Sjómannadagsblað Vestmannaeyja 1971/ Um vélar og menn. Hver fann upp vélina?
FYRIR LÖNGU síðan las ég í unglingabók stutta sögu um Skota, sem hét James Watt. Hún var á þá leið, að eitt sinn er hann á unga aldri sat í eldhúsi móður sinnar, sá hann, að lokið á tekatlinum á eldstónni lyftist, þegar sauð. Þá fór hann að velta fyrir sér, hvað það væri, sem lyfti lokinu. Og þar á staðnum rann upp fyrir honum ljós, þarna var orka. Og svo þegar hann varð stór, fann hann upp gufuvélina.
Mér fannst þetta sérlega eftirtektarverð saga, og ég fór að líta í kringum mig í eldhúsinu heima, og víðar. En það var búið að finna upp alla hluti. Að minnsta kosti fann ég aldrei upp neitt. En þessi James Watt varð mitt átrúnaðargoð, eins og nafni hans, Bond, varð nútíma unglingum.
Það varð þó ekki fyrr en löngu seinna, þegar ég var um langt skeið búinn að glugga í ýmsar vélabækur, sem mér varð ljóst, hvílíkt afrek Watt vann á sinni ævi. Og þá gerði það heldur ekkert til, þó ég kæmist að því, að hann fann ekki upp gufuvélina. Það verður að álíta, að maður að nafni Thomas Newcomben hafi smíðað fyrstu nothæfu vélina. Reyndar átti Newcomben sér líka fyrirrennara, því vitað er, að franskur vísindamaður, Denis Papin, hafði áður lýst því í ritgerð, hver not mættu verða af þenslukrafti vatnsgufu, og árið 1698 fær Englendingur, Thomas Savery, einkaleyfi á mjög frumstæðri vatnsdælu, sem notaði gufuafl til að létta starfið. Mjög lítið er þó vitað um þá vél hans. Og vél Newcombens var ekki annað en vatnsdælu-gufuvél, sem þó var nothæf til að dæla vatni upp úr kolanámum.
James Watt var fæddur í Greenock í Skotlandi 1736. Hann brauzt ungur að aldri til London og komst þar í nám hjá verkfærasmið. En þar lauk hann ekki námi, heldur fór aftur heim til Skotlands og hugðist setja á stofn sitt eigið verkstæði í Glasgow. En iðnaðarmannasamtök borgarinnar meinuðu honum það, af því hann var ekki fulllærður. Þess vegna réðst hann til Glasgowháskóla, sem „umsjónarmaður stærðfræðitækja.“ Þar hefir hann haft gott af starfinu, því vitað er, að hann varð náinn samstarfsmaður nafngreindra vísindamanna.
Háskólinn eignaðist Newcombenvél, og af því hún var bæði gallagripur og eyðsluhít í augum vísindamannanna, fólu þeir Watt á hendur að gera ýmsar úrbætur. Sennilega hafa hinir lærðu vísindamenn átt mikinn þátt í fyrstu endurbótunum sem gerðar voru á vélinni, en víst er, að þeir mátu Watt mikils.
Fyrstu endurbæturnar voru í sambandi við þéttun gufunnar, eftir að hún hafði unnið verk sitt, og það eitt varð til þess, að Watt fór að vinna sjálfstætt að vélaviðgerðum og breytingum í Glasgow. Þar fékk hann svo hugmynd, sem gerbylti vélinni allri. En þær tilraunir urðu kostnaðarsamar, svo hann neyddist til að leita til peningamanns, sem styrkti tilraunir hans, gegn því að hirða 34 hluta ágóða af einkaleyfum, sem hann hafði þá þegar fengið. Þessi samningur mun hafa orðið honum fjötur um fót, jafnvel þó á þessu tímabili fengi hann orð sem snjall verkfræðingur. Honum var, ásamt öðrum, falið að gera áætlanir um skipaskurð, sem grafa skyldi milli Clyde- og Forthfjarða, en sá skurður var aldrei gerður.
Hann átti þó þátt í gerð ýmissa annarra skipaskurða á þessum árum. Glasgowdvöl hans endaði, er verksmiðjueigandi í Birmingham, sem áhuga hafði á frekari framförum gufuvélarinnar, fékk Watt til samstarfs við sig, með því að kaupa af fyrri lánardrottni réttinn til einkaleyfa Watts. Og þar með hefst mesta framfaraskeið gufuvélanna. Stofnað var fyrirtækið Boulton-Watt, sem lengi kom við sögu gufuvélanna.
