Když prý poprvé uslyšel svůj čtyřtaktní motor, pocítil radost až andělskou. Tak komentoval Nicolaus Otto svůj největší vynález, který dnes pohání většinu automobilů. Ty čtyři takty jsou přímo hudbou moderního světa, jakkoliv toto pojmenování dřívější intelektuály poněkud iritovalo. Ovšem my tu hudbu posloucháme dodnes a mnohým nadšencům zní lépe, než ty nejkrásnější symfonie.
Podívejte se, jak startují obří motory:
Přišel na svět v roce 1832 do rodiny farmáře v obci Holzhausen auf der Heide, což je „díra“, kde dnes žije jen něco přes tisícovku obyvatel a ani v devatenáctém století to nebylo lepší. Byl nejmladší ze šesti dětí a jeho otec si ho mnoho neužil, neboť ve stejném roce zemřel.
Po základní školní docházce, navštěvoval reálku v Langenswalbachu, ale navzdory dobrým školním výsledkům školu nedokončil. Ačkoliv se na střední škole zajímal o vědu, pochopil, že praktický život bude potřebovat něco přízemnějšího, neboť na studia nebyly peníze. Proto se vyučil obchodníkem a posléze vystřídal několik firem, pro které jako obchodní cestující po celém západním Německu prodával koloniální zboží – rýži, kávu, čaj, cukr.
Za vším hledej ženu
Vypadalo to na celkem nudný a nezajímavý život, jenomže... V roce 1858 na jakési karnevalové zábavě poznal Annu Gossi, do které se zamiloval a kterou si chtěl vzít. Jenže byl chudý jako kostelní myš a otec jeho vyvolené zřejmě usoudil, že rodinu nezajistí. To byl tenkrát takový zvyk, že mládenec musel nejprve prokázat své schopnosti, než si mohl slečnu odvést k oltáři.
Jenže jak zbohatnout? Čím? Otto začínal chápat, že obchodem to moc snadné nebude. Přesídlil z Frankfurtu do Kolína nad Rýnem, kde žil jeho bratr Wilhelm a on zde našel přece jen lepší místo, ovšem stále to nebylo valné. Pak se ale v roce 1860 dočetl o novém spalovacím motoru na svítiplyn, který vynalezl Belgičan Lenoir.
Cesta za motorem
Je třeba zdůraznit, že Lenoir nebyl zdaleka sám, kdo se o vývoj tohoto motoru zasloužil. Největší podíl na vynálezu má Eugenio Barsanti, řádový bratr, který v roce 1857 ve Florencii dokončil svůj plynový motor poháněný směsí uhlovodíků a nastolil princip. Jenže jeho motor tehdejší průmyslníky ještě nezaujal.
Jean Etienne Lenoir, belgický inženýr který odešel do Paříže za lepším živobytím, se o tomto motoru doslechl. Vzhledem k tomu, že vynalézání patřilo k jeho koníčkům (vymyslel například smaltované nádobí či vylepšený telegraf), tak se pustil do experimentů a zanedlouho postavil svůj vlastní motor na svítiplyn.
První dvoutaktní motory
Je třeba zdůraznit, že tyto první dvoutaktní motory se nejen nepodobaly moderním čtyřtaktům, ale ani dnešním dvoutaktům, jehož první moderní variantu zkonstruoval v roce 1878 Dugald Clerk. Tyto první atmosférické dvoutakty byly v podstatě parní stroje, kde místo páry jako pohon působil plyn. Fungovaly buď jako dvojčinné parní stroje (Lenoirův), nebo jako jednočinné (Ottův motor).
Lenoirův motor velmi zaujal širokou veřejnost a novináři mu prorokovali skvělou budoucnost. Měli v jistém směru pravdu, na druhé straně to ale byl pouhý začátek dlouhé cesty. Motor to byl totiž velice nevýkonný a s vysokou spotřebou plynu. Jenže byl tichý, levný a oproti mamutím parním strojům i lehce transportovatelný.
Stačilo ho připojit k rozvodu plynu, který tehdy z důvodů osvětlení už velká města měla, a mohl pracovat. Nepotřeboval hromadu uhlí ani vody, vystačil si pouze s tou jednou plynovou přípojkou. Pro malé továrničky to bylo ideální řešení.
