Araba Forumu kategorisinde açılmış olan Otomobillerin Teknolojik Gelişim Kronolojisi - Arabaların Tarihi ve Gelişimi konusu , Otomobillerin Teknolojik Gelişim Kronolojisi 1680— Çalışabilen ancak kullanışlı olmayan ilk içten yanmalı motor 1680 yılında Hollandalı Christiaan Huygens ’in yaptığı barutun yanması ile çalışan pistonlu makine oldu. Kapalı bir silindir ...
Otomobillerin Teknolojik Gelişim Kronolojisi
1680— Çalışabilen ancak kullanışlı olmayan ilk içten yanmalı motor 1680 yılında Hollandalı Christiaan Huygens ’in yaptığı barutun yanması ile çalışan pistonlu makine oldu. Kapalı bir silindir içinde patlayan barut kayabilen bir pistona etki ederek piston’un hareket etmesini sağlamaktaydı.
1698— İngiliz Thomas Savery ilk buharlı makineyi yaptı
1769— İngiliz James Watt uzun süreli çalışan buharlı makineyı yaptı
1769— Kendi kendine hareket hareket eden ilk araç Fardier İsveçli mühendis ve topçu yüzbaşı
1769 - FardierNicolas Joseph Cugnot ( 1725-1804 ) tarafından yapıldı.
1787— Oliver Evans Amerikada yolcu taşıyan araç yapmıştır.
1801—İngiltere’de Richard Trevithick buharlı otomobil yaptı.
1824— İçten yanmalı motorların, özellikle dizel motorlarının temel ilkeleri, genç bir Fransız mühendisi Sadi Carnot tarafından ortaya atıldı
1830—15 – 20 km hızla giden buharla çalışan 14 yolcu taşıyabilen yolcu otobüsleri imal edildi.
1860—İngiliz Parlementosu bütün arabaların iki sürücüsü ve önünde gündüz kırmızı bayrak gece kırmızı fener bulunmasını şart koşan kanun çıkardı. Bu kanun motor gelişim hızını biraz durdurdu. 1896 yılında bu yasa kaldırıldı.
1860—Hava gazı ile çalışan ticari bakımdan elverişli ilk motor Belçikalı mühendis Jean Joseph Etienne Lenoir ( 1822-1901 ) tarafından yapılmıştır.
1862—Fransız mühendisi Alphonse Eugene Beau de Rochas ( 1818-1893 ) 4 zamanlı çevrimin esaslarını ortaya koydu.
1867—Alman mühendis Nicholaus August Otto ve Eugen Langen ( 1833-1895 ), Rochas’ın bulduğu prensipleri pratiğe çevirerek dört zamanlı çevrime sahip motoru yaptılar.
1875—Viyanalı Siegfried Marcus ( 1831-1898 ) geliştirdiği motorla viyana sokaklarında 12 km hızla gezerken halkın panik yaşamasına sebep olmuş birkaç kaza yapmıştır. 17 suçtan mahkemeye verilen Marcus keşif yapmayı bıraktı.
1876—Nikolaus August Otto ( 1832- 1891 ), ilk dört zamanlı gaz motorunu üretti.
1877-Otto yaptığı motorun patentini Amerikadan aldı.
1878—İngiliz mühendisi Dugal Clerk iki zaman esasına göre çalışan ilk motoru yaptı.
1880—Amerika’da George Brayton benzin yakıtlı motor yaptı.
1885—Benzinle çalışan içten yanmalı motora sahip ilk otomobil Alman mühendis Carl Friedrich Benz tarafından yapıldı
1890— Herbert Akroyd Stuart Bir kaza sonucunda kızgın bir yere değen gaz yağının hava ile karışarak yandığını gördü. Bu olaydan etkilenerek yaptığı deneylerle motorunu geliştirdi ve patentini aldı. Motorunda yakıt emilen ve hafifçe sıkıştırılan hava içerisine bir memeden gönderilerek patlayıcı ve yanıcı bir karışım oluşturulmaktaydı. Bu karışımın yanabilmesi için cidarları yüksek derecede ısıtılan ve buharlaştırıcı adı verilen bir ön yanma odası vardır. Ana yanma odasına bir kanalla birleştirilen bu oda ilk hareket için dışarıdan alevle ısıtılmaktadır. Bu motorda havanın ısısının sıkıştırma oranıyla arttığı düşünülmediğinden verim düşük olmuştur.
1890—Bir Alman mühendis olan Capıtaine , Akroyd’un motoruna benzeyen bir motorun patentini aldı. Bu motorlar yarım dizel ( kızgın kafalı ) motorların esasını oluşturdu.
