱۵ سال پس از اختراع موتور چهار زمانه اوتو ، دو مخترع آلمانی دیگر ، کارل بنز و گوتلمب دایملر ، هر یک اتومبیل هایی قابل استفاده و قابل فروش ساختند. از آن زمان انواع مختلف از موتورها برای به حرکت درآوردن اتومبیل ساخته شده است.

     

    ممکن است در آینده ای نه چندان دور ، اتومبیل هایی که با نیروی بخار ، باطری های برقی و یا با استفاده از سایر منابع انرژی حرکت می کنند ، ساخته شوند که نسبت به اتومبیل های کنونی برتری خواهند داشت. ولی واقعیت این است که در ۹۹ درصد از صدها میلیون اتومبیل ساخته شده تا این زمان از موتورهای درون سوز چهارزمانه است که در کامیون ها ، اتوبوس ها و کشتی ها از آن استفاده می شود. این موتور چرخه چهارزمانه ای مشابه با موتور اوتو دارد ولی نوع سوخت آن متفاوت است.

     

    اکثر اختراعات علمی (اگر استثنای مهم تسلیحات و مواد منفجره را کنار بگذاریم) برای نوع بشر سودمند بوده است. به عنوان مثال کاملا بعید است کسی پیشنهاد کند که یخچال یا پنی سیلین را تحریم کنیم و با استفاده از آنها را به طور جدی محدود سازیم. زیان های استفاده ای چنین گسترده از اتومبیل های شخصی بر کسی پوشیده نیست. اتومبیل ها علاوه بر ایجاد سرو صدا ،‌ هوا را آلوده می کنند ، با مصرف سوخت های کمیاب منبع آن را مورد تهدید قرار می دهند و هر ساله عامل قتل و جرح شمار زیادی از مردمان می شوند. مسلما اگر اتومبیل وسیله سودمندی نبود و فایده ای این چنین زیاد نداشت هرگز آن را تحمل نمی کردیم. اتومبیل های شخصی به مراتب بیشتر از وسایل حمل و نقل عمومی قابلیت تطبیق دارند. بر خلاف راه آهن و قطار زیرزمینی ، هرجا که مایل بودید می توانید آن را پارک کنید ، به هر جاکه بخواهید شما را می برد و اینجا و آنجا در خدمت شما می باشد. سریع و راحت است و بارو بنه را به آسانی حمل می کند و به شکل بی سابقه ای این مکان را برای ما فراهم می کند که کجا زندگی کنیم و وقت خود را چگونه سپری سازیم.

     

    به این ترتیب آزادی فردی را به شکلی قابل ملاحظه ای افزایش داده است. اما اینکه تمام امتیازات در برابر بهایی که جامعه برای اتومبیل می پردازد ، ارزش دارد یا خیر ، مطلب قابل بحثی می باشد. اما در هر حال کسی نمی تواند منکر آن شود که اتومبیل اثر عمده ای بر تمدن ما داشته است. تنها در ایالات متحده بیش از یکصد میلیون دستگاه اتومبیل مورد استفاده قرار دارد. این به معنای تقریبا دو تریلیون مایل ، مسافر در هر سال می باشد که این رقم بیش از مجموع مسافات طی شده در یک سال به طور پیاده ، با هواپیما ، با قطار ، با کشتی و به طور کلی با تمام اشکال حمل و نقل می باشد.

     

    برای جا دادن این اتومبیل ها هکتارها زمین را به صورت توقفگاه اتومبیل درآورده ایم ، بزرگراه های بی انتهایی ساخته ایم و تمام چشم اندازها را تغییر داده ایم. در عوض اتومبیل آنچنان سهولت جابجایی را برای ما فراهم آورده کرده است که نسل های گذشته به سختی می توانستند حتی رویای آن را در سر بپرورانند. بسیاری از صاحبان اتومبیل ها اکنون فعالیت های گسترده ای دارند و از تسهیلاتی بهره مند می شوند که احتمالا بدون اتومبیل نمی توانستند از آن برخوردار باشند. داشتن اتومبیل حق انتخاب بیشتری برای محل زندگی و محل کار به ما می دهد. امروز کسانی که در حومه شهرها سکونت دارند از تسهیلاتی برخوردارند که پیش از آن فقط در اختیار شهرنشین ها بود و این را باید مرهون اتومبیل باشند. این امر شاید دلیل اصلی گسترش و رشد حومه شهرها در دهه های اخیر و همراه با آن کاهش سکونت در مناطق مرکزی شهرها می باشد.