Když se o tomto motoru Nicolaus a Wilhelm doslechli, postavili jeho kopii a pokusili se ji patentovat v Německu, s tím rozdílem, že jejich motor měl pohánět alkohol. Těžko říci, jak si to vlastně představovali a zda něco takového mohlo bez karburátoru (který ještě nebyl vynalezen) vůbec fungovat, každopádně jim to neprošlo. Bylo jim taktně vysvětleno, že snažit se patentovat jejich dvoutaktní motor jako novotu je poněkud netaktní.
Až v ten správný čas
Tím celá věc přestala bratra Wilhelma bavit a Nicolaus zůstal sám, ale nevzdával se. Spojil se se zručným mechanikem s nímž další dva roky vylepšoval svůj motor, dokonce svému snu natolik propadl, že v roce 1862 se vzdal svého místa a plně se věnoval vývoji. Těžko říct, co na takový krok řekla jeho věrná Anna, která na něj stále čekala...
Jenže vývoj byl drahý a v průběhu roku 1863 si Nicolaus uvědomil, že si ukousl příliš velký krajíc. Ušetřené peníze mizely přímo před očima a motor sice vypadal slibně, ale stále nebyl přepracován tak, aby mohl být patentován. Naštěstí se v tomto nejkritičtějším období svého života seznámil s Eugenem Langenem, absolventem polytechniky a především bohatým synkem vlastníka kolínského cukrovaru.
Slovo dalo slovo a v roce 1864 byla založena firma N.A. Otto & Cie KG, první firma věnující se pouze výrobě motorů. Nicolaus si pro tuto příležitost dokonce i změnil jméno, protože až do této doby bylo jeho prvním jménem August. Ovšem těžko říci, co vlastně v tom začátku vyráběli, protože svůj první motor dokončili až v roce 1867. To bylo ale právě včas.
V tomto roce se totiž v Paříži konala slavná světová výstava, kterou navštívilo tehdy rekordních devět milionů návštěvníků. Mezi mnoha vystavenými exponáty se nacházela i tehdejší absolutní technická novinka – spalovací motory. Lenoir sám tam přivezl čtrnáct svých výtvorů, no a nějaký neznámý Němec z Kolína jeden strašně hlučný a rachotící.
Překvapení z Německa
Porota zprvu chtěla obratem ocenit Lenoira, ovšem německý specialista trval na tom, aby se i ten Ottův motor vyzkoušel. Třeba přeci jen není tak špatný. A pro pořádající Francouze to byl šok. Ukázalo se, že Ottův motor sice není tak tichý, ovšem spotřebuje pouhou třetinu plynu, kterou pro svou funkci požaduje nenasytný motor Lenoirův.
Zlatá medaile z výstavy byla pro začínající firmu tou nejlepší reklamou. Bylo jasné, že je tu úspěch a nic nebrání sériové výrobě pro lačné zákazníky. Vlastně, byla tu jedna drobnost. Chyběly peníze...
Ovšem díky tomu úspěchu si Nicolaus Otto mohl konečně splnit jeden ze svých snů a v květnu 1868 po desetiletém čekání konečně pojal za manželku Annu Gossi. V průběhu dalších čtrnácti let se jim narodilo sedm dětí, přičemž nejmladší Gustav se stal jedním z průkopníků leteckého průmyslu. Vynálezecký talent se zkrátka dědí.
Čtyři takty
Svatba ovšem nevyřešila finanční problémy firmy. Existovala jediná možnost, jak zavést sériovou výrobu a motory dále vylepšovat. Bylo nutné založit akciovou společnost. Nějaký čas zabralo hledání investorů, nicméně v roce 1872 byla konečně založena „Gasmotoren-Fabrik Deutz Aktiengesellschaft“, v níž se stal Nicolaus Otto obchodním ředitelem.
Možná se nad tím někdo pozastaví. Proč obchodním, proč se on, vynálezce motoru, nevěnoval technickému zlepšování? No protože přece neměl žádný titul! Firma si mohla dovolit najmout skvělé inženýry, jako například technického ředitele Gottlieba Daimlera či jeho pravou ruku Wilhelma Maybacha, kteří ten Ottův motor plný dětských nemocí dopracovali k perfektně funkčnímu stavu.