1890—İlk otomobillerin çoğu , dişlileri olmadığı için yokuş çıkamıyor , önce durup sonra geriye doğru inmeye başlıyordu .1893’da yapılan Benz Victoria marka arabada bir deri kayışı küçük bir kasnağa bindiren bir kol kullanılmıştı . Bu düzenek tekerleklerin daha yavaş dönmesini ve yüksek manivela gücünün arabayı yokuş yukarı tırmandırmasını sağlıyordu. Zincir çekişli Velo tipi araçtada bu şekilde üç ileri bir geri kasnağı vardı.Çekişin kolaylıkla arka tekerleklere iletilmesi için motor her zaman arkaya ya da sürücünün altına konuyordu.
1892-1897— Münih yüksek teknik okulu mühendislerinden Rudolf Diesel dizel motoru yaptı ve geliştirdi.
1893—Amerikanın ilk başarılı otomobili “duryea” , J.Franck ve Charles Edgar Duryea tarafından yapılmıştır.
1894—İlk resmi otomobil yarışı düzenlenmiştir
1898— Fransa Otomobil Kulübü (AFC) Paris'teki Les Tuiliers'in güneşli bahçelerinde ilk otomobil fuarını organize etmiştir.
1902—İstenildiğinde benzinli istenildiğinde elektrik motoruyla ilerleyebilen ilk aracı 27 yaşındayken Ferdinand Porsche yapmıştır. 1902 yılında “Mixte-Wagen” adını verdiği aracı tanıtmıştır. Viyanalı bir fayton üreticisi olan Ludwig Lohner ile birlikte çalışan Porsche 4 silindirli bir Daimler motoruna aküler , bir jeneratör ve elektrik motorları ekledi. Bu haliyle Mixte benzinli motor stop edildiğinde bile akülerin çalıştırdığı elektrikli motorla ilerlemeye devam edilebiliyordu.
1903—Fransız Gustave LİEBAU ilk emniyet kemerini tasarladı ve patentini aldı
1904—Kısa adı FIA olan Uluslararası Otomobil Federasyonu kuruldu
1905—İsveçli mühendis Alfred Büchi egzoz gazlarından yararlanarak çalışan bir türbin vasıtasıyla dört silindirli bir motora aşırı hava yüklemeyi başardı.
1905—İlk 4WS ve 4WD sistemi Latil marka traktöre uygulandı
İlk 4WS ve 4WD sistemi Latil marka traktöre uygulandı
1905—İlk tampon takılan araç İngilterenin Kilburn kentindeki Simms Manufacturing Co. tesislerinde üretilen 20 HP gücündeki Simms-Welback marka araçtır. Aynı yıl tamponun patentinin F.R.Simms tarafından alınmasına karşın aslında bu fikir yeni değildi 1897 yılında Moravya’daki İmperial Nesseldorf vagon fabrikasında yapılan çek malı Prasident marka otomobilin önüne tampon konmuş ancak Viyana yakınlarında yapılan denemelerde ilk 10 milden sonra tampon düştüğü için bir daha takılmamıştır
1908—ABD li Henry Ford T modeli adındaki ilk seri üretim otomobili yaptı. İlk üretim bandı fikrinin de babası olan Ford 1913 de günde 1000 araba üretebiliyordu
1918—İngiltere’de “ Royal aırcraft establıshment “ fabrikaları mekanik püskürtmeli dizel yakıt sistemini geliştirdi. Böylece yüksek devirli dizel motorları oluşturularak hafif taşıtlarda kullanılmasına zemin hazırlandı.
1919—Avrupanın ilk seri üretim otomobili Type A Citroen tarafından piyasaya verildi. Citroen aynı yıl dünyada ilk organize satış sonrası hizmetleri yapılandırdı.
1920—Voisin firması hidrolik olarak çalışan ABS'nin atası üzerine çalışmalar yaptı." Frenlemenin tekerlekleri kitlemesini önleyici donanımı " tanımıylada Almanyada 671925 nosuyla ilk patentini aldı
1924—Citroen dünyanın ilk çelik karasörlü otomobili B10’üretti
1924—MAN 'ın ürettiği bir kamyon direk enjeksiyonlu dizel bir motoru kullanan ilk vasıta oluyordu
1934—Citroen seri olarak önden çekişli araç üretmeye başladı
1938—Citroen Hidropnömatik süspansiyon sistemini icat etti
1938—İsviçreli kamyon üreticisi Saurer ilk turbo motorlu kamyonu üretti
1938— Klima'yı standart olarak kullanıma sunan ilk marka Studebaker Commander'dir
1938—GM tasarımcısı Harley Earl ilk elektrikli cam sistemini Buick y'ye monte etti.
1954 – Döner Pistonlu Motor ( Rotary-Wankel motoru ) Felix Wankel tarafından geliştirildi
1957—İlk hız sabitleyicisi ( cruis control ) Imperial marka araçta kullanıldı.
1958—İsveç'teki Volvo Fabrikasında mühendis olan Nils Bohlin Üç noktalı emniyet kemeri olarak bilinen sistemin patentini aldı.
