Historia pojazdów samobieżnych jest długa i pełna innowacji, jednak pierwsze konstrukcje ewoluowały z prymitywnych platform, a ich twórcy musieli rozwiązać wiele problemów technicznych. Choć już Leonardo da Vinci pracował nad samobieżnym pojazdem, o czym świadczą pozostawione przez niego szkice, to właściwy początek motoryzacji drogowej, mającej znaczenie użytkowe, sięga XVIII wieku.
Nicolas-Joseph Cugnot: Życie i Przełomowy Wynalazek
Próbę zbudowania pierwszego samochodu na świecie podjął w 1769 roku francuski inżynier Nicolas-Joseph Cugnot, urodzony 26 lutego 1725 roku w Void, w departamencie Meuse w Lotaryngii. Jako wojskowy inżynier, Cugnot wydaje się być pierwszym, któremu udało się wykorzystać posuwisto-zwrotny ruch tłoka w maszynie parowej do napędzania pojazdu drogowego. Jego parowy ciągnik artyleryjski, znany jako „Fardier à vapeur” („Pojazd parowy”), miał służyć armii francuskiej do przewożenia ciężkich dział. Działająca wersja jego wynalazku została uruchomiona w 1769 roku, a rok później zbudowano ulepszoną wersję.
Konstrukcja i Działanie „Fardier à vapeur”
Maszyna parowa Cugnota była na dzisiejsze standardy konstrukcją bardzo prymitywną, ale niewątpliwie poruszała się sama. Wynalazek osiągał prędkość zaledwie 4 kilometry na godzinę (prędkość marszu człowieka) i mógł ciągnąć aż 4 tony ładunku.
Konstrukcja pojazdu charakteryzowała się następującymi cechami:
- Rama: Masywna rama, wykonana z drewnianych belek, osadzona była na sztywnej osi tylnej bez resorowania. Niosła ona na przodzie poprzeczkę, stanowiącą uchwyt widelca przedniego koła.
- Kocioł parowy: Do poprzeczki przymocowany był wysięgnik dźwigający przed sobą podobny do kuli kocioł parowy z podwieszonym pod nim paleniskiem. Co ciekawe, pojazd ten nie miał jeszcze własnego paleniska i aby nagrzać parę, trzeba było pod kotłem rozpalać na ziemi ognisko.
- Silnik: Za kotłem umieszczona była prymitywna, dwucylindrowa maszyna parowa jednostronnego działania. Jej dwa tłoki napędzały koło przednie za pośrednictwem mechanizmu zapadkowego, będącego najdawniejszym mechanizmem zamieniającym ruch posuwisto-zwrotny na ruch obrotowy.
- Cylindry i tłoki: Dwa miedziane cylindry maszyny parowej Cugnota miały niezwykłą średnicę 304 mm. W cylindrach tych suwały się również miedziane tłoki wykonujące skok o długości 356 mm. Tak zwana dzisiaj pojemność skokowa maszyny wynosiła aż 50 litrów!
- Układ jezdny: Pojazd miał dwa koła z tyłu i jedno z przodu, które podtrzymywało kocioł parowy.
- Kierowanie: Kierowanie odbywało się za pomocą dwuręcznej dźwigni, zwracającej przednie koła wraz z całą maszyną parową i kotłem, co wymagało wysiłku ponad możliwości człowieka.
Obydwa egzemplarze „Fardier à vapeur” nie zostały wykonane w Paryżu, lecz w Brukseli. Wynikało to z faktu, że w Brukseli znajdował się warsztat pana Brezina, dysponujący obrabiarką do wiercenia luf armatnich, który był w stanie wykonać obróbkę tak dużych miedzianych cylindrów.
Pierwszy Wypadek Samochodowy i Losy Wynalazcy
W 1771 roku pojazd Cugnota zderzył się z murem, co zostało odnotowane jako pierwszy znany wypadek samochodowy w historii. Jako ciekawostkę należy podać, że w odbudowanym egzemplarzu pojazdu, znajdującym się w muzeum, naprawiono również uszkodzony mechanizm zapadkowy napędu przedniego koła.
