lịch sử động cơ đốt trong

Sưu tầm: Phan Duy Kiên
LỊCH SỬ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
- 1680: Nhà vật lý học người Đức Christian Huygens thiét kế loại động cơ chạy
bằng thuốc súng (loại động cơ này không được đưa vào sản xuất)
- 1807: Francois Isaac De Rivaz người Thụy Điển phát minh loại động cơ đốt
trong dùng hỗn hợp khí Hydro và Ôxi làm nhiên liệu. Rivaz thiết kế riêng
một chiếc xe sử dụng động cơ này (chiếc xe đầu tiên gắn động cơ đốt trong),
tuy nhiên thiết kế của ông đã thành công như mong đợi.
- 1824: Kỹ sư người Anh, Samuel Brown cải tiến một động cơ hơi nước cũ
Newcomen thành động cơ chạy gas và thử nghiệm trên một chiếc xe trên
khu đồi Shooter ở Anh.
- 1858: Jean Joseph, một Kỹ Sư người Bỉ xin cấp bằng sáng chế chiếc xe động
cơ đốt trong tác động kép, đánh lửa điện sử dụng nhiên liệu khí than (1860).
Vào năm 1863, Lenoir gắn động cơ này (đã được cải tiến, sử dụng nhiên liệu
xăng và bộ chế hòa khí đơn giản) vào một chiếc xe coòng ba bánh và thực hiện
thành công chuyến đi mang tính lịch sử với quãng đường 50 dặm!
- 1862: Kỹ Sư người Pháp ông Alphonse Beau De Rochas đệ đơn cấp bằng sáng
chế động cơ bốn kỳ số 52593 ngày 16 tháng 01 năm 1862 (nhưng đã không
sản xuất).
- 1864: Siegfried Marcus, Kỹ Sư người Áo đã chế tạo một loại động cơ xi – lanh
với bộ chế hòa khí rất thô sơ và sau đó gắn lên một chiếc xe ngựa và đã vận
hành thành công trên quãng đường đá dài 500 foot! (152,4m). Vài năm sau
đó, Marcus thiết kế một chiếc xe có thể vận hành với tốc độ 10dặm/giờ và
một số sử gia cho rằng đây mới chính là chiếc xe sử dụng động cơ xăng đầu
tiên trên thế giới.
- 1873: Kỹ Sư người Mỹ, George Brayton phát triển (nhưng không thành công)
loại động cơ 2 kỳ chạy dầu hỏa (loại động cơ này dùng hai xi- lanh bơm
ngoài). Tuy vậy, loại động cơ này được coi như là động cơ dầu an toàn có
giá trị ứng dụng đầu tiên.
- 1866: Hai Kỹ Sư người Đức, Eugen Langen và Nikolas August Otto cải tiến
các thiết kế của Lenoir và De Rochas và đã tạo ra được động cơ chạy gas có

hiệu suất lớn hơn.
- 1876: Nikolas August Otto phát minh thành công và được cấp bằng sáng chế
động cơ bốn kỳ thì hai loại động cơ này thường được gọi là “Chu kỳ Otto”
- 1876: Dougald Clerk chế tạo thành công động cơ hai kỳ đầu tiên
- 1883: Kỹ Sư người Pháp, ông Edouard Delamare – Deboutevile chế tạo động
cơ 4 ci – lanh chạy bằng gas đốt lò. Không thể chắc chắn rằng những gì ông
làm có phải là việc chế tạo ôtô hay không. Tuy nhiên, thiết kế của ông khá
tiến bộ vào thời điểm đó, về một phương diện nào đó còn tiên tiến hơn cả
thiết kế của Daimler và Benz, ít nhất là về lý thuyết.
1
Sưu tầm: Phan Duy Kiên
- 1885: Gottlieb Daimler phát minh loại động cơ có thể được coi như là nguyên
mẫu của động cơ xăng hiện với xi- lanh thẳng đứng và sử dụng bộ chế hòa
khí (cấp bằng năm 1889). Daimler lần đầu tiên chế tạo xe hai bánh gắn động
cơ có tên “Reitwagen”, một năm sau đó loại động cơ này ông chế tạo chiếc
ôtô 4 bánh đầu tiên trên thế giới.
- 1886: Vào ngày 29 tháng 01, Kar Benz nhận băng sáng chế đầu tiên cho xe ôtô
với động cơ xăng.
- 1889: Daimler chế tạo động cơ 4 kỳ cải tiến có xu páp hình nấm và 2 xi- lanh
nghiêng kiểu chữ V
- 1890: Wilhelm Mayback chế tạo động cơ 4 kỳ, 4 xi- lanh đầu tiên.
Thiết kế động cơ và thiế kế ôtô là việc làm không thể tách rời, hầu hết các nhà
thiết kế động cơ được nhắc đến ở trên kiêm luôn việc thiết kế xe ôtô và một số
đã trở thành nhà sản xuất ôtô lớn nhất thế giới. Tất cả các nhà sáng chế và
những phát minh của họ đều có đóng góp quan trọng trong tiến trình của ôtô với
động cơ đốt trong.

