Wielcy konstruktorzy - część 1
Nawet najpiękniejszy, najbardziej oryginalny samochód nie odniesie sukcesu, jeśli będzie mechanicznie nieudany. Kiedy kupujemy auto, w pierwszym momencie zwracamy uwagę na jego design, ale ostatecznie decyzję podejmujemy po jeździe próbnej, kiedy ocenimy, jak się prowadzi, jak pracuje silnik, zawieszenie, elektronika, hamulce. I choć rola stylistów w procesie powstawania auta jest niezmiernie ważna, bez pracy inżynierów odpowiedzialnych za mechanikę i za cały projekt samochód byłby tylko mniej lub bardziej udatnie ukształtowaną metalową wydmuszką.
Motoryzacja od zawsze przyciągała najwybitniejszych wynalazców, projektantów i inżynierów. Takie nazwiska jak Benz, Maybach, Renault czy Porsche znane są nawet motoryzacyjnym laikom. To pionierzy, dzięki którym wszystko się zaczęło. Ale pamiętajmy, że często nieco w cieniu tych najbardziej znanych postaci kryją się inni, równie wybitni, inżynierowie. Czy auta Alfy Romeo byłyby tak kultowe bez silników skonstruowanych przez Giuseppe Busso, czy można wyobrazić sobie sportowe mercedesy bez Rudolfa Uhlenhauta, pominąć dokonania słynnych brytyjskich "garażowców" albo wynalazki Beli Barenyiego? Z pewnością nie.
Cykl Otta i wysokie sprężanie Diesla
Samochód stał się samochodem, kiedy od bryczek i powozów odpięto konne zaprzęgi i zastąpiono je silnikami spalinowymi (choć trzeba pamiętać, że pionierzy motoryzacji testowali także napędy gazowe i elektryczne). Przełomem w działaniu takich silników stał się wynalazek genialnego samouka Nikolausa Otto (1832-1891), który w 1876 r., przy pomocy Eugena Langena, zbudował pierwszy czterosuwowy motor spalinowy, którego zasada działania (tzw. cykl Otta), polegająca na zasysaniu paliwa i powietrza, sprężaniu mieszanki, wywołaniu zapłonu i suwu pracy, wreszcie usuwaniu spalin, jest nadal aktualna i powszechnie wykorzystywana.
W 1892 r. inny niemiecki konstruktor, Rudolf Diesel (1858-1913), pokazał światu rozwiązanie alternatywne - projekt silnika wysokoprężnego o zapłonie samoczynnym. Był on w dużym stopniu oparty na wynalazku polskiego konstruktora Jana Nadrowskiego, który jednak nie zdołał zastrzec swego patentu ze względu na brak pieniędzy. Diesel zrobił to 28 lutego 1893 r., a cztery lata później pierwszy w pełni sprawny silnik Diesla był gotowy. Początkowo ze względu na pokaźne gabaryty nie nadawał się do automobili, ale w 1936 r. w końcu trafił pod maski mercedesów, a później kolejnych aut. Diesel niezbyt długo cieszył się swoją sławą, ponieważ już w 1913 r. zginął w tajemniczych okolicznościach podczas morskiej przeprawy przez kanał La Manche.
Pionierzy
3 lipca 1886 r. na Ringstrasse w niemieckim Mannheim konstruktor Karl Benz (1844-1929) zaprezentował publicznie niezwykły trzykołowy wehikuł napędzany czterosuwowym silnikiem spalinowym o pojemności 954 cm3 i mocy 0,9 KM. Patent-Motorwagen Nummer 1 miał elektryczny zapłon, a sterowanie odbywało się za pomocą dźwigni obracającej przednie koło. Na ramie z giętych rur stalowych zamontowano ławkę dla kierowcy i pasażera, a nierówności drogi amortyzowały umieszczone pod nią sprężyny oraz resory piórowe. Benz skonstruował pierwszy samochód w dziejach za pieniądze pochodzące z posagu swojej żony Berthy, która pragnąc udowodnić, że konstrukcja męża ma potencjał i jest udana, w 1888 r. brawurowo pokonała trzecią wersją Patent-Motorwagena 106-kilometrową trasę z Mannheim do Pforzheim.