1962—İlk seri üretim turbo motorlu otomobil Chevrolet Corvair Monza tanıtıldı. Daha sonra bu modeli Oldsmobile F85 Jetfire takip etti
1963- Wankel motoru ilk kez NSU Spider marka araçta kullanıldı
1967—İngiliz otomobil firması Jensen İlk ABS'yi otomobillerine uyguladı
1973—Avrupa’da seri olarak turbo motorla üretilen ilk otomobil BMW 2002 oldu.
1978—Modern ilk ABS sistemi BMW 7 serisi ve Mercedes S serisinde uygulandı
1984—Turbo üreticisi Garrett intercooler adını verdiği bir turbo soğutucusu geliştirdi. Bu sayede türbine giren hava soğutularak turbonun performansı artırıldı
1986—Çift turbo takılan ilk araç Porsche 959 oldu
1987—Bosch ilk üretici olarak ABS sisteminin daha gelişmişi olan ASR sistemini piyasaya sürmüştür
1993—Fiat Croma TdiD değişken geometrili turboyla donatılan ilk otomobil oldu. Sistem düşük motor devirlerinde turbonun verimini önemli oranda artırıyordu.
1995—Bosch 1995 yılında ESP sistemini aktif sürüş emniyetini sağlamak üzere üretime almıştır. Özellikle virajlarda ve ani yol değişikliklerinde ESP sistemi, yıldırım hızı ile motor, şanzıman ve frene müdahale ederek aracın savrulmasını önler.
2004—Çift turbo takılan ilk seri üretim dizel motorlu otomobil BMW 535d oldu
2005—Mercedes üç turbolu v6 dizel motorla donatılmış konsepti Vision SLK 320 Cdi’yi Cenevre otomobil fuarında tanıttı.
Otomobilin Tarihi Ve Gelişimi
Önemli bir teknolojik buluş olan otomobilin tarihi 19. yüzyılda enerji kaynağı olarak buharın kullanılmasıyla başlar ve içten yanmalı motorlarda petrolün kullanılmasıyla devam eder. Günümüzde alternatif enerji kaynakları ile çalışan otomobillerin üretilmesi konusunda çalışmalar hız kazanmıştır.
Otomobil, ortaya çıkışından itibaren gelişmiş ülkelerde insan ve yük taşımacılığı konusunda ana ulaşım aracı olarak kendini kabul ettirmiştir. Otomotiv endüstrisi II. Dünya Savaşı'ndan sonra en etkili endüstri kollarından birisi olmuştur. Dünya üzerinde 1907 yılında 250.000 olan otomobil sayısı, 1914'te Ford Model T'nin ortaya çıkışıyla 500.000'e ulaşmış, II. Dünya Savaşı'ndan hemen önce bu sayı 50 milyonun üzerine çıkmıştır. Savaşın ardından geçen otuz yıl içinde otomobil sayısı üç katına çıkmış ve 1975 yılında 300 milyona ulaşmıştır. Dünya üzerinde yıllık otomobil üretimi 2007 yılında 70 milyonu geçmiştir. [1]
Otomobil tek bir kişi tarafından bulunmamıştır, yaklaşık yüzyıl boyunca dünyanın dört bir yanında ortaya çıkan buluşların biraraya gelmesiyle ortaya çıkmıştır.[2]. Modern otomobilin çıkışında yaklaşık 100.000 patent olduğu tahmin edilmektedir.[2]
1910 model Fort T
Otomobil ulaşımda bir çığır açtı ve bireylerin mekân ile olan ilişkileri başta olmak üzere derin sosyal değişikliklere neden oldu. Ekonomik ve kültürel ilişkilerin gelişmesini kolaylaştırdı ve yollar, otoyollar ile park yerleri gibi devasa yeni altyapıların geliştirilmesine yol açtı. Tüketim nesnesi olarak görülmesiyle birlikte yeni bir evrensel kültüre temel oldu ve sanayileşmiş ülkelerde aileler için olmazsa olmaz bir eşya olarak yerini aldı. Otomobil, günümüz gündelik yaşamında çok önemli bir yer tutmaktadır.
Otomobilin sosyal yaşam üzerindeki etkileri her zaman tartışma konusu olmuştur. Yaygınlaşmaya başladığı 1920'lerden beri çevre üzerinde (yenilenemeyen enerji kaynaklarının kullanılması, kaza sonucu ölüm yüzdesinin artması, kirliliğe yol açması) ve sosyal yaşam üzerinde (bireyselliğin artması, obezite, çevre düzeninin değişmesi) olan etkileri nedeniyle eleştirilerin odağı oldu. Kullanımının artmasıyla birlikte şehir içinde tramvay ve şehirlerarası tren kullanımına karşı önemli bir rakip oldu.