Po rewolucji francuskiej (1789) władze podjęły decyzję o zaprzestaniu wypłacania pensji Cugnotowi, a sam wynalazca został skazany na wygnanie do Brukseli, gdzie żył w biedzie. Krótko przed śmiercią (zmarł 2 października 1804 roku) został zaproszony z powrotem do Francji przez Napoleona Bonaparte. Maszynę parową Cugnota można oglądać na rycinach, a jeden z zachowanych egzemplarzy znajduje się w zbiorach Narodowego Konserwatorium Sztuki i Rzemiosła w Paryżu.
Ewolucja Pojazdów Parowych i Ciągników Drogowych
Doświadczenia Cugnota przyczyniły się do dalszego rozwoju pojazdów parowych. Kolejny przełomowy pojazd parowy powstał na początku XIX wieku, a jego konstruktorem był Richard Trevithick. Jego „Puffing Devil” (Chuchający Diabeł) zaprezentowano w wigilię Bożego Narodzenia 1801 roku. Konstrukcja Trevithicka była znacznie bardziej zaawansowana niż pojazd Cugnota, wykorzystując wysokociśnieniowy silnik parowy, który był lżejszy i bardziej wydajny. Pojazd mógł przewozić pasażerów i poruszał się z większą prędkością niż jego francuski poprzednik.
Mimo rozwoju kolei, wynalazcy nie zaprzestali prac nad drogowymi pojazdami parowymi. W 1830 roku w Londynie zarejestrowanych było już 26 powozów parowych, a w 1831 roku uruchomiono pierwszą linię, na której regularnie kursowały omnibusy parowe. Później wprowadzano liczne ulepszenia, takie jak dwie maszyny parowe napędzające oddzielnie tylne koła, ogumienie z masywnego kauczuku, miękkie resory piórowe, czy przeniesienie napędu przy użyciu przekładni łańcuchowej współpracującej ze skrzynią biegów, zastosowane np. w omnibusie „Posłuszna” Amédé’ego Bollé’ego z 1873 roku.
W 1881 roku francuska firma De Dion-Bouton zbudowała pierwszą naczepę ciągniętą przez ciągnik parowy, wyznaczając kolejny etap w rozwoju pojazdów transportowych. Jednak pojazdy napędzane parą miały swoje ograniczenia, dlatego poszukiwano efektywniejszych rozwiązań.
Od Pary do Silnika Spalinowego: Narodziny Nowoczesnych Ciągników
Kolejny przełom nastąpił w 1885 roku, kiedy Karl Benz stworzył pierwszy praktyczny samochód z silnikiem spalinowym. Jego wynalazek, Benz Patent-Motorwagen Nummer 1, został opatentowany 29 stycznia 1886 roku. Niemal w tym samym czasie Gottlieb Daimler stworzył czterokołowy pojazd znany jako Daimler Motorkutsche. Te wczesne konstrukcje zrewolucjonizowały motoryzację, odsuwając napęd parowy na drugi plan.
Historia ciągników drogowych kontynuowała swój rozwój. W 1895 roku Niemiec Karl Benz stworzył pierwszy traktor oparty na swoim modelu Benz Velo. Rok później Gottlieb Daimler zaprezentował swój własny model ciągnika z dwucylindrowym silnikiem Phoenix, zdolnym udźwignąć 1500 kg. Inne firmy, takie jak Renault i Peugeot, również budowały własne wersje w Europie, a w Stanach Zjednoczonych Autocar skonstruował pierwszy ciągnik w 1899 roku.
Ursus C-4011 vs LIEBHERR (60 ton) czyżby padł rekord ? Historia traktora który miał trafić na złom !
Po I wojnie światowej nastąpiły dalsze znaczące zmiany: twarde opony zastąpiono gumowymi, wprowadzono elektryczne rozruszniki, hamulce oraz silniki z czterema, sześcioma i ośmioma cylindrami, a kabiny zaczęły być zamykane i oświetlane elektrycznie. Choć silniki wysokoprężne wynaleziono w 1890 roku, pojawiły się one w ciągnikach dopiero w latach trzydziestych XX wieku, oferując szereg zalet, w tym niższą cenę paliwa i większą moc. Obecnie, oprócz silników wysokoprężnych i benzynowych, dostępne są również ciągniki napędzane skroplonym gazem ziemnym (LNG), a także rozwijane są pojazdy hybrydowe, które wydają się być bardziej realną opcją dla transportu długodystansowego niż obecne, wciąż ograniczone zasięgowo wozidła elektryczne.