A porlasztó
A Bánki−Csonka-féle porlasztó jelentősége Nyomtatás E-mail

Edward Butler Londonban, 1887. november 15-én szabadalmi igényt nyújtott be egyik találmányára, melyre később „inspirator” vagy „atomizer” néven hivatkozott. Bánki Donát és Csonka János Budapesten, 1893. február 11-én nyújtották be szabadalmi igényüket közös találmányukra, melyet „carburator”-nak, másnéven porlasztónak neveztek el.

Mindhárom feltaláló kora legmodernebb technológiájával dolgozott, mindhármuknak több szabadalom fűződik a nevéhez. Úgy az inspirátor, mind a porlasztó azt a problémát igyekezett megoldani, hogy hogyan lehet a belsőégésű motorokat folyékony üzemanyaggal működtetni. A következőkben összehasonlítjuk a két találmányt, hogy felépítésük, céljuk és működésük mennyiben volt hasonló, illetve miben különbözött egymástól.

A 19. század végén már köztudott volt, hogy a motorokat a terjeszkedő gázok nyomásával lehet üzemeltetni, közvetlenül folyadékkal nem. Sok mérnök dolgozott azon, miként lehetne a folyadékot gáz formájában a motor égésterébe juttatni. Természetesnek tűnt, hogy a folyékony üzemanyagot először gázneművé kell változtatni mielőtt az égéstérbe érne, hiszen a gőzgépek sem vízzel, hanem gőzzel működtek.

Számtalan különböző szerkezet készült az üzemanyag elpárologtatására, melyekben általában melegítéssel igyekeztek a párolgást elősegíteni. Ezeket hívták párologtatóknak, gőzölögtetőknek, vagy carburatoroknak. Az ilyen szerkezetek többnyire nagy méretűek (néha még a
motornál is nagyobbak) voltak, működésük pedig bonyolultnak és megbízhatatlannak bizonyult. Sőt, mivel egy gyúlékony anyagot melegítettek, tűz- és robbanásveszélyesek is voltak. A fentebb említett mindhárom feltaláló azt a célt tűzte ki maga elé, hogy ezeket a berendezéseket valami biztonságosabb és praktikusabb szerkezettel helyettesítse.

Akkoriban már tisztában voltak azzal, hogy egy adott mennyiségű folyadék hamarabb elpárolog, ha nagyobb felületen érintkezik a levegővel. Azt is tudta mindhárom feltaláló, hogy ha apró cseppekre bontják a folyadékot, akkor ez drasztikusan megnöveli a folyadék felszínét. Úgy az inspirátor, mind a porlasztó erre a két tényre épült oly módon, hogy egy új módszerrel mindkettő apró cseppekre bontotta a folyékony üzemanyagot. Ebből a szempontból a két találmány hasonló.

Ugyanakkor több más tekintetben eltér a két találmány egymástól. Az alábbiakban rávilágítunk néhány lényeges különbségre.

E. Butler célja a hagyományos cél volt, vagyis hogy minél tökéletesebben sikerüljön a folyékony üzemanyagot elpárologtatni, mielőtt az az égéstérbe kerülne. A cseppekké alakítást, vagyis a porlasztást, csak az első lépésnek tekintette, amely lehetővé teszi a gyors párologtatást anélkül, hogy túlzottan hevíteni kellene az üzemanyagot. A cseppek gázneművé alakítására számos innovatív megoldással kísérletezett, többek között a következő eszközöket használta: egy dugattyúszelepet, amely radiálisan elosztott üzemanyagpermetet hozott létre; egy kamrát, amiben a permetet és a levegőt keverte össze, és egyúttal elősegítette a párolgást; egy kúpot, amely mentén az üzemanyagpermetet áramoltatta; folyékony üzemanyaggal telített gézlapokat, amelyeken keresztül a permetet vezette; egy kívülről melegített körkörös csövet, amelyen átvezetve a permetet, nem csak a kicsapódást akadályozta meg, hanem a párolgást is elősegítette, stb. Sok kísérletezés után elérte célját, ahogyan azt a triciklije leírásánál említette: „A levegő és az üzemanyagpermet keveréke, amely az inspiratorban alakult ki, el lesz párologtatva mielőtt eléri a hengereket.”