Nicolas Otto

Một trong những thiết kế quan trọng nhất là của Nicolas August Otto, ông đã sáng
chế động cơ chạy xăng có hiệu suất cao vào năm 1876. Otto tạo ra loại động cơ đốt
trong 4 kỳ thường được gọi là “Động cơ chu kỳ Otto” và ngay sau khi thành công
với động cơ này ông đã đưa ra nó vào sử dụng cho xe gắn máy. Cống hiến của Otto
trong lịch sử được phát triển sử dụng rộng rãi cho đến tận ngày nay cho tất cả các
xe chạy nhiên liệu lỏng.

Karl Benz
Vào năm 1885, Kỹ Sư cơ khí người Đức, Karl Benz thiết kế và chế tạo chiếc xe
ôtô chạy băng động cơ đốt trong đầu tiên trên thế giới. Ngày 29 tháng 01 năm
1886. Benz nhận bằng sáng chế đầu tiên (DRP số 37435) cho xe ôtô chạy bằng
khí đốt. Loại xe đó có 3 bánh. Loai xe đó có 3 bánh đến năm 1891 Benz chế tạo
chiếc xe 4 bánh đầu tiên. Cho đến năm 1900. Benz & Cie., công ty đầu tiên do
các nhà phát minh sáng lập ra đã trở thành hãng sản xuất ôtô lớn nhất thế giới.
Benz cũng là nhà phát minh đầu tiên kết hợp động cơ đốt trong với phần khung
gầm so chính ông thiết kế.


Gottleib Daimler
2
Sưu tầm: Phan Duy Kiên
Vào năm 1885, Gottleib Daimler cùng với đối tác của mình là Wilhl Mayback
cải tiến động cơ đốt trong của Otto và đệ đơn cấp bằng sáng chế cho phát kiến
này và đây chính là nguyên mẫu động cơ xăng hiện nay. Daimler và Otto có
mối liên kết khăng khít với nhau, Daimler làm việc ở vị trí giám đốc kỹ thuật
cho nhà máy Deutz Gasmotorenfabrik trong đó Nicolas Otto cũng là đồng sở
hữu vào năm 1872. Vậy nên cũng đã có tranh cãi về việc ai là người phát kiến
ra xe máy đầu tiên: Otto hay Daimler.
Động cơ Daimler – Maybach đời 1885 nhỏ, nhẹ, chạy nhanh, dùng bộ chế hòa
khí bơm xăng và xi- lanh thẳng đứng. Kích cỡ, tốc độ và hiệu suất của loại động

cơ này đã tạo nên cuộc cách mạng về thiết kế xe hơi. Vào ngày 08 tháng 03
năm 1886, Daimler lắp loại động cơ này vào khung xe ngựa và qua đây phát
kiến này được xem là thiết kế xe ôtô 4 bánh đầu tiên và ông được coi như nhà
thiết kế đầu tiên của loại động cơ đốt trong có tính hữu dụng.
Vào năm 1889, Daimler phát minh động cơ đốt trong 4 kỳ thì có van hình nấm
và 2 xi – lanh hình chữ V. Cũng giống như động cơ Otto đời 1876, loại động cơ
mới của Daimler đặt nền tảng cho động cơ ôtô hiện đại ngày nay. Cũng vào
năm 1889, Daimler và Mayback chế tạo chiếc xe ôtô đầu tiên từ con số không,
họ đã không cải tiến từ những chiếc xe cũ như trước đây họ đã từng làm. Chiếc
Daimler mới có hộp số 4 tốc độ với tốc độ tối đa 10 dặm/ giờ.
Năm 1890, Daimler thành lập Daimler Motoren – Gesllschft để sản xuất các
mẫu xe theo thiết kế của ông. Mười một năm sau đó, Wilhelm Mayback thiết kế
ra xe Mercedes.