Nú rak hver endurbótin aðra. Eimsvalinn var skilinn frá sjálfri gufuvélinni, tilraunir voru gerðar með ýmsar aðferðir til að breyta bulluhreyfingunni í snúningshreyfingu. Vélin var gerð tvívirk, þ. e. gufan látin vinna á báðar hliðar bullunnar. „Krosshaus“ útbúnaðurinn fullkomnaður, svo og þéttingar með bullustöng. Og sízt skyldi gleyma gangráðnum, sem vann sitt verk að lögmáli miðflóttaaflsins.
Stærsta afrek hans er ef til vill það, að leggja grundvöll að mælieiningu þeirri, sem enn þann dag í dag er notuð til ákvarðana á afkastagetu véla. Hann athugaði gaumgæfilega, hvað ætlandi var hesti, sem daglega vann verk, án þess að ofþreytast. Hann fann, að hesti var að jafnaði ætlandi vinna, sem svaraði því að lyfta 33.000 pundum um eitt fet á hverri mínútu. Þaðan er svo komin mælieiningin hestafl, sem allir þekkja og er í okkar mælieiningum talið vera 75 kgm/sek. Þá smíðaði hann einnig aflmæli (indikator) sem enn þann dag í dag er notaður, lítið breyttur, til að mæla þrýsting í brunaholi mótora.
Watt var það, sem nú á dögum er kallað tæknilegur framkvæmdastjóri í fyrirtækinu Boulton-Watt, en Boulton var hinsvegar fjármálaforstjóri, og vegnaði fyrirtækinu svo vel, að árið 1800 settust þeir félagar í helgan stein, og fólu sonum sínum tveim fyrirtækið. Watt keypti þá lítið sveitasetur, og vann þar enn að hugðarefnum sínum, endurbótum á gufuvélinni.
Árið 1803 andaðist sonur hans, sem verið hafði stjórnandi fyrirtækisins, Boulton-Watt. Tók þá Watt aftur við stjórnarstörfum um hríð. Var nú svo komið, að gufuvél Watts var orðin þekkt um allan heim, og ýmsir aðrir farnir að smíða gufuvélar. Af einkaleyfunum hafði fyrirtækið drýgstar tekjur, en vélarnar voru enn sem fyrr langmest notaðar til að dæla vatni úr kolanámum. Upphaf iðnvæðingar í Englandi verður þó löngum miðuð við það, er gufuvélin hélt innreið sína í iðnaðinn.
Watt andaðist árið 1819, auðugur maður, og fyrirtæki hans varð eftir það um langan aldur heimsþekkt á sínu sviði.
Gufuvélin blómgaðist og þróaðist á næstu árum, og langur tími leið, þar til önnur tíðindi gerðust, sem í frásögur eru færandi. En árið 1832 fæddist í Þýzkalandi Nicolaus August Otto, sem næsta kapítula helgar sér öðrum fremur.
Hann hlaut verkfræðimenntun og sá snemma, að nauðsyn var á lítilli vél, sem hentaði ýmsum smáiðnaði sem aflgjafi, þar sem gufuvélin og allt, sem henni fylgdi, var oft of stórt og dýrt í sniðum. Jarðgas var þá orðið allþekktur ljósgjafi i kolanámuhéruðum. Hann byggði hugmyndir sínar á kenningum fransks vísindamanns, de Rochas, sem sett hafði fram fyrstu hugmyndir að fjórgengismótor í Frakklandi árið 1862, en smíðaði hann aldrei, svo vitað sé. Enn þá fyrr, eða 1824, hafði raunar annar franskur vísindamaður sett fram hugmyndir, sem de Rochas vann úr.
Otto tókst að gera hugmynd sína að raunverulegri vél og sýndi hana í París 1867. Vél hans náði fljótt útbreiðslu, enda endurbætt mikið á næstu árum, og enn þann dag í dag er fjórgengisvélin víða kölluð Ottomótor. Hann dó árið 1891.
Carl Benz var annar þýzkur verkfræðingur, sem skráði sig í sögu vélanna. Hann fæddist í Karlsruhe 1844. Hann er að jafnaði álitinn höfundur tvígengismótoranna, en það orkar þó tvímælis, sem fleira í sögu vélanna. En honum tókst, í verksmiðju, sem hann stofnaði í Mannheim árið 1879, að fullkomna hugmynd sína svo, að hún gat keppt við Ottomótorinn.
