An diesem Tag

Étienne Lenoir (Erfinder)

Französischer Erfinder und Geschäftsmann

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Jean-Joseph Étienne Lenoir (* 12. Januar 1822 in Mussy-la-Ville (Großherzogtum Luxemburg, seit 1839 Belgien); † 4. August 1900 in La Varenne-Saint-Hilaire, Teil von Saint-Maur-des-Fossés (Frankreich)) war ein Erfinder mit 80 Patenten und Geschäftsmann. Er war ein Pionier im Bau von Wärmekraftmaschinen und entwickelte den ersten funktionstüchtigen Gasmotor, den er auch in einen Wagen und Boote einbaute. Lenoir war Ritter der Ehrenlegion und erhielt die französische Staatsbürgerschaft.

Lenoir kam als drittes von acht Kindern in der 800-Seelen-Gemeinde Mussy-la-Ville in der Nähe von Virton zur Welt. Er scheint sich früh für einen technischen Beruf entschieden zu haben, eine entsprechende Ausbildung konnte sich seine Familie jedoch nicht leisten. Er verließ seine Heimat 1838 offenbar ohne Bedauern. Überliefert ist, dass er am Dorfausgang seine Schuhe wegwarf, weil er keine Krume Erde mitnehmen wollte aus einem Land, das nicht verstünde, was er wolle. Zu Fuß ging er über Reims und Meaux nach Paris, wo er im Sommer 1838 eintraf. Den Lebensunterhalt in dieser Zeit verdiente er sich durch Gelegenheitsarbeiten auf Bauernhöfen.

Er fand eine Anstellung als Kellner in der Auberge de l’Aigle d’Or in der rue du Temple im 3. Arrondissement, wo er auch wohnte. In seiner Freizeit las er und experimentierte im Keller der Herberge. Ein Emaillierer im Quartier stellte ihn als Arbeiter ein. Lenoir beschäftigte sich nun mit dem Problem, weißes Email mittels Oxidation herzustellen. Er fand eine Formel und erhielt 1847 sein erstes Patent darauf. Das Verfahren wurde vor allem bei der Herstellung von Zifferblättern angewendet.

Lenoir interessierte sich auch für Elektrolyse und entwickelte ein spezielles Verfahren zum Versilbern oder Verkupfern kleiner runder Gegenstände. Der Goldschmied Charles Christofle kaufte es ihm ab und empfahl ihm, es patentieren zu lassen. Das geschah 1851. Christofle wandte das Verfahren bei der ornamentalen Ausgestaltung der Pariser Oper an.

Keinen Erfolg hatte Lenoir mit der Entwicklung eines elektromagnetischen Motors. Zwischen 1855 und 1857 erhielt er mehrere Patente zu völlig unterschiedlichen technischen Lösungen: im Eisenbahnbereich arbeitete er an elektrischen Signalen und Sicherheitssystemen wie Bremsen; er entwickelte einen Regler für Dynamos, erfand eine mechanische Knetmaschine, einen Wasserzähler und ein Verfahren zur Beschichtung von gläsernen Oberflächen. Vom Verkauf seiner Erfindungen konnte Lenoir mittlerweile leben. Er wohnte damals am Boulevard du Prince-Eugène 139 – 1870 umbenannt in Boulevard Voltaire.

Seit er über den Fardier des Nicholas Cugnot gelesen und das Fahrzeug an der École Centrale des Arts et Manufactures gesehen hatte (wo es heute noch steht), überlegte er, wie eine solche Konstruktion besser ausgeführt werden könnte. Der Fardier war über sieben Meter lang, wog vier Tonnen und hatte eine dem Stand der Technik beim Bau entsprechende ineffiziente Dampfmaschine als Antrieb. Die Bremse war ebenso ungenügend und der Steuermechanismus schwerfällig, weil der Kolben der Maschine auf das gelenkte Vorderrad der Maschine einwirkte. Hinzu kam das Gewicht des direkt darüber angebrachten Heizkessels. Bei seinen zahlreichen Besuchen in der École Centrale lernte Lenoir den Eisenbahningenieur Alphonse Beau de Rochas (1815–1893) kennen. Der als schwierig bekannte Rochas half Lenoir bei seinen Recherchen.

Lenoir war davon überzeugt, dass das Potential der Dampfmaschine weitgehend ausgeschöpft war. Außerdem waren die Nachteile offensichtlich: Die Maschine muss lange angeheizt werden, ehe gearbeitet werden kann, und sie ist schwer. Die neue finanzielle Unabhängigkeit nutzte Lenoir, um seinen eigenen Motor zu bauen. Er besuchte kostenlose Vorlesungen an der École Centrale und nach einigen Monaten begann er mit der Verwirklichung in der mechanischen Werkstätte seines Freundes Hippolyte Auguste Marinoni (1823–1904) in der Rue de la Roquette im 11. Arrondissement. Marinoni, Sohn eines Polizeioffiziers und Erfinder einer Maschine zur Bearbeitung von Reis und Baumwolle, verdiente mit seiner Rotationsdruckmaschine ein Vermögen.