Lịch sử ra đời của xe hơi


Chiếc xe 3 bánh gắn động cơ của Lenoir
Vào những năm đầu của thế kỷ 20 doanh số của xe ôtô động cơ xăng bắt đầu vượt
qua tất cả các loại xe gắn động cơ khác. Thị trường phát triển mạnh với các loại xe
ôtô tiết kiệm nhiên liệu và nhu cầu về ngành công nghiệp sản xuất cũng trở lên cấp
thiết.
Hãng sản xuất ôtô đầu tiên trên thế giới thuộc về người Pháp, hãng Panhars &
Levassor (1889) và Peugeot (1891), Nhà sản xuất ôtô ở đây là các nhà chế tạo
ôtô với mục đích thương mại chứ không đơn thuần là nhà chế tạo, thiết kế xe để
thử nghiệm động cơ của họ như trước đây. Daimler và Benz khởi sự sau khi các
nhà thiết kế động cơ thử nghiệm trở thành những nhà sản xuất ôtô chuyên
nghiệp và cả hai đã kiếm tiền bằng việc nhượng quyền các sáng chế và bán
động cơ xe cho các hãng sản xuất ôtô.

3
Sưu tầm: Phan Duy Kiên
Rene Panhard và Emile Levassor
Khi bắt tay vào sản xuất xe hơi, Rene Panhard và Emile Levassor vẫn còn là
đồng sở hữu có cơ sở sản xuất máy chế biến gỗ. Vào năm 1890 họ cho ra đời
chiếc xe hơi đầu tiên sử dụng động cơ của Daimler với sự ủy quyền cảu
Edouard Sarazin người nhượng quyền hợp pháp sáng chế của Daimler tại Pháp.
(Nhượng quyền một phát minh có nghĩa bạn phải trả một khoản phí và bạn co
quyền chế tạo và sử dụng phát minh của người khác để kiếm lợi nhuận, trong
trường hợp này Sarazin có quyền chế tạo và bán động cơ của Daimler tại Pháp)
Hai ông không chỉ sản xuất ôtô mà còn hoàn thiện thiết kế của thân xe. Những
chiếc xe do Panhard – Levassor chế tạo được trang bị hệ thống li hợp (côn) điều
khiển bằng bàn đạp, một xích truyền lực tới hộp số và một bộ tản nhiệt phía
trước. Lervassor là nhà thiết kế đầu tiên dời động cơ lên phía trước và sử dụng
cấu trúc dẫn động cần sau. Thiết kế này được gọi là hệ thống Panhard và nhanh
chóng trở thành tất cả tiêu chuẩn cho tất cả các xe ôtô vì nó tạo ra sự cần bằng
và vận hành tốt hơn. Panhard và Levassor cũng được xem là nhà phát minh của
hộp số hiện đại được lắp trên mẫu xe Panhard 1895. Hai ông cùng với Armand
Peugot chia sẻ quyền sử dụng phát minh động cơ của Daimler. Một xe của
Peugot dành chiếc thắng trong cuộc đua đầu tiên tổ chức tại Pháp đã giúp
Peugot khẳng định vị thế của hãng và doanh thu cũng được cải thiện đáng kể.
Oái oăm thay, cuộc đua từ Paris đến Marseille kết thúc với một tai nạn chết
người mà trong đó người tử nạn lại chính là Emile Levassor! Trước đây người
Pháp không tiêu chuẩn hóa ôtô, mỗi chiếc sản xuất ra đều khác nhau cho đến
khi mẫu xe Benz Velo 1894 với 134 chiếc hoàn toàn giống nhau được sản xuất
vào năm 1895.


Charles và Frank Duryea

Nhà sản xuất ôtô gắn động cơ xăng đầu tiên của Mỹ là anh em nhà Duryea, ban
đầu là nhà sản xuất xe đạp nhưng họ luôn để mắt động cơ xăng của ôtô và kết
quả là chiếc xe đầu tiên gắn động cơ của họ ra đời năm 1893 tại Springfield,
Masssachusetts. Cho đến năm 1896, công ty Duryea Motor Wagon đã đưa ra 13
mẫu xe, trong đó có một mẫu xe Limousine đắt tiền còn được duy trì cho tới
những năm 20.
Ransome Eli Olds