Hann endurbætti háspennukveikjuna og sá fram á notkun gasmótora í farartækjum; byggði þríhjólabifreið árið 1855, og setti í hana mótor af endurbættri gerð, sem talin var IV2 hestafl. Sú bifreið var talin hafa náð 10 km hraða á klst.
Endurbætta gerð þessarar bifreiðar setti hann á markaðinn og kallaði „model III“ og seldist hún nokkuð. Eina bifreiðin sem enn er til af þeirri gerð er nú á safni í London.
Benzbifreiðin hefir verið framleidd óslitið síðan og er þekkt um allan heim. Margir álíta, að nafnið á eldsneytinu, benzín, sé af sömu rótum runnið, en svo er þó ekki.
Franskir vísindamenn höfðu nokkrum áratugum áður unnið þetta efni úr svonefndum benzolflokki kolvetnissambanda.
Næsta nafn sem fyrir okkur verður við lauslega yfirferð, er jafnvel betur þekkt en Benz. Það er Diesel.
Rudolf Diesel var einnig þýzkur verkfræðingur, f. í París 1858, þar sem foreldrar hans voru landflótta Gyðingar. Hann ólst upp í París, en fékk menntun sína í þýzkum háskólum.
Hann hóf snemma athuganir á ýmsum hitavélum, sem þá voru enn í frumbernsku, og virðist hin mjög svo slæma hitanýtni þeirra véla hafa vakið áhuga hans á endurbótum.
Hann setti fram kenningar um það, að meiri samþjöppun í brunaholi véla mundi eðlilega leiða til betri hitanýtni og hærra hitastigs, sem gerði önnur kveikjutæki óþörf, og vitnaði þar til skrifa franska vísindamannsins Carnots.
Að loknum fræðilegum athugunum sótti hann árið 1892 um einkaleyfi á vél byggðri á hugmyndum hans, og var veitt það ári síðar.
Fyrsta vél hans fór síðan, eftir nokkrar misheppnaðar tilraunir, í gang árið 1897. Hún var byggð í vélaverksmiðju í Augsburg. Það fyrirtæki starfar enn og er í dag eitt þekktasta nafn vélaframleiðenda: MAN, sem allir vélamenn kannast við og hefir nýlega hannað stærstu vélar heims, 90.000 hestöfl.
Sagt er, að fyrsta tilraun til að gangsetja dieselvél hafi orsakað sprengingu, sem eyðilagði hana. Þá á Diesel að hafa orðið glaður við og sagt, að nú væri kenning sín fullsönnuð.
Betur tókst með næstu vél, hún gekk, en ekki mun hún hafa afkastað mikilli orku, svo endurbætt vél var byggð, af mikilli bjartsýni. Fyrstu dieselvélarnar voru mikil ferlíki og þung og gerólíkar þeim, sem nú þekkjast. Þeir, sem komið hafa í gömlu rafstöðina í Vestmannaeyjum, hafa þar séð dieselvél sem byggð var árið 1914. Hún var 50 hestöfl, en vél af sömu þyngd smíðuð í dag, mundi nálgast 1000 hestöfl. Þá var venjulegt, að hvert hestafl vægi 2-3 hundruð kg; en nú hafa verið smíðaðir mótorar, þar sem þyngdin er um 0,1 kg á hestafl. Það eru flugvélamótorar, en skipsmótorar vega nú í dag milli 1 og 2 kg. á hestafl.
En höldum nú áfram sögunni af Diesel. Árið 1898 var vél hans höfð á sýningu í Munchen, og þangað kom amerískur bruggari, Adolphus Busch, sem sá kosti vélarinnar og keypti af Diesel leyfi til framleiðslu í Ameríku. Talið er að þar vestra hafi fyrstu vélarnar verið smíðaðar, sem glögglega sýndu yfirburði hennar í nýtni, miðað við aðrar vélar.
Ekki er samt hægt að segja sögur af hraðfara sigurför dieselvélanna um heiminn. Margir fóru að dæmi bruggarans frá Ameríku og keyptu af Diesel leyfi til að framleiða vélar eftir hans forskriftum og teikningum; en hann leyfði engum að breyta hið minnsta út af þeim. Árangurinn varð sá, að um mjög hæga þróun var að ræða á næstu árum og nærri því alls ekkert um endurbætur. Vélin var, sem fyrr er sagt, mjög þung, og kom því ekki að notum nema sem aflgjafi í verksmiðjum og slíku.