Pro nadaného amatéra Nicolause najednou nebylo v technickém vývoji místo. Nesl to velice těžce a s Daimlerem byl neustále na kordy. Dle legendy si nakonec z trucu v koutku továrny vytvořil malou dílničku, kde se pokusil vrátit ke svému dávnému nápadu z roku 1862. Tehdy jej totiž napadla přelomová věc.
Pochopil, že dvoutaktní motor, kde se neustále mísí směs s výfukovými plyny, není efektivní. Co všechny ty čtyři pracovní fáze motoru – tedy sání, kompresi, expanzi a výfuk – rozdělit tak, aby nebyly všechny vykonány během jedné otáčky ale během otáček dvou?
To by umožnilo dokonale oddělit především sání a výfuk, zajistilo by se lepší hoření paliva a efektivnější využití jeho energie... Otto si uvědomoval, že právě toto je ten základní princip, jak spalovací motor dovést k větší efektivitě. Už tehdy v roce 1862 to zkusil, ale motor mu vybouchl pod rukama...
Dal se do díla v roce 1875 a o rok později byl jeho přelomový motor k dispozici pro patentování. Samozřejmě, jako s jeho prvním motorem to bylo stejné, nefungoval dokonale a doladit jej museli inženýři v čele s Daimlerem. Nicméně i ten, který Ottu jinak podceňoval jako amatéra, musel uznat, že tento jeho nápad je geniální.
Když automobily teprve začínaly
Vynález čtyřtaktního motoru znamenal pro Ottu největší životní úspěch a firma v následujících létech vyrobila přes 50 000 těchto strojů. Podle něj je také tento čtyřtaktní motorový cyklus pojmenován. Stal se slavným a uznávaným, nicméně s Daimlerem se v roce 1880 ve zlém rozešli. Otto prostě nepřipustil, že by ten inženýrek měl experimentovat s další odvážnou myšlenkou – aby palivem místo svítiplynu byla jiná látka, například benzín.
Otto soudil, že něco takového není potřeba, protože svítiplyn je k dispozici v každé továrně. Daimler s Maybachem ale asi již tušili, že čtyřtaktní motor může pohánět i tam, kde plynové potrubí bude omezující. Těžko říci, zda mysleli zrovna na zrod automobilismu, ale právě k tomu Daimlerova myšlenka spěla.
Souboj prvních motorů
Ottův čtyřtaktní motor musel od svého zrodu bojovat s konkurencí nejen dalších poněkud odlišně řešených čtyřtaktů, ale i dvoutaktních motorů. Ty se v této době používaly nejen pro pohon motorek či drobných strojů, ale i některých prvních automobilů. Výhodou byla jejich jednodušší konstrukce, protože nevyžadovaly složité rozvody a ventily, ovšem měly větší spotřebu, nižší efektivitu a byly hlučnější. Možná největší výhodou byla jejich nižší cena, takže i proto neměl Otto se svým motorem zrovna jednoduchou pozici k uplatnění.
Nicolaus Otto zemřel v roce 1891 ve svých 58 letech. Prvních automobilů se tedy dožil, ovšem v této době šlo stále ještě jen o technickou hračku bez nějakého obchodního významu. Dá se tedy předpokládat, že svého rozhodnutí zbavit se Daimlera nikdy nelitoval.
Raketový motor Sabre se představuje:
Konec svého života věnoval patentovým sporům, protože jeho motor byl napaden konkurencí, neboť už v roce 1862 si motor na stejném principu nechal patentovat Beau De Rochas. Ten ale nikdy žádný motor nepostavil, takže je otázkou, zda by něco takového vůbec dokázal. Priorita pana Otty je proto dodnes uznávána a oceňována. Ono od myšlenky k její realizaci bývá občas dost daleko. A Nicolaus Otto dokázal obojí.
Pokračování článku patří k prémiovému obsahu pro předplatitele
Chci Premium a Živě.cz bez reklam
Od 41 Kč měsíčně
Témata článku: Technika, Historie, Automobily, Německo, Lidé, GAS, Osobnosti vědy a techniky, Jednoduchá pozice, Malá dílnička, Drobný stroj, Dieslový motor, CTY, Vylepšený telegraf, Pouhý začátek, Meda, Stejný princip, Výfukový plyn, Světová výstava, Technický vývoj, Dobré živobytí, Obchodní cestující, Obří motor, Přelomová věc, Základní princip, Zlatá medaile