4
Sưu tầm: Phan Duy Kiên
Mẫu xe hàng loạt đầu tiên tại Mỹ là 1901 Curved Dash Oldsmobile do nhà sản
xuất người Mỹ Ransome Eli Olds (1864-1950) chế tạo.
Rasem Eli Olds
Olds đưa ra ý tưởng đầu tiên về dây chuyền lắp ráp và cũng là người khởi xướng
khu công nghiệp Detroit. Ông và thân phụ, Pliny Fisk Olds bắt đầu sản xuất động
cơ hơi nước và động cơ xăng tại Lansing, Michigan vào năm 1885. Olds thiết kế
chiếc ôtô dùng động cơ hơi nước đầu tiên của ông vào năm 1887. Năm 1899, với
những kinh nghiệm gặt hái được về động cơ xăng, Olds chuyển tới Detroit lập ra
Olds Motor Works và khởi nghiệp bằng việc sản xuất những chiếc xe rẻ tiền. Ông
sản xuất mẫu xe 425 Curved Dash Olds vào năm 1901 và là nhà sản xuất ôtô hàng
đầu của Mỹ từ 1901 đến 1904.


Henry Ford


Nhà sản xuất xe hơi người Mỹ Henry Ford (1863-1947) phát kiến dây chuyền lắp

ráp hoàn thiện và lắp đặt hệ thống băng chuyền đầu tiên ccho nhà máy ôtô
Highland của ông tại Michiganvào khoảng năm 1913 – 1914. Dây chuyền lắp ráp
giảm thiểu chi phí bằng cách rút ngắn thời gian lắp ráp,mẫu xe nổi tiếng của Ford,
Model “T” được lắp ráp hoàn thiện trong 93 phút.
Ford đưa ra mẫu xe đầu tiên Quadrcyle vào tháng 01 năm 1896. Tuy nhiên, thành
công chie đến sau khi ông lập ra Ford Motor vào năm 1903, đây là công ty thứ ba
được lập ra để sản xuất những chiếc xe do ông thiết kế. Ford giới thiêu mẫu xe “T”
năm 1908 và thành công ngay lập tức. Sau khi lắp đặt dây chuyền lắp ráp năm
1913, Ford trở thành nhà sản xuất ôtô lớn nhất thế giới. Tính đến 1927, đã có tới 15
triệu xe Model “T” xuất xưởng.
Henry Ford
Một thắng lợi khác nữa của Ford là trận chiến pháp lý với George B. Selden
người nắm giữ bằng sáng chế cho loại động cơ xăng, trên cơ sở này tất cả các
nhà sản xuất ôtô tại Mỹ phải trả tiền bản quyền cho ông ta (mặc dù ông ta chưa
bao giờ sản xuất một động cơ nào). Ford không chấp nhận bản quyền của
Selden và đã mở ra cho nước Mỹ một thị trường mới : Ôtô rẻ tiền.


Các phát minh và Lịch sử ra đời của xe ôtô


5
Sưu tầm: Phan Duy Kiên
Như chúng ta đã biết, ôtô không được phát minh ra chỉ trong ngày một ngày hai
và là phát minh riêng của nhà sáng chế nào. Lịch sử của ôtô phản ánh sự tiến bộ
diễn ra trên khắp thế giới. Ước tính đã có khoảng trên 100,000 sáng chế để tạo
nên chiếc xe ôtô hiện đại ngày nay. Tuy vậy, chúng ta vẫn có thể thấy được có
rất nhiều phát minh ở thời kỳ sơ khai đã đặt nền móng cho sự phát triển của xe
hơi. Chúng ta hãy bắt đầu với những mô hình lý thuyết đầu tiên về ôtô đã được
Leonardo Da Vinci và Isaac Newto tạo dựng.