Benz nie wiedział, że w tym samym czasie, 100 km dalej, pod Stuttgartem, inny pojazd, który można uznać za pierwszy samochód, zbudowało dwóch genialnych konstruktorów: Wilhelm Maybach (1846-1929) i Gottlieb Daimler (1834-1900).
Maybach miał trudne dzieciństwo (w wieku 10 lat stracił rodziców), ale za to szczęście do ludzi, których spotykał na swojej drodze. Pierwszym z nich był dyrektor miejscowej szkoły, który dostrzegł nieprzeciętne zdolności techniczne Maybacha i załatwił mu stypendium. Drugim był Gottlieb Daimler, syn piekarza z Schorndorfu, który dzięki umiejętnościom technicznym równie wysokim, co u Maybacha, robił szybką karierę w przemyśle maszynowym. Obaj konstruktorzy po raz pierwszy zetknęli się ze sobą w 1865 r., kiedy Daimler, kierujący fabryką maszyn w Reutilingen, zatrudnił w niej młodego Maybacha. Odtąd, aż do przedwczesnej śmierci Daimlera w 1900 r., pracowali zawsze razem. Zatrudnieniu w firmie Nikolausa Otto, dopracowali jego silnik benzynowy, a potem założyli własny warsztat, stawiając sobie za cel zbudowanie małego silnika benzynowego o dużej mocy, który miał zastąpić silniki na gaz. Udało się to już po roku, a kolejnymi krokami było skonstruowanie jednego z pierwszych motocykli na świecie (1885) i samochodu (1886). Panowie zamówili powóz, do którego dołożyli silnik własnej konstrukcji. Tak powstał pierwszy spalinowy pojazd czterokołowy. Rok później, tym raz całkowicie samodzielnie i od podstaw, zbudowali kolejny, dużo bardziej zaawansowany technicznie automobil.
Maybach wynalazł także gaźnik dyszowy, układ napędowy wykorzystujący pasek oraz innowacyjny system chłodzenia silnika. W 1890 r. Daimler przekształcił przedsiębiorstwo w spółkę Daimler-Motoren-Gesellschaft (DMG). Przez długi czas rywalizowała ona z firmą Benza, który po pierwszych sukcesach poszedł za ciosem i już w 1894 r. opracował pierwsze masowo produkowane auto - Velo z 1894 r. (sprzedało się w liczbie 1200 egzemplarzy), silnik typu bokser (1896), a w 1909 r. unikatowy samochód sportowy - Blitzen (Błyskawica) z 200-konnym silnikiem o pojemności 21,5 litra rozpędzający się do prawie 227 km/h! W 1926 r. jego firma Benz & Cie połączyła się z DMG. Powstały zakłady Daimler-Benz A.G., najbardziej znane z samochodów marki Mercedes. Benz był już wtedy na emeryturze, Daimler zmarł, a Maybach założył własną firmę produkującą auta luksusowe. Co ciekawe, ten ostatni nigdy nie posiadał własnego samochodu, najchętniej przemieszczał się na piechotę lub tramwajem.
Pionierskie automobile były na tyle przełomowymi wynalazkami, że błyskawicznie zdobyły popularność na całym świecie. Nad Sekwaną początkowo najważniejsze konstrukcje i innowacje powstawały w warsztatach firmy Panhard & Levassor, pierwszego na świecie przedsiębiorstwa powstałego wyłącznie po to, aby produkować auta. Nazwa pochodzi od nazwisk założycieli - René Panharda i Émile'a Levassora, którzy motoryzacyjny biznes rozpoczęli już w 1887 r., wypuszczając na rynek automobil (a raczej powóz) z silnikiem na licencji Daimlera.
Na konto obu panów można przypisać wiele wynalazków kształtujących nowoczesną motoryzację. To w ich automobilach zastosowano po raz pierwszy silnik czterocylindrowy, wał korbowy łączący silnik z przekładnią; pedał sprzęgła, dźwignię zmiany biegów umieszczoną między siedzeniami, chłodnicę montowaną z przodu. Przede wszystkim jednak wymyślili schemat konstrukcyjny, dominujący przez wiele kolejnych dekad, czyli pojazd z czterema kołami i silnikiem umieszczonym z przodu napędzającym tylne koła za pomocą przekładni zębatej sterowanej manualnie, zwany systemem Panharda.