20. yüzyılın sonları ve 21. yüzyılın başlarında önemli petrol krizleri ile karşılaşan otomobilin karşısında petrolün kaçınılmaz azalması, küresel ısınma ve endüstrinin genelinde uygulanan kirlilik yaratan emisyonlar üzerindeki kısıtlamalar gibi sorunlar bulunmaktadır. Bunların üzerine 2007 - 2009 yılları arasında yaşanan ve otomobil endüstrisini derinden etkileyen küresel finans krizi eklenmiştir. Bu kriz önemli küresel otomotiv gruplarına ciddi zorluklar yaşatmaktadır.
Otomobilin ilk adımları
Etimoloji ve öncüller
Otomobil sözcüğü Türkçe'ye, Yunanca αὐτός (autós, "kendi") ve Latince mobilis ("hareket eden") sözcüklerinin birleştirilmesiyle oluşturulan ve başka bir hayvan ya da araç tarafından itilmek ya da çekilmek yerine kendi kendine hareket eden araç anlamına gelen Fransızca automobile sözcüğünden geçmiştir. Türkçe yazında ilk olarak Ahmet Rasim tarafından "Şehir Mektupları" yapıtında 1800'lü yılların sonunda kullanılmıştır.[3]
Verbiest tarafından 1672'de çizilen buhar çarklı oyuncağın resmi.
Roger Bacon, 13. yüzyılda Guillaume Humbert'e yazdığı bir mektupta at ile çekilmeden, hayal bile edilemeyecek hızda hareket eden bir aracın yapılabileceğinden söz eder.[4] Sözcük anlamına uygun olarak kendi kendine hareket eden ilk araç büyük olasılıkla 1679 - 1681 yılları arasında Pekin'de Cizvit misyoner Ferdinand Verbiest tarafından Çin imparatoru için bir oyuncak olarak yapılan küçük buharlı araçtır.[5][6][7] Bir oyuncak olarak tasarlanan bu araç, küçük bir ocağın üzerinde yer alan buhar kazanı, buharın hareket ettirdiği bir çark ve dişliler ile hareket ettirilen küçük tekerleklerden oluşmaktaydı. Verbiest, bu aracın nasıl çalıştığını 1668'de yazdığı Astronomia Europa adlı yapıtında anlatır.[8][9]
Bazılarına göre, Leonardo da Vinci'nin 15. yüzyıla ait Codex Atlanticus adlı yapıtında atsız hareket eden bir aracın ilk çizimleri yer almaktadır.[2][10] Da Vinci'den önce ise, Rönesans dönemi mühendisi Francesco di Giorgio Martini çalışmalarında kabaca dört tekerlekli bir araca benzeyen ve "otomobil" adı ile anılan bir çizime yer vermiştir.[11].
Buhar çağı
1769'da Fransız Nicolas Joseph Cugnot Ferdinand Verbiest'in düşüncesini hayata geçirmiş ve 23 Ekim'de buhar kazanı ile çalışan ve "fardier à vapeur" (buharlı yük arabası) adını verdiği aracı çalıştırmıştır.[12] Kendinden tahrikli bu araç ağır topların taşınması amacıyla Fransız Ordusu için geliştirilmiştir. Yaklaşık olarak saatte 4 km. hıza ulaşan fardier 15 dakikalık bir otonomiye sahipti. Direksiyonu ve freni olmayan ilk araç deneme sırasında kaza eseri bir duvarı yıkmıştı. Bu kaza 7 metre uzunluğunda olan aracın gücünü göstermektedir.[10][13][14].
Fransa'nın o dönem Dışişleri, Savaş ve Donanma Bakanı olan Choiseul Dükü bu proje ile yakından ilgilenir ve 1771'de ikinci bir model üretilir.[12] Ancak Dük, beklenenden bir yıl önce görevinden ayrılır ve halefi fardier ile ilgilenmek istemez. Depoya kaldırılan araç 1800'lü yıllarda Topçu Genel Komiseri L.N. Rolland tarafından ortaya çıkarılır ama Napolyon Bonapart'ın ilgisini çekemez.[10][15]
Le fardier de Cugnot, 1771 modeli, Paris'te Arts et Métiers Müzesi'nde sergilenmektedir.
