Por volta de 1801, Philippe Lebon, chamado pitorescamente "o pai do gás de hulha", requereu uma patente descrevendo o princípio de um motor baseado na expansão de uma mistura de ar e gás inflamado. Infelizmente Lebon foi assassinado.
Mais tarde 50 anos em 1852 Jean Joseph Étienne Lenoir começa a trabalhar num motor a explosão.
Em 1858 Lenoir tenta seu primeiro motor fixo, de explosão, movido a gás. Dois anos depois, patenteia-o.
Trabalhando ininterruptamente em 1863 consegue montar um triciclo. O motor funcionava como o de uma máquina a vapor. O combustível era gás de lulha ou óleo leve, proveniente de xistos ou alcatrões, vaporizado em carburador tipo primitivo.
A potência do motor era muito pequena: 1,5 hp. Lenoir ainda não havia descoberto a importância da compressão da mistura de combustível antes da ignição.
Em 1880 um matemático de ruão, Delamarre-Deboutteville, debruçado sobre os estudos de Lenoir, consegue fazer um motor. É alimentado a gás, primeiro, depois a óleo leve "vaporizado".
O motor era horizontal, Chamou-o de "Simplex" e patenteou-o em 1884: 2 cilindros horizontais ligados a um único eixo de manivela, munido de um diferencial. Transmissão por corrente, como na bicicleta.
Um moço chamado Nikolaus August Otto, que as bibliografias especializadas de automóvel, chamam de "físico Otto"; outras, mais modestas, de "mecânico Otto".
Otto era alemão. Viajava muito. Um dia foi a Paris e acabou vendo o motor de Lenoir. Era um apaixonado dos novos veículos. E no trabalho de Lenoir sentiu que ali havia um princípio. Mas o princípio de alguma coisa muito importante.
Já se havia descoberto o motor a explosão. "Como aproveitá-lo, mas aproveitá-lo bem" - pensava Otto - "E talvez até num veículo automóvel?".
Otto instala uma pequena oficina. Depois, absorvido pelo seu trabalho, deixa o emprego de caixeiro-viajante: "...hoje é um grande dia para mim" - escreve à noiva comunicando a resolução.
Um dia, quando estava em sua banca de trabalho fazendo novas experiências com seu motor, ia admitir gás e ar no cilindro de sua máquina - quando se lembrou de empurrar o pistão novamente até onde e quando pudesse. O pistão funcionou como um compressor, calcando o combustível no cilindro. Feito isso, ligou a ignição: houve uma detonação seguida de rápidas e fortes rotações do volante da máquina.
Isso fez Otto pensar maduramente. Chegou à conclusão que seria melhor comprimir a mistura do combustível no cilindro, através do pistão, para depois incendiar a mistura. Incendiando-a assim comprimida haveria uma forte pancada do pistão e essa pancada produziria força.
Mais tarde, sintetizou sua observação e as conclusões a que chegou:
1)No primeiro movimento (recuo do pistão) admitia o combustível;
2) No segundo movimento, comprimia-o;
3)No terceiro movimento, a pancada (explosão), criava a força útil;
4) No quarto movimento (volta do pistão) havia a libertação e expulsão dos produtos da combustão.
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