     

     

    زندگینامه

     

    نیکلاس اوگوست اوتو در سال ۱۸۳۲ در شهر هولشازن آلمان به دنیا آمد. هنگامی که طفلی شیرخواره بود پدرش از دنیا رفت. اوتو با اینکه دانش آموز درس خوان و کوشا بود در ۱۶ سالگی با هدف یافتن کار و کسب و تجربه در داد و ستد دبیرستان را ترک کرد. مدتی در یک خوار و بار فروشی در شهری کوچک به کار اشتغال داشت و سپس در فرانکفورت کارمند دفتری و بعد از آن فروشنده سیار شد. حدود سال ۱۸۶۰ اوتو مطالبی درباره موتور گازی که به تازگی توسط اتین لنور اختراع شده بود و اولین موتور درون سوز بود که واقعا کار می کرد ، شنید.

     

    نیکلاس اوگوست اوتو در زمان جوانی

     

    اوتو به درستی تشخیص داد که اگر موتور لنور بتواند با سوخت مایع کار کند موارد استفاده ای به مراتب بیشتر خواهد داشت زیرا در آن صورت نیازی نخواهد بود که موتور مزبور همواره به یک خروجی منبع گاز متصل باشد. اوتو به زودی نوعی کاربوراتور اختراع کرد ولی چون وسیله مشابهی قبلا اختراع شده و به ثبت رسیده بود بنابراین درخواست وی برای ثبت اختراعش رد شد. اوتو بدون دلسردی تمام تلاش خود را وقف بهبود و اصلاح موتور لنور کرد.

     

    در سال ۱۸۶۱ موفق به طراحی نوعی موتور گردید که اساسا با مدل لنور که نوع ابتدایی بود و سیکل دوزمانه داشت ، متفاوت بود. این موتوری بود که با یک چرخه چهارزمانه کار می کرد. در ژانویه ۱۸۶۲ اوتو نمونه ای از موتور چهارزمانه خود را ساخت اما با مشکلاتی برای قابل استفاده بودن موتور جدید مواجه شد که این مشکلات بیشتر در سیستم احتراق آن به چشم می خورد. اوتو این طرح را کنار گذاشت و به جای آن تلاش خود را معطوف بهتر کردن موتور اتمفسریک که خود آن را ساخته بود کرد و نوع اصلاح شده موتور دو زمانه بود که با گاز کار می کرد.

     

    طرز کار موتور دو زمانه

     

    در سال ۱۸۶۳ این اختراع را به ثبت رساند و به زودی شریکی پیدا کرد به نام ایوجن لانگن و از حمایت مالی او برخوردار شد. آنها کارگاه کوچکی تاسیس کردند و به تلاش برای بهتر ساختن موتور خود ادامه دادند. موتور دو زمانه آنها بالا گرفت و شرکتشان سود سرشاری برد.

     

    در سال ۱۸۷۲ آنها توانستند گوتلیب دایملر ، مهندس برجسته ای را که تجربیاتی در اداره کارخانه داشت به استخدام خود در آورند. این امر تولید موتور را در کارخانه آنها افزایش داد. گرچه منابع حاصل از فروش موتور دوزمانه بسیار خوب بود ولی اوتو نمی توانست اندیشه ساخت موتور چهارزمانه را که از ابتدا در پی آن بود بگذارد. او متقاعد شده بود موتور چهارزمانه که مخلوط سوخت و هوا قبل از احتراق در آن متراکم شده کارایی بیشتری از هر نوع اصلاح شده موتور دوزمانه لنور خواهد داشت.