Silniki Panharda i Levassora, produkowane na licencji Daimlera, kupił inny zdolny francuski inżynier Armand Peugeot i od 1891 r. zaczął montować je w automobilach całkowicie własnej konstrukcji, dając początek firmie Peugeot. W 1898 r. swój pierwszy samochód skonstruował Louis Renault. Temu zdolnemu samoukowi, początkowo pracującemu w niewielkim warsztacie mieszczącym się w szopie położonej w ogrodzie rodzinnego domu w Billancourt, zawdzięczamy m.in. trzybiegową skrzynię przekładniową z przesuwnymi kołami zębatymi oraz wał napędowy, przekazujący napęd z silnika, znajdującego się z przodu pojazdu, na tylne koła.
Po sukcesie w budowie pierwszego pojazdu zwanego Voiturette, Louis, wraz ze swoim braćmi Marcelem i Fernandem, założył 30 marca 1899 r. firmę Renault Freres (Bracia Renault). Ich wspólnym dziełem był m.in. pierwszy samochód o nadwoziu zamkniętym i hamulce bębnowe. W okresie I wojny światowej Louis zbudował także jeden z pierwszych w dziejach czołgów - słynny model FT17.
Również w Stanach Zjednoczonych całe zastępy inżynierów i konstruktorów samouków starały się zbudować swoje własne automobile, ale w tym pionierskim okresie najwięcej ważnych patentów można zapisać na konto braci Jamesa i Williama Packardów, którzy w swoich autach zastosowali takie nowinki technologiczne, jak kierownica w kształcie koła zamiast rumpla sterowego, układ biegów w systemie "H", pedał gazu czy pierwszy 12-cylindrowy silnik montowany w aucie osobowym (Twin Six z 1916 r.).
Wyścigowe arcydzieła
Chociaż dokonania takich inżynierów jak Benz, Levassor, Renault czy Peugeot w dziedzinie automobili sportowych były niezwykle ważne, to dopiero Ettore Bugatti (1881-1947), Włoch urodzony w Mediolanie, ale pracujący w niemieckiej, a później francuskiej Alzacji, wyniósł je do poziomu mechanicznych i stylistycznych dzieł sztuki. Podobnie jak auta luksusowe, ponieważ wyścigówki i limuzyny były spécialité de la maison firmy Bugattiego. Już w wieku 16 lat zamontował dwa silniki w trzykołowym rowerze i wystartował nim w 10 wyścigach automobilowych, z czego wygrał osiem. Największe dokonania Bugattiego to modele Type 35, Type 41 Royale i Type 57SC Atlantic. Ten pierwszy to jedna z najsłynniejszych wyścigówek w historii, w drugiej połowie lat 20. XX w. ten piękny klasyczny bolid zwyciężył w ponad 1000 wyścigów. Wyprodukowane w siedmiu egzemplarzach 41 Royale kosztowało trzykrotnie więcej niż najdroższy wówczas rolls-royce. Z kolei Atlantic to jeden z najpiękniejszych i najbardziej wyrafinowanych samochodów w dziejach motoryzacji.
Firma Bugatti, wspólnie z Alfą Romeo, na bardzo długo zdominowały rajdy i wyścigi. W latach 30. XX w. dołączyły do nich rosnące w siłę Auto Union i Mercedes. Ten drugi za sprawą pierwszej "Srebrnej Strzały", czyli modelu W25. Po kilku latach wyścigówka ta zaczęła jednak tracić swoją przewagę nad konkurencją. Wtedy na scenie pojawił się nowy szef działu wyścigowego Mercedesa Rudolf Uhlenhaut (1906-1989), jeden z najwybitniejszych konstruktorów bolidów wyścigowych i aut sportowych w historii motoryzacji. W ciągu roku opracował nową "Srebrną Strzałę" (W125), a potem, po kolejnej zmianie przepisów ograniczającej pojemność silników, bolid W154. Ten pierwszy model miał pod maską silnik o pojemności 5663 l, generujący moc 592 KM, rozpędzał się do 320 km/h i pozostawał najmocniejszym samochodem serii Grand Prix aż do lat 80 XX w.!