Vào năm 1769, chiếc xe tự vận hành đầu tiên là một chiếc xe kéo quân sự do
Nicolas Joseph Cugnot (1725- 1804), một kỹ sư kiêm thợ cơ khí người Pháp
chế tạo. Chiếc xe này được quân đội Pháp sử dụng vào việc kéo pháo, chiếc xe
chỉ có 3 bánh và đạt được với vận tốc 2,5 dặm/giờ (khoảng 5km/giờ). Cứ sau 10
đến 15 phút vận hành thì xe lại phải dừng lại chờ cho đủ nước. Động cơ và nồi
hơi được lắp đặt tách biệt ở phía trước xe.
Chiếc xe của Cugnot đâm vào bức tường đá
Vào năm 1771, chính Cugnot lái một chiếc xe của ông gây tai nạn đâm xe vào
một vách tường đá, và ông được xem là người đàu tiên bị tai nạn ôtô đó cũng là
khởi đầu những rủi ro cho nhà sáng chế này. Sau cái chết của một nhà tại trợ và
một nhà tài trợ khác bị trục xuất thì nguồn tài trợ cho các thực nghiệm của ông
cũng bị cạn kiệt.
Động cơ hơi nước làm xe chuyển động bằng cách đun sôi nước trong nồi hơi
sau đó dùng áp suất của hơi nước đẩy Pittông, Pittông lại được nối với một
thanh chuyền để làm quay các bánh xe. Trong suốt thời kỳ đầu phát triển của
loại xe tự vận hành, cả hai loại xe ôtô và tầu hỏa đều phải dùng đến động cơ hơi
nước. Cugnot cũng đã chế tạo ra hai đầu tầu chạy băng hơi nước. Tuy nhiên,
những động cơ này lại vận hành không được hoàn hảo. Do trọng lượng quá lớn
nên động cơ hơi nước không thể sử dụng vào ngành đường sắt lại đạt được
những thành công lớn. Và với các sử gia cho rằng loại xe gắn động cơ hơi nước
chạy trên đường được xem là ôtô thì Nicolas Cugnot chính là nhà phát minh ra
ôtô.
Sau phát minh cuat Cugnot, một số nhà sáng chế khác cũng đã thiết kế các loại
xe chạy bằng động cơ hơi nước.
- Loại xe của Cugnot đã được một người Pháp tên Onesiphore Pecqueur cải tiến
và ông cũng chính là người phát minh ra bộ vi sai.
- Năm 1789, Oliver Evans được cấp bằng sáng chế cho mẫu xe chạy bằng hơi
nước đầu tiên của Mỹ.
- Năm 1801, Richard Trevithick chế tạo chiếc xe kéo chạy bằng hơi nước đầu
tiên của Anh.

- Tại Anh từ năm 1820 đến 1840, xe chở người dùng động cơ hơi nước được
đưa vào sử dụng rộng rãi, nhưng sau đó bị loại bỏ khỏi hệ thống giao thông
6
Sưu tầm: Phan Duy Kiên
công cộng và chính điều này đã thúc đẩy giao thông đường sắt của Anh quốc
phát triển.
- Loại xe kéo động cơ hơi nước chuyên chở hành khách từ Paris tới Bordeaux
cũng đã rất phổ biến cho tới tận năm 1850.
- Tại Mỹ, từ năm 1860 đến năm 1880, một lượng xe buýt động cơ hơi nước ra
đời với tên tuổi các nhà phát minh như Harrison Dyer, Joseph Dixon, Rufus
Porter và William T. James.
- Từ 1873 đến 1883 Amedee Bollee Sr chế tạo lọai xe có động cơ hơi nước cải
tiến. Chiếc “La Mancelle” sản xuất năm 1878 độngc ơ đặt trước, trục truyền
động gắn vi sai, xích tải được nối với bánh sau, vô lăng đặt trên một trục
đứng với ghế lái ngay sau động cơ. Nồi hơi được đặt ngay phía sau khoang
hành khách.
- Năm 1871 J.W. Carhat, tiến sỹ vật lý tại trường đại học bang Wisconsin, Mỹ
cùng với công ty J.I Case chế tạo một mẫu xe động cơ hơi nước và dành
chiếc thắng trong một cuộc đua dài hơn 300km

Xe động cơ điện thời kỳ sơ khai

Động cơ hơi nước không phải là loại động cơ duy nhất cho những chiếc xe tự
vận hành trong thời kỹ đầu tiên. Trong thời kỳ này các loại xe với động cơ điện
cũng đã ra đời.
Trong khoảng những năm 1832 đến 1839 (không xác định được năm chính xác),
Robert Anderson người Scotland phát minh chiếc xe kéo lắp động cơ điện đầu tiên.
Xe điện sử dụng Pin nạp lại được nhiều lần để cung cấp điện cho một mô tơ nhỏ xe
gắn động cơ điện giai giai đoạn này rất nặng nề, chậm chạp, giá thành cao và
thường xuyên phải dừng trước sự ra đời của xe gắn động cơ xăng. Động cơ điện

đạt được thành công lớn khi áp dụng cho tầu điện khi mà việc cung cấp điện liên
tục cho động cơ không còn là trở ngại.

Lịch sử các loại xe chạy bằng điện


Tìm hiểu thêm về lịch sử xe động cơ điện từ năm 1890 cho đến nay.
Tuy vậy, trong những năm 1900, doanh số xe điện bán ra tại Mỹ vượt qua tất cả
các loại xe khác. Những năm tiếp sau đó doanh thu của loại xe này sụt giảm
mạnh do sự xuất hiện của một loại xe mới đã nhanh chóng thống lĩnh thị
trường.(còn tiếp)
7