Það var því vonum seinna er Burmeister & Wain, hin þekkta skipasmíðastöð í Kaupmannahöfn, sjósetti skip árið 1910 með dieselmótor sem aðalvél. Það skip hét „Selandia“ og farnaðist vel.
Eftir þann atburð, hermir sagan, að stórþjóðir í Evrópu, sem vélvæddu stóra heri, hafi séð yfirburði dieselvélarinnar og reynt að notfæra sér sem mest kosti hennar. Vitað er, að Bretland, móðurland gufuvélarinnar, var íhaldssamt á flestum sviðum, og víst er, að þeir áttu enga dieselvél árið 1907.
Ungur, reiður þingmaður í brezka þinginu, að nafni Winston Churchill, er sagður hafa spurt með þjósti um það í þinginu, hvers vegna brezka flotamálastjórnin hundsaði algjörlega mann að nafni Rudolf Diesel, sem boðið hafði fram nýjungar í vélum. Honum var litlu eða engu svarað. En árið eftir var sá sami ungi maður orðinn flotamálaráðherra Breta og tók þá persónulega á móti „Selandia“, þegar skipið kom fyrst í brezka höfn. Ræða hans við það tækifæri hneykslaði alla Englendinga, en er nú í minnum höfð um framsýni mannsins.
Rudolf Diesel dó árið 1911. Hann hvarf af Ermarsundsferju á leið til Englands og með honum skjalataska, sem vitað er að innihélt ýmis skjöl, sem talið er, að hann hafi ætlað að leggja fyrir flotastjórn Breta.
Ýmsar getur hafa verið leiddar að hvarfi hans, og sérstaklega hafa ýmsir „hasar fréttamenn þar gefið hugmyndafluginu lausan tauminn. Ekki eru mörg ár, síðan fremur áreiðanlegt, íslenzkt tímarit birti erlenda frásögn um hvarf Diesels- og þær heimspólitísku ástæður sem þar stóðu að baki. Og víst er um það, að sem hernaðartæki stóð dieselmótorinn langtum framar ýmsum stórum kanónum, sem þá voru í tízku.
Ef stríðstæki eru einhver mælikvarði á tækniframfarir, þá sannaði síðari heimsstyrjöldin hæfni dieselmótoranna með því að binda endi á gufuskipaöldina, á sama hátt og fyrri heimsstyrjöldin batt endi á seglskipaöldina.
Það var almennt álit manna hér í Vestmannaeyjum, sem víðar, að dieselmótorar væru alltof dýrir til að geta borgað sig í fiskiskipum. En mér hefir verið sagt, að reynsla fyrsta dieselmótorsins í fiskibát hér hafi verið sú, að um ótvíræðan sparnað hafi verið að ræða; en hins vegar voru margir, sem eðlilegt er, vantrúaðir á að þessir dýru, nýju mótorar ættu hingað nokkurt erindi. En svo gerðist það, að olía fór að hækka í verði. Og þá sáu menn, að sparneytinn mótor borgaði sig betur.
Vestmannaeyingar voru fyrstir til að kaupa dieselmótor í fiskibát; en þeir voru líka hinir síðustu til að kaupa glóðarhausmótor. Enn í dag nota ekki ómerkari menn en Danir sína gömlu glóðarhausmótora og telja þeim helzt til gildis, að það þurfi ekki skólagengna menn til að annast þá.
Hér fannst mönnum snemma á vélaöldinni ástæða til að vélgæzlumenn hefðu kunnáttu, jafnvel þótt um einfalda mótora væri að ræða. Ég hefi aldrei getað svarað dönskum vinum mínum öðru en því að benda á, að íslenzk veðrátta leyfir ekkert sem er annars flokks. Þeir eiga sumir erfitt með að skilja það, en viðurkenna, að dýrir mótorar, eins og dieselmótorar séu margfalt betri, en of dýrir.
Margir munu vilja vita um uppruna glóðarhausmótorsins. Það er skrítin saga, nánast engin saga. Hann varð nefnilega til í mörgum löndum, svo að segja samtímis. Og líklega má þakka það tilraunum margra manna til að fara í kringum einkaleyfi Ottos, Benz og Diesels. En þeirri mótortegund er það framar öllu að þakka, að Íslendingar urðu sú fiskveiðiþjóð, sem nú nýtur virðingar um heim allan.
(Þýtt og endursagt, J. E.)