Fransa dışında diğer ülkelerde de benzer araçlar üretilmiştir. Ivan Kulibin, Rusya'da 1780'lerde pedallı ve buhar kazanı ile çalışan bir araç üzerinde çalışmaya başladı. 1791'de tamamlanan üç tekerlekli bu araç modern otomobillerde görülen volan, fren, vites kutusu ve yataklar gibi özelliklere sahipti. Ancak, Kulibin'in diğer buluşlarında olduğu gibi hükümet bu aracın potansiyel pazar olanağını göremediği için çalışmalar daha öteye gidememiştir.[16][17] ABD'li mucit Oliver Evans yüksek basınç ile çalışan buhar makinelerini ortaya çıkarmıştır.[2] Fikirlerini 1797'da sergilemiştir ama çok az kişi tarafından desteklenmiş ve icadı 19. yüzyılda önem görmeden önce ölmüştür. İngiliz Richard Trevithick, 1801'de buhar ile çalışan üç tekerlekli ilk İngiliz aracını sergilemiştir.[2][18] "London Steam Carriage" adını verdiği bu araçla Londra caddelerinde 10 mil boyunca yol alır.[12] Direksiyon ve süspansiyon ile ilgili temel sorunlar ve yolların durumu otomobilin bir taşıma aracı olarak kenara itilmesine ve yerini demiryollarına bırakmasına neden olur.[19]. Diğer buharlı otomobil denemelerinin arasında 1815'te Çek Josef Bozek tarafından yapılan ve yağ ile çalışan bir buharlı araç[20] ile 1838'de İngiliz Walter Hancock tarafından yapılan dört kişilik buharlı fayton sayılabilir.[20]
Buharlı makineler alanındaki gelişmeler sonucunda yol araçları üzerine yeniden çalışmalara başlanmıştır. Demiryollarının gelişmesinde öncü olan İngiltere'nin buharlı yol araçlarının gelişmesinde de başı çekeceği düşünülse de 1839'da çıkan ve buharlı araçların hızını saatte 10 km ile kısıtlayan yasa ve otomobillerin önünden kırmızı bayraklı bir kişinin gitmesini zorunlu kılan "Locomotive Act" bu gelişmeye ket vurmuştur.[19]
Dolayısıyla buharlı otomobiller Fransa'da gelişimine devam etmiştir. Buharlı tahriğin örneklerinden biri 1873'te Amédée Bollée tarafından piyasaya sunulan ve ilk gerçek otomobil sayılabilecek olan L'Obéissante'tır. Bu araç on iki kişiyi taşıyabilmekte ve saatte 40 km hız yapmaktaydı. Bollée daha sonra 1876'da dört tekerden tahrikli ve yön verebilen buharlı bir yolcu arabası tasarladı. La Mancelle adını verdiği 2,7 tonluk bu araç önceki modelden daha hafifti ve rahatlıkla saatte 40 km'nin üzerine çıkabiliyordu.[21]. Paris'te Dünya Fuarı'nda sergilenen bu iki araç demiryolları kategorisine alınmıştır.
1878'de Paris Dünya Fuarı'nda sergilenen bu yeni araçlar hem halkın hem de büyük sanayicilerin ilgisini çekmiştir. Özellikle Almanya'dan olmak üzere her yerden siparişler alınmaya başlanmış ve 1880'de Bollée Almanya'da da bir şirket kurmuştur. 1880 ile 1881 yıllarında Bollée Moskova'dan Roma'ya, Suriye'den İngiltere'ye dünyayı gezerek modellerini tanıtır. 1880'de La Nouvelle adı verilen, iki vitesli ve 15 beygir gücünde bir buhar motoruna sahip yeni bir model çıkarılır.[22].
1881'de altı kişilik ve saatte 63 km hıza ulaşan "La Rapide" modeli piyasaya sunulur. Bunu diğer modeller de izler ancak ağırlığa oranla elde edilen performansa bakıldığında buharlı tahriğin bir çıkmaza doğru gittiği görülür. Bollée ve oğlu Amédée alkol ile çalışan bir motor ile denemeler yapsalar da sonuçta içten yanmalı motor ve petrol kendini kabul ettirir.[21]
Motorlarda sağlanan gelişmeler sonucunda bazı mühendisler buhar kazanının boyunu küçültmeye çalıştı. Bu çalışmaların sonunda, 1889 Dünya Fuarı'nda Serpollet - Peugeot tarafından gerçekleştirilen ve otomobil ile üç tekerlekli motosiklet arasında sayılan ilk buharlı araç sergilendi.[23]. Bu gelişme "anlık buharlaşma" sağlayan kazanı geliştiren Léon Serpollet sayesinde elde edilmiştir.[24] Serpollet ayrıca kendi geliştirdiği araç ile birlikte ilk Fransız sürücü ehliyetinin de sahibi olmuştur.[25] Hem sahip olduğu şasi hem de o dönemdeki kullanım tarzı bakımından bu üç tekerlekli araç otomobil olarak değerlendirilir.
Serpollet'nin üç tekerlekli aracı
Bu kadar çok prototipe rağmen otomobilin gerçek anlamda yerini bulması için 1860'larda otomobil tarihinde çığır açacak olan buluşun yapılmasını beklemek gerekmiştir. Bu önemli buluş içten yanmalı motordur.