Po latach wojennego chaosu Mercedes ponownie powrócił do motorsportu za sprawą Uhlenhauta, a konkretnie stworzonego przez niego arcydzieła na czterech kołkach, czyli bolidu W196. Uzbrojony w wiele technologicznych innowacji (m.in. karoseria ze stopu magnezu, niezależne zawieszenie, 8-cylindrowy, rzędowy silnik z wtryskiem bezpośrednim, rozrząd desmodromiczny, czyli taki, w którym otwarciem i zamknięciem zaworów sterują krzywki wałków rozrządu), był bezkonkurencyjny w latach 1954-55.
Ale nie było to ostatnie słowo genialnego konstruktora. Kiedy zapytamy, jakie auto koncernu ze Stuttgartu jest najsłynniejsze, z pewnością wiele osób wskaże 300 SL "Gullwing" z 1954 r., ewentualnie model 300 SLR, który Stirling Moss określił mianem "najwspanialszego samochodu wyścigowego, jaki kiedykolwiek zbudowano". Oba auta to konstrukcje Uhlenhauta.
"Gullwing" miał być z założenia bardzo lekki, dlatego szkielet nadwozia wykonano z rur stalowych. Ponieważ oplatały one całe auto, jedynym wyjściem było zastosowanie niezwykle oryginalnych uchylnych do góry drzwi. Uhlenhaut miał duży talent wyścigowy, ale jego zwierzchnicy nie pozwolili mu brać udziału w zawodach, ponieważ było to zbyt duże ryzyko dla koncernu - był nie do zastąpienia. Podobno jednak podczas jazd testowych zdarzało mu się "wyciągać" lepsze czasy niż legendarny Manuel Fangio, a pewnego razu, będąc spóźnionym na ważne spotkanie, pokonał trasę z Monachium do Stuttgartu za kierownicą słynnego 300-konnego "Uhlenhaut Coupé" (szosowa wersja SLR-a) raptem w godzinę, co nawet dzisiaj zwykle zabiera to dwa razy więcej czasu.
Najlepsi z najlepszych
W 1999 r. jury złożone z 33 dziennikarzy samochodowych przyznało tytuł "Samochodowego inżyniera XX wieku" Ferdynandowi Porsche (1875-1951). O to, czy ten niemiecki konstruktor zasłużył na najwyższe miejsce na podium, można się oczywiście spierać, ale niewątpliwie jego wkład w rozwój motoryzacji jest olbrzymi, o czym świadczą choćby suche dane - skonstruował ponad 300 różnych pojazdów mechanicznych i uzyskał ok. 1000 motoryzacyjnych patentów. Nazwisko Porsche kojarzy nam się przede wszystkim z kultową marką samochodów sportowych i modelem 911, ale słynny konstruktor zdążył jedynie położyć podwaliny pod rynkowy sukces tego przedsiębiorstwa, tak naprawdę był on dziełem jego syna Ferry’ego.
Porsche jest także ojcem sukcesu Volkswagena Garbusa, którego zaprojektował jeszcze w latach 30. na osobiste życzenie Hitlera. Po latach okazało się, że w znacznym stopniu wykorzystał projekt innego znakomitego konstruktora, Hansa Ledwinki, przygotowany dla czeskiej Tatry. Wątpliwa moralnie była także jego postawa podczas wojny, ponieważ z własnej woli angażował się we współpracę z hitlerowcami, a w kierowanych przez siebie fabrykach wykorzystywał niewolniczą pracę robotników przymusowych.
Miał jednak Porsche na swoim koncie także wiele "czystych" projektów i wynalazków. Karierę konstruktora samochodów rozpoczął od pracy w wiedeńskim przedsiębiorstwie Lohner & Co. Jego pierwszymi dokonaniami były prototypowe pojazdy elektryczne - pierwszy z nich, znany jako Semper Vivus, zaprezentowany w 1900, był pionierską hybrydą - koła napędzane były silnikami elektrycznymi zamontowanymi w piastach, a silnik benzynowy pełnił funkcję generatora prądu. Drugim był pojazd czterosilnikowy Lohner-Porsche - pierwszy na świecie samochód z napędem na cztery koła.
