1886 Benz Patent Motor Car

Med den stationære to-takts benzin motor, han havde udviklet i 1879/80, tjente Karl Benz så mange penge at han fra 1883 kunne fokusere på at realisere sin drøm: et motoriseret køretøj til vejene. Lige fra starten var det hans ambition at motoren skulle integreres med chassiset, i modsætning til de motoriserede hestevogne Gottlieb Daimler byggede på samme tid. Daimler’s vision var at drive enhver form for køretøj med hans omdrejnings villige motor.

Det køretøj der kom skramlende ned af Mannheim’s Ringstrasse den 3. Juli 1886, var virkeliggørelsen af den drøm, som opfinder, designer og passioneret visionær Benz havde: Benz Patent Motor Car Nummer 1, den første rigtige automobil.

Hjertet i køretøjet var en 1-cylindret 4-takts motor med en volumen på 0.954 liter – den havde de fleste af de grundlæggende elementer man ser i en forbrændings motor idag: en krumtapaksel, elektrisk tænding og vandkøling. Ifølge Benz’ beregninger, ydede motoren omkring 0,7 hk ved 250 o/min. (Senere beregninger fra Stuttgart Technical University viste 0.9 hk ved 400 o/min.). Benz var fuldt ud tilfreds med 250 o/min – det var trods alt dobbelt så meget som hans 2-takts benzin motor.

Motoren vejede omkring100 kg, hvilket var forholdsvis lidt på dette tidspunkt, cylinderen havde en åben krumptap, en indsugnings ventil kontrolleret af en excentrisk stang, en fjeder aktiveret udstødnings ventil, begge styret af en knastaksel, vippe arm og stødstang, samt drypvis oliesmøring. Benz designede et svinghjul, der blev monteret horisontalt i chassiset, da han frygtede den gyroskopiske effekt fra et vertikalt monteret ville påvirke styringen af køretøjet.

Til benzin tilførslen udviklede Benz en karburator der også fungerede som tank for 1,5 liter benzin. Den præcise benzin/luft blanding blev styret af en glidende foring, der mere eller mindre dækkede indsugnings hullerne, på den måde havde han en nogenlunde kontrol over motorens ydelse. Denne glidende foring kontrol, var placeret under førerens sæde, så den var nem at nå.

Benz udførte adskillige eksperimenter med tændingen indtil han fandt en løsning, der passede til den tids batteriers lave spænding. Han brugte en Ruhmkorff induktions spole til at transformere elektriciteten til en højere spænding. Tændrøret var også hans eget design. En senere undersøgelse viste at det materiale han brugte til tændrørernes’ elektroder, stort set var identisk med det materiale man brugte i tændrør i 1930’erne.

Kølingen af motoren var et større problem, i modsætning til en stationær motor, kan motoren i et køretøj ikke bare forbindes til et kølerør. Benz valgte at bruge en simpel fordamper, der viste sig at være ganske effektiv og rigeligt til den lavtydende motor. Motoren startede man ved at tage fat i svinghjulet og dreje det så hårdt man kunne. Det faktum at benzin mængden til karburatoren ikke tillod større distancer at blive kørt, var ikke en bekymring for Benz Patent Motor Car. Bilen brugte ti liter benzin – hvilket blev anset for en farlig mængde på det tidspunkt – på 100 kilometer.

Chassis og karosseri

Chassis rammen var lavet af bukkede og svejsede stålrør. Da bilen blev bygget med baghjulstræk, stod Karl Benz med problemet om styring af køretøjet, der skulle være noget helt andet end det på en trukken hestevogn. Forhjulet blev monteret i en uaffjedret forgaffel og styret af en tandstang forbundet til et tandhjul med et håndsving. (Det var først i 1893 at Benz opfandt sin dobbelt-spindel styring, et af de vigtigste kæmpeskridt i bil design.) Benz producerede også selv sine egerhjul med masive gummidæk – kun fælgene fik han lavet uden for huset. På dette tidspunkt i bilkonstruktion var det normalen, at forhjulet kørte i et kugleleje, mens baghjulene kørte i lejepander af tin.