İçten yanmalı motor
Çalışma prensibi
İçten yanmalı motorların öncülü sayılan, içinde bir piston bulunan metalik silindirden oluşan bir düzenek 1673'te Paris'te fizikçi Christiaan Huygens ve asistanı Denis Papin tarafından geliştirilmiştir.[26][27] Alman Otto von Guericke'in geliştirdiği prensipten yola çıkan Huygens, vakum yaratmak için hava pompasından değil, barutun ısıtılmasıyla elde edilen bir yanma sürecinden yararlanmıştır. Hava basıncı pistonun ilk konumuna dönmesini sağlar ve böylece bir kuvvet oluşturur.[27][28]
İsviçreli François Isaac de Rivaz 1775'lere doğru otomobilin gelişimine katkıda bulundu. Yaptığı buharlı birçok otomobil esneklikten yoksun olmaları nedeniyle başarılı olamasa da "Volta tabancası"nın çalışmasından esinlenerek yaptığı içten yanmalı motora benzeyen bir düzeneğe 30 Ocak 1807'de patent aldı.[26][29]
Belçikalı mühendis Étienne Lenoir 1859'da "Gazlı ve genleşmiş havalı motor" adı altında iki zamanlı içten yanmalı bir motorun patentini alır ve 1860'ta elektrik ile ateşlenen ve su ile soğutulan ilk içten yanmalı motoru geliştirir.[30][31]. Bu motor ilk olarak gazyağı ile çalışıyordu ama daha sonra Lenoir gazyağı yerine petrol kullanılmasını sağlayan bir karbüratör bulur.[32]. En kısa zamanda yeni motorunu denemek isteyen Lenoir, kaba bir otomobile bu motoru yerleştirir ve Paris'ten Joinville-le-Pont'a kadar yolculuk yapar.
Dört zamanlı motor çevrimi: 1. Emme, 2. Sıkıştırma, 3. Yanma, 4. Egzos
Gaz sıkıştırmasından yoksun olması nedeniyle verimliliği çok kötü olan Lenoir'ın buluşunu Alphonse Beau de Rochas iyileştirir ve bu sorunu emme, sıkıştırma, yanma ve egzostan oluşan dört zamanlı bir termodinamik çevrim geliştirerek aşar. Teorisyen olan Beau de Rochas çalışmalarını gerçek hayata uygulayamaz. 1862'de patent alır ama maddî zorluklar nedeniyle koruyamaz ve ancak 1876'da ilk dört zamanlı içten yanmalı motorlar ortaya çıkar.[33][34]. Dört zamanlı çevrimin teorisinin Beau de Rochas tarafından ortaya konması sonucu içten yanmalı motorlardan gerçekten yararlanılmaya başlanır.[29] Alman Nikolaus Otto, 1872'de Beau de Rochas prensibini uygulayan ilk mühendis olur ve bu çevrim artık "Otto çevrimi" olarak bilinmeye başlar.[31].
Kullanımı
Beau de Rochas tarafından bulunan prensibe uygun olarak çalışan ilk motor, 1876'da Deutz şirketi adına Alman mühendis Gottlieb Daimler tarafından geliştirilmiştir. 1889'da René Panhard ve Émile Levassor ilk defa dört kişilik bir araca dört zamanlı içten yanmalı bir motor takar.[35][36].
Édouard Delamare-Deboutteville gaz ile beslenen motora sahip aracı ile 1883'te yola çıkar ama gaz besleme hortumu ilk deneme sırasında patlayınca gaz yerine benzin kullanır.[37] Benzin kullanabilmek için fitilli bir karbüratör bulur. 1884 Şubat ayında yola çıkan bu otomobil Karl Benz'in otomobilinden önce olmasına karşın doğru düzgün çalışamaması ve kısa kullanımları sırasındaki patlamalar nedeniyle "otomobilin babası" olarak Delamare-Deboutteville genel olarak kabul görmemektedir.[37]
1886'da çıkan Benz Patent Motorwagen içten yanmalı motoru kullanan ilk otomobildir.
Tarihin ilk otomobilinin hangisi olduğunu söyleyebilmek oldukça zor olsa da genel olarak Karl Benz tarafından üretilen Benz Patent Motorwagen ilk otomobil olarak kabul edilir. Ancak Cugnot'nun "Fardier"sini de ilk otomobil olarak kabul edenler vardır.[26] 189'de Panhard ve Levassor Paris sokaklarında Benz motoruyla donatılmış ilk Fransız otomobilleriyle dolaşmaktaydı. 1877'de 4 zamanlı ve 1 beygir gücüne sahip motoru olan bir otomobil geliştiren Alman mucit Siegfried Marcus ise ilk otomobil ile ilgili tartışmaların dışında kalmıştır.[21]
Teknolojik yenilikler
"Pyréolophore", 1807'de Niepce Kardeşler tarafından geliştirilen bir motor prototipidir. Bu prototipin üzerinde yapılan değişiklikler sonucunda Rudolf Diesel tarafından geliştirilen Dizel motor ortaya çıkmıştır. "Pyréolophore" ısı ile genleşen hava ile çalışan bir motor tipidir ve buhar makinalarına yakındır. Ancak bu motor ısı kaynağı olarak yalnızca kömür kullanmamıştır. Niepce kardeşler ilk olarak bir bitkinin sporlarını kullanmış,[38] daha sonra içine petrol eklenmiş kömür ve reçine karışımı kullanmışlardır.[39]
1880'de Fransız Fernand Forest ilk düşük basınç ateşleme manyetosunu bulur. Forest'nin 1885'te bulduğu sabit seviyeli karbüratör yetmiş yıl boyunca üretimde kalmıştır. Ama Forest'nin otomobil tarihindeki yeri içten yanmalı motorlar üzerinde yaptığı çalışmalarıdır.[40]1888 yılında 6 silindirli motoru ve 1891'de 4 dik silindirli ve subap kumandalı motoru bulmuştur.