W 1906 r. Porsche rozpoczął pracę w firmie Austro-Daimler jako szef wydziału projektowego i zajmował się tam autami wyścigowymi. Pełnię swoich możliwości pokazał jednak dopiero w firmie Daimler-Benz, dla której stworzył jeden z najlepszych przedwojennych samochodów sportowych - Mercedesa SSK, oraz współpracując z Auto Union - w 1932 r. zbudował dla nich nowatorski bolid wyścigowy P-Wagen, z silnikiem umieszczonym za kierowcą. W 1931 r. konstruktor otworzył firmę sygnowaną własnym nazwiskiem. Dwa lata później, spełniając życzenie Hitlera, rozpoczął prace nad "samochodem dla ludu" (niem. Volkswagen).
Niewiele brakowało a palmę pierwszeństwa w budowie takiego auta odebrałby Ferdynandowi Porsche inny konstruktor urodzony w Austro-Węgrzech. W archiwum Mercedesa zachowały się schematy i rysunki auta zbudowanego na ramie rurowej i napędzanego silnikiem typu bokser, bardzo przypominającego późniejszego Garbusa. Ich autorem był Węgier, Bela Barényi (1907-1997), a sporządził je jeszcze w latach 20. XX w. podczas studiów, pięć lat przed tym, kiedy pracę nad podobnym projektem rozpoczął Porsche.
Barényi swoją karierę zawodową związał z Mercedesem, ale doświadczenie zdobywał w austriackich firmach Austro-Daimler, Steyr i Adler. Jego pierwszą aplikację o pracę Daimler odrzucił. W 1939 r. zjawił się na drugiej rozmowie, podczas której członek zarządu koncernu, Wilhelmem Haspel, zapytał go, co by ulepszył w ówczesnej gamie pojazdów Mercedes-Benz. "Właściwie... wszystko" - odpowiedział bez wahania Barényi i na miesiąc przed wybuchem II wojny światowej objął nowo utworzony dział bezpieczeństwa koncernu.
Barényi wcale nie przeceniał swoich możliwości, okazał się bowiem jednym z najbardziej płodnych i błyskotliwych wynalazców w dziejach. Zarejestrował ponad 2,5 tys. patentów (realnie było ich nieco mniej, bo w niektórych wypadkach był to ten sam projekt, zarejestrowany w różnych krajach), dwa razy więcej niż Thomas Edison. Większość z nich była opracowana dla Mercedesa i dotyczyła bezpieczeństwa. Do najważniejszych wynalazków Barényiego należy odporna na deformacje kabina pasażerska i strefy kontrolowanego zgniotu (patent z 1952 r., po raz pierwszy w pełni zastosowany w modelu W111 w roku 1959) oraz bezpieczna łamana kolumna kierownicza (patent z 1963 r., wprowadzony w 1976 r. w serii W123). Był również prekursorem testów zderzeniowych. Przyczynił się do upowszechnienia hamulców tarczowych i dwuobwodowych układów hamulcowych. Bez wątpienia jego wynalazki uratowały (i nadal ratują) życie milionów ludzi.
Francuskim odpowiednikiem Ferdynanda Porsche był André Lefèbvre (1894-1964), bez wątpienia jeden z najzdolniejszych projektantów w dziejach motoryzacji. Citroën Traction Avant, 2CV, DS, HY to auta, które zbudowały renomę francuskiego producenta, ale także jedne z najważniejszych i najciekawszych aut, jakie w ogóle powstały. Za ich skonstruowanie odpowiadał właśnie Lefèbvre, wspierany przez równie znakomitego inżyniera Paula Magèsa i wybitnego stylistę Flaminio Bertoniego.
Każdy z tych samochodów był przełomowy i innowacyjny. Traction Avant (1934) to pierwszy seryjnie produkowany samochód z przednim napędem, mający jednobryłowe samonośne nadwozie, niezależne zawieszenie kół (zaprojektowane przez Ferdynanda Porsche) i hamulce hydrauliczne. 2CV (1949), niezwykle prosty konstrukcyjnie, ale bardzo uniwersalny, zmotoryzował Francję, a z czasem stał się autem kultowym i modnym. DS był wyjątkowy pod każdym względem, kiedy wszedł na rynek w 1955 r.. zaawansowaniem technologicznym wyprzedzał konkurencję o lata świetlne, np. innowacyjne hydropneumatyczne zawieszenie zapewniało nieziemski komfort. Z kolei dostawczak HY (1947) zadziwiał wyglądem (falista blacha), ale i praktycznością.
Krzysztof Michał Jóźwiak