Køretøjet havde to drivkæder til baghjulene, en på hver side, hjulene sad på en stiv bagaksel, der var forbundet til chassisrammen med eliptiske fjedre. Verdens første bil havde dog ikke nogen gearkasse, heller ikke noget bakgear. Når køretøjet skulle stoppes foregik det med en manuelt betjent bremsearm, der påvirkede motorens bælte træk – der var ikke nogen fodbremse. Sædet var monteret på elegant svungne fjedre der sad direkte på rammen, foran motoren, og dækket med fint syet læder.

Tysk patent nr. 37435

For at holde det hemmeligt, blev de første prøvekørsler afholdt i fabrikkens egen gård i 1885 – og de sluttede tit i fabrikkens mure. Den første kørsel på offentlig vej – om natten – varede kun nogle få minutter: bilen brød sammen efter hundrede meter. Men herefter blev kørsels distancerne langsomt længere og længere. Benz skrev i sin journal: ”Jeg tror faktisk jeg nåede hele 16 km/t med bilen. Hver eneste kørsel forbedrede min tillid, men jeg opdagede også mange små detaljer der kunne forbedres. Dette førte til at jeg ansøgte om patent for bilen i januar 1886 …”

Karl Benz ansøgte om patent for sit køretøj d. 29 Januar 1886. Patent nr. 37435 blev “fødsels” certifikatet for bilen. D. 25 marts 1886, søgte han om patent i Frankrig.

Patentets titel var ”køretøj drevet af en benzin motor” og i første afsnit stod der: ”Konstruktionens mål er at drive forholdsvis lettere køretøjer og små skibe, der kan betjene 1 til 4 personer. … Kræfterne leveres af en lille benzin motor, uden specifikt design. Motoren drives af benzin der fordampes fra ligroin eller andre passende væsker, ved hjælp af et apparat på selve køretøjet. Motorens cylinder holdes ved konstant temperatur gennem vandfordampning.”

En tidlig morgen i august 1888, begav Karl Benz’ modige kone Bertha, sammen med deres sønner Eugen (15) og Richard (14), sig ud på den første lang-distance køretur i bilens historie, uden hendes mands viden. Formålet var at gøre hendes mands opfindelse kendt udover Mannheim og samtidig demonstrere at køretøjet kunne bruges til mere end korte køreture i byen. Turen gik fra Mannheim via Weinheim, Heidelberg, Wiesloch og Durlach til Pforzheim, hvor Bertha var født – man skal lige huske at vejene dengang var langt fra hvad de er idag, hvilket gør køreturen endnu mere bemærkelsesværdig.

I løbet af turen måtte Bertha rense en stoppet karburator med sin hattenål og isolere en ledning med hendes strømpebånd. Når det gik op ad bakke måtte sønnerne ud og skubbe på, da motoren ikke var stærk nok. Den begrænsede mængde af værdifuld ligroin måtte fornye ved apotekeren i Wiesloch. Verdens første kvindelige chaufør og hendes sønner ankom i Pforzheim sent om eftermiddagen, dækket af støv men ved godt mod og med en verden af nye erfaringer. Ved at køre de 180 kilometer fra Mannheim til Pforzheim og tilbage igen, havde Bertha Benz demonstreret motor køretøjets praktiske værdi til hele verden.

Tyve år efter denne jomfru tur – blev Benz Patent Motor Car Nummer 1 opdaget i et fjernt hjørne af Benz’s bil fabrik, den blev grundigt renoveret og på sit 20 års jubilæum, doneret til Deutsches Museum (Tysk Museum) i Munchen.

Motor4-takts 1-cylindret med fordamper til køling
PlaceringHorisontalt bagpå
VentilerStødstangs aktiveret glidende indsugningsventil og lodret monteret udstødnings ventil
Volumen954 cm³
Boring90 mm
Slaglængde150 mm
Ydelse0,7 kw / 0,9 hk ved 400 o/min
Chassis/karosseriStålrørs ramme
TrækKædetrukne baghjul
FordækMassiv gummi
BagdækMassiv gummi
StyringTandstang
Affjedring forUaffjedret forgaffel
Affjedring bagStiv bagaksel med elliptiske bladfjedre
Vægt120 kg
Akselafstand1450 mm
Sporvidde bag1190 mm
Længde2700 mm
Bredde1400 mm
Højde1450 mm
Gearkasseingen direkte bæltetræk til kædehjul
Top hastighed16 km/t