Michelin'in maskotu Bibendum, 1898 yılına ait bir afişte.
Otomobilin oldukça fazla yakıt kullanması, yakıt ikmali için yöntemlerin geliştirilmesi gerekliliğini ortaya çıkardı. Kullanıcılar, yolculuk sırasında eczacılardan sağladıkları yakıtı kendileri taşımaktaydı. Çalıştığı atölyede sürekli olarak benzin ile iç içe olan Norveçli John J. Tokheim, etrafta sürekli kıvılcımlar çıkan bir yerde bu yanıcı sıvının saklanmasının tehlikelerinin farkındaydı.[41] Fabrikanın dışında yer alan ve değiştirilmiş bir su pompasına bağlı bir stoklama yeri yaptı. Buluşunun sağladığı avantaj ne kadar yakıt verildiğinin de bilinmesidir. 1901'de aldığı patent ile ilk benzin pompası ortaya çıkar.[42].
Bu dönemde bir başka önemli buluş daha yapılır: Otomobil lastiği. Édouard ve André Michelin kardeşler, büyükbabaları tarafından Clermont-Ferrand'da kurulan ve bisiklet fren pabucu üreten "Michelin et Cie" şirketini devralır ve ilk otomobil lastiğini geliştirirler. 1895'te bu buluşu kullanan ilk otomobil "L'Eclair"i yaparlar.[32] Bu aracın lastikleri 6,5 kg'ya şişirilmişti ve ortalama saatte 15 km hızla giden bir otomobil üzerinde 150 km'de yıpranmaktaydılar.[43] İki kardeş birkaç yıl içinde tüm otomobillerin bu lastikleri kullanacağından emin olurlar. Tarih onları haklı çıkarmıştır.[44]
Ardından birçok buluş daha ortaya çıkar. Fren sistemi ve direksiyon sistemi oldukça gelişir. Tahta tekerlekler yerine metal tekerleklere geçilir. Zincir ile güç iletimi yerine transmisyon aksı kullanılmaya başlar. Soğukta motorun çalışmasını sağlayan bujiler ortaya çıkar.[45].
19. yüzyılın sonu - 20. yüzyılın başı
Bu dönemden itibaren araştırmalar ve teknolojik buluşlar hızla ilerleme kaydetti ama aynı zamanda otomobil kullanıcıları ilk zorluklarla karşılaşmaya başladı. Bir lüks obje sayılan otomobile sahip olabilenler, kötü yol şartları ile karşı karşıya kaldı. Yalnızca motoru bile çalıştırabilmek başlı başına bir zorluk sayılıyordu. Otomobil kötü hava şartlarına ve toza karşı sürücü ve yolcuları koruyamıyordu.
Otomobil üreticilerinin doğuşu
Bir çok sanayici bu yeni buluşun potansiyelinin farkına varmıştı ve her gün yeni bir otomobil üreticisi günyüzüne çıkmaktaydı. Panhard & Levassor 1891'de kuruldu ve ilk seri otomobil üretimine başladı. 2 Nisan 1891'de bir Panhard & Levassor kullanarak otomobili keşfeden Armand Peugeot kendi şirketini kurdu.[46]. Marius Berliet 1896'da çalışmalarına başlar ve Louis Renault kardeşleri Fernand ve Marcel'in yardımlarıyla ilk arabasını Billancourt'da yapar.[47] Otomobil mekaniği ve performansı konusunda bir çok ilerleme kaydedilerek gerçek bir endüstri kurulmaya başlar.
Bir Panhard-Levassor (1890-1895).
20. yüzyılın otomobil üretim rakamlarına bakıldığında Fransa'nın başı çektiği görülür. 1903'te Fransa'da 30,204 adet otomobil üretimiyle dünya üretiminin %48.77'sine sahipti. Aynı yıl ABD'de 11,235, İngiltere'de 9,437, Almanya'da 6,904, Belçika'da 2,839 ve İtalya'da 1,308 otomobil üretilmiştir.[48] Peugeot, Renault ve Panhard ABD'de satış büroları açmıştı. 1900 yılında Fransa'da 30, 1910'da 57 ve 1914'te 155 otomobil üreticisi bulunmaktaydı. ABD'de ise 1898 yılında 50 ve 1908'de 291 otomobil üreticisi vardı.