     

    گوتلیب دایملر

     

    در اوایل سال ۱۸۶۷ اوتو سرانجام سیستم احتراق جدیدی اختراع کرد و به این ترتیب موفق شد سال بعد چهارزمانه قابل استفاده بسازد. اولین نمونه در مه ۱۸۷۶ ساخته شد و سال بعد سی هزار دستگاه از این موتور فروخته شد. به دنبال آن و تمام اشکال موتور دوزمانه لنور به زودی متروک شده و از رده خارج گردید. حق امتیاز ثبت شده آلمانی اوتو در موتور چهارزمانه یک دعوای حقوقی را در سال ۱۸۸۶ در پی داشت. از قرار معلوم یک فرد فرانسوی به نام آلفونس بیودوروشاز در سال ۱۸۶۲ وسیله مشابهی را طراحی کرده و آن را به ثبت رسانده بود. نباید تصور کرد که بیودوروشاز یک چهره تاثیر گذار است. اختراع او هرگز به بازار راه پیدا نکرد و در واقع حتی یکی از آن هم ساخته نشد و اوتو هم برای اختراع خود هرگز از آن بهره نگرفته بود. علیرغم بازنده شدن در آن دعوا موسسه اوتو همچنان پول ساز باقی ماند و او به هنگام مرگ در سال ۱۸۹۱ کاملا ثروتمند بود.

     

    موتور دوزمانه ای که دایملر بر روی دوچرخه قرار داده بود

     

    در همان دوران گوتلیب دایملر در سال ۱۸۸۲ موسسه اوتو را ترک کرد. او بر آن بود که موتور اوتو را برای یک وسیله نقلیه به کار گیرد. تا سال ۱۸۸۳ وی به یک سیستم احتراق بهتر دست یافت (البته نه سیستمی که امروزه مورد استفاده همگان است) که موتور را قادر می ساخت با گردش ۷۰۰ تا ۹۰۰ دور در دقیقه عمل کند. (حداکثر سرعت در مدل اوتو ۱۸۰ تا ۲۰۰ دور در دقیقه بود). علاوه بر آن دایملر رنج زیادی را متحمل شد تا توانست موتور بسیار سبک تری بسازد. در سال ۱۸۸۵ او یکی از موتورهای خود را روی یک دوچرخه نصب کرد و به این ترتیب اولین موتورسیکلت دنیا ساخته شد.

     

    دایملر سال بعد اولین موتور سیکلت خود را ساخت. اما به زودی معلوم شد که کارل بنز در این مسابقات جلو افتاده است. بنز اولین اتومبیل خود را دارای سه چرخ بود ولی اتومبیل بودن آن انکار نبود سه ماه زودتر ساخته بود. نیروی محرکه اتومبیل بنز مانند دایملر مدلی از موتور چهارزمانه اوتو بود. موتور بنز در بهترین حالت خود کمتر از ۴۰۰ دور در دقیقه گردش داشت ولی کافی بود تا اتومبیل او قابل استفاده باشد. بنز با سرسختی برای بهتر کردن اتومبیل خود تلاش کرد و طی چند سال توانست بازار خوبی برای آن پیدا کند.

     

     

    دایملر بازاریابی برای اتومبیل خود را کمی دیرتر از بنز آغاز کرد ولی او نیز در کار خود موفق شد. موسسات بنز و دایملر سرانجام به هم پیوستند. اتومبیل معروف مرسدس بنز در کاخانه ادغام شده آنان ساخته می شود. در راستای توسعه صنعت اتومبیل سازی از چهره معروف دیگری نیز یاد کرد او هنری فورد مخترع و صنعتگر آمریکایی می باشد. او اولین فردی بود که به تولید انبوه اتومبیل های ارزان قیمت همت گماشت. موتور درون سوز و اتومبیل از اختراعات بسیار مهم و برجسته می باشد و اگر یک فرد به تنهایی سزاوار آن بود که افتخار این اختراعات به او داده شود بدون تردید او در جایی نزدیک به صدر این فهرست قرار می گرفت. افتخار اصلی این اختراعات را باید بین چند تن تقسیم کرد : لنور ، اوتو ، داملر و فورد. اما از میان تمام این افراد بیشترین سهم باید به اوتو داده شود. موتور لنور اساسا قدرت و کارایی کافی برای به حرکت درآوردن اتومبیل را نداشت. اما موتور اوتو از کیفیت مورد نیاز برای این کار برخوردار بود.

     

    قبل از آنکه اوتو در سال ۱۸۷۶ موتور خود را اختراع کند ساخت یک اتومبیل قابل استفاده تقریبا غیرممکن می نمود. اما پس از سال ۱۸۷۶ انجام آن دیگر حتمی و مسلم گردید. بنابراین نیکلاس اوگوست اوتو را باید یکی از سازندگان واقعی دنیای نوین دانست.




    نظرات کاربران