Der Durchbruch gelang 1858 mit einem Stationärmotor. Lenoir entwickelte den Einzylinder im Laufe des Jahres 1859 weiter zum ersten brauchbaren Gasmotor. Zu dessen Vorzügen gehörte es, dass die Energieversorgung direkt im Haus möglich war: Der Motor musste bloß an die städtische Gasversorgung angeschlossen werden. Außerdem lief er sehr leise; der Verbrauch hingegen war hoch.

Die Konstruktion ist eine Kombination bereits bekannter Elemente mit eigener Erfindungsgabe und hat einige Ähnlichkeiten mit der Dampfmaschine. Anstatt den Brennstoff wie bei der Dampfmaschine außerhalb zu verbrennen und danach die Wärme in den Zylinder zu leiten, entsteht sie beim Gasmotor durch die Verbrennung im Inneren. Der Antrieb wirkt beim Lenoirschen Motor im Unterschied zum Flugkolbenmotor von Nikolaus Otto und Eugen Langen direkt auf die Kurbelwelle. Lenoirs Motor arbeitet als Zweitakter ohne Verdichtung; eine Broschüre des Musée des Arts et Métiers bezeichnet ihn als „Eintakter mit zwei Halbtakten“, wobei Einlass und Verbrennung den ersten und der Ausstoß den zweiten Halbtakt bilden.

Ein Zündgemisch aus Leuchtgas und Luft treibt den auf einem Patent von Robert Street beruhenden Kolben an, und dieser wiederum das Schwungrad. Es wird mit einem Flachschieber abwechselnd auf jede Seite des Kolbens geleitet, sodass dieser analog dem Gasmotor von Philippe Lebon (1767–1804) in beide Richtungen arbeitet (doppeltwirkend). Dabei wird durch die Bewegung des Kolbens gleichzeitig das im vorhergehenden Takt verbrannte Gas auf der anderen Seite ausgestoßen. Der Schieber wird über ein Exzenter von der Kurbelwelle angetrieben.

Das von Lenoir erdachte Zündsystem, von ihm inflammateur genannt, besteht aus zwei der von Robert Wilhelm Bunsen entwickelten galvanischen Elemente, die Niederspannung an einen Rühmkorffschen Induktionsapparat (Induktionsspule) weitergeben. Die von Lenoir entwickelte Zündkerze basiert auf einem von Isaac de Rivaz (1752–1828) entdeckten Prinzip. Sie besteht aus einem Mantelbolzen aus Kupfer, der einen Stift aus Porzellan mit dem Zünddraht enthält. Auch den Zündverteiler dazu konstruierte Lenoir selbst.

Wie auch bei Dampfmaschinen üblich, verwendete Lenoir einen Fliehkraftregler mit Kugeln, um einen gleichmäßigen Lauf zu erreichen. Der Prototyp drehte mit 130/min, die Serienversion mit etwa 100/min. Ein solcher Motor wog etwa 100 kg und hatte einen Hubraum von etwa 2,5 Litern. Lenoir berechnete einen Verbrauch von 500 Litern Gas pro PS und Stunde, tatsächlich liegt er bei über 3000 Litern pro PS und Stunde. Zu Lenoirs Innovationen gehören das Ventil im Zylinderkopf, der Kipphebel und das Zündsystem.

Im November 1859 meldete Lenoir den Motor zum Patent an. Zur feierlichen Unterzeichnung des Dokuments am 23. Januar 1860 mit Demonstration waren etwa 20 Personen eingeladen. Das für eine Gültigkeit von 15 Jahren ausgestellte Patent umfasst einen „Luftausdehnungsmotor durch Verbrennung von Gas“, datiert vom 24. Januar 1860, und trägt die Nummer 43624.

Der Lenoir-Motor hatte einige grundlegende Nachteile: Physikalisch bedingt ist der maximale Wirkungsgrad von atmosphärischen Motoren grundsätzlich niedrig; konkrete Angaben sprechen von 3 bis 5 Prozent. Ein modernes Auto mit Benzinmotor erreicht 30 Prozent. Infolgedessen verbrauchte der Motor auch sehr viel Treibstoff. Da der Kolben beidseitig Explosionen ausgesetzt war, entwickelten sich sehr hohe Betriebstemperaturen. Mit den damaligen Werkstoffen und der möglichen Fertigungspräzision bestand schnell die Gefahr eines Kolbenklemmers. Dementsprechend benötigte der Motor viel Schmieröl sowie eine sehr leistungsfähige Wasserkühlung.

Einige Motoren entstanden zunächst bei Marinoni. Bereits 1859 suchte Lenoir Kapitalgeber. Mit dem Investor Gautier wurde die Société des Moteurs Lenoir mit Sitz am Boulevard de Sebastopol 101 gegründet. Kapitalisiert war die Gesellschaft mit zwei Millionen Francs. Die Produktionsstätte lag wie Marinonis Fabrik an der Rue de la Roquette; es ist unklar, ob sie im selben Gebäude untergebracht war.

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