İlk yarışlar
Otomobilin tarihi otomobil yarışlarının tarihi ile iç içe geçmiştir. Yarışlar önemli bir ilerleme kaynağı olmanın yanısıra insanlığa artık atlardan vazgeçilebileceğini göstermede önemli bir rol oynamıştır. Hız gereksinimi, benzinli motorların elektrikli ve buharlı araçların önüne geçmesine neden olmuştur. İlk yarışlar basitçe dayanıklılık üzerineydi öyle ki yalnızca yarışa katılmak bile hem otomobil üreticisine hem de pilotuna büyük bir prestij sağlıyordu.[49] Bu yarışlara katılan pilotlar arasında otomobil tarihinin önemli isimleri yer alır: De Dion-Bouton, Panhard, Peugeot, Benz, vd. 1894'te organize edilen Paris - Rouen tarihin ilk otomobil yarışıdır. 126 km. süren bu yarışa 7 buharlı ve 14 petrol ile çalışan otomobil katılmıştır.[50] Yarışı ortağı Adolphe de Dion ile birlikte yaptığı otomobil ile 5 saat 40 dakikada bitiren Georges Bouton yarışın resmî olmayan birincisidir. Resmî olarak ise dereceye girememiştir çünkü kurallar gereği kazanan otomobil tehlike içermeyen, kolay idare edilebilen ve pahalı olmayan bir otomobil olmak zorundaydı.[49]
Otomobil tutkunları bir çok zorluk çeker. Basın, bu "canavar" kullanan "çılgınları" topa tutar.[51] Öte yandan otomobil için gerekli altyapı hemen hemen hiç yoktur ve 1898'de ilk ölümlü kaza meydana gelir: Montaignac markisi bir Landry Beyroux aracıyla yaptığı kaza sonucu ölür. Yine de bu kaza diğer yarışlara katılımı durdurmaz. Herkes bu "atsız arabaların" ne olduğunu görme konusunda büyük bir istek duymaktadır. Henri Desgrange, 1895'te L'Auto gazetesinde şöyle der: " Otomobilin yalnızca zenginlere ait bir zevk olmaktan çıkıp oldukça pratik bir kullanıma sahip olacağı zaman oldukça yakındır."[51] Bu yarışlar sonucu buharlı motorlar ortadan kalkarak yerini hem esneklik hem de dayanıklılık gösteren içten yanmalı motorlara bırakır. Ayrıca André Michelin tarafından kullanılan Peugeot sayesinde de otomobilin "hava üzerinde" gitmesinin çok yararlı olduğu görülür.[52] Paris - Bordeaux yarışı sırasında André Michelin tarafından idare edilen ve lastik kullanan tek araç olan otomobil, her ne kadar bir çok kereler lastiği patlasa da yarışı bitiren üç araçtan biri olur.[51]
Gordon Bennett kupası
20. yüzyılın başında büyük gazeteler önemli bir üne ve nüfuza sahipti. Birçok spor karşılaşması bu gazeteler tarafından organize edilmekteydi. Bu organizasyonlar büyük bir başarı göstermekteydi.[53].
1889'da, New York Herald gazetesinin varlıklı sahibi James Gordon Bennett, ulusal ekipleri bir araya getiren uluslararası bir yarışma düzenlemeye karar verdi. Otomobil üreticileri arasında bir numarada bulunan Fransa kuralları belirler ve bu yarışmaya ev sahipliği yapar.[54] 14 Haziran 1900'de Gordon Bennett otomobil kupası başlar ve 1905'e kadar devam eder.554 km.lik ilk yarışma Fransız Charron, Panhard-Levassor otomobiliyle ortalama 60,9 km/h hız yaparak birinci bitirir. Fransa kupayı dört kere kazanarak doğmakta olan otomotiv endüstrisi içinde önderliğini kanıtlar. 1903'te kupa İrlanda'da, 1904'te de Almanya'da yapılır.[54]
Camille Jenatzy, 1903 Gordon Bennett kupasının galibi, ilk yarış otomobillerinden Mercedes 35 HP'nin direksiyonunda.
Bu yarışları seyretmek için milyonlarca izleyici yollara koşar ama yarışlarda hiçbir güvenlik önlemi alınmamıştır.[53] 1903'te Paris - Madrid yarışında kaza sonucu ölümlerin olmasının ardından trafiğe açık yollarda yarış yapılması yasaklanmıştır. Bu yarışta 8 kişi ölmüş ve yarış Madrid'e gelmeden Bordeaux'da bitirilmiştir.[55] Bundan sonra yarışlar ralli şeklinde, trafiğe kapatılan yollarda yapılmaya başlanır. Hız denemeleri için ise hızlanma pistleri kurulur.
Gordon Bennett kupası gibi, günümüzün en prestijli yarışlarından bazıları bu dönemde başlamıştır: Le Mans 24 Saat (1923), Monte Carlo Rallisi (1911), Indianapolis 500 (1911).