E. Butler tudta, hogy a motor annál hatékonyabban üzemel, minél tökéletesebb a párologtatás, és egyik elsődleges tervezési szempontja a motor hatékonysága volt. Ennek azonban meg kellett fizetni az árát. A hozzáadott szerkezeti elemek a készülékeket bonyolultabbá, drágábbá és általában súlyosabbá teszik. A bonyolultabb szerkezet pedig azt jelenti, hogy több minden romolhat el, többféle módon, ami sérülékenyebbé, kevésbé megbízhatóvá teszi a készüléket, miközben nehezebb azt megjavítani.

Csonka János és Bánki Donát más utat választott. Találmányuk egyik nagy érdeme volt az a felismerés, hogy nem szükséges a folyékony üzemanyag tökéletes elpárologtatására törekedni, hanem a motor üzemeltetéséhez elegendő, ha folyadékcseppek és levegő egy keverékét, vagyis egy permetet állítanak elő. Mai szóhasználattal azt mondhatjuk, hogy „makromolekuláris gázzal” dolgoztak, ahol a „makromolekulák” a folyadékcseppek voltak. Egy ilyen elegy sok tekintetben hasonlóan viselkedik a (molekuláris) gázhoz. Egyebek között abban, hogy a gázhoz hasonlóan ezt is közvetlenül be lehet juttatni a hengertérbe. Ott a levegő-folyadék permetben – a megnövekedett folyadékfelszín következtében – a párolgás intenzíven tovább folytatódik, és végül is a keverék robbanása alatt fejeződik be.

Minthogy nem volt tökéletes a folyékony üzemanyag elpárologtatása, ezzel a megoldással csak kisebb üzemanyag hatékonyságot lehetett elérni. A feltalálók azonban vállalták ezt a hátrányt annak érdekében, hogy egy egyszerűbb, könnyebb, olcsóbb szerkezetet hozzanak létre, amely kevesebbszer romlik el, s így megbízhatóbb és könnyebben is lesz javítható.

A megbízhatóságról beszélve érdemes megemlíteni, hogy az a kísérleti motor, amelyen a legelső porlasztót alkalmazták, a porlasztó feltalálása után mintegy 50 évi szolgálat elteltével múzeumba került. Időközben tizenkétszer adták el és vették meg a motort, de mindezek ellenére, a rászerelt porlasztóval együtt még mindig kifogástalanul működött. (!) Sőt, a porlasztóban még mindig az eredeti parafaúszó volt beépítve. (Későbbi típusok parafa helyett rézlemezből forrasztott, majd műanyag úszókat használtak.)

E. Butler készülékét elsősorban járművek motorjához fejlesztette ki és azoknál kívánta alkalmazni, saját megfogalmazását idézve: „tricikliken és egyéb mozgó járműveken”. Úgy tűnik, nem sokat foglalkozott azzal, hogy az inspirátort, stabil – helyhez kötött – motorokon alkalmazza. Álláspontja érthető volt, hiszen abban az időben a stabil gázüzemű motorok technológiája aránylag fejlett, működésük elve jól ismert volt, így ezen a területen nem volt égetően szükség az újításra. Ugyanakkor a járművek motorjainak üzemeltetése komoly problémát jelentett és E. Butler ezt szerette volna megoldani találmányával, az inspirátorral. Amikor azonban a tricikli vállalkozása tönkrement (állítólag mert az angol hatóságok az önhajtású járművekre 6.5 km/h sebességkorlátozást vezettek be), széttörte járművét és ócskavasként eladta. Szabadalmát is eladta egy cégnek, amely motorcsónak motorokat szeretett volna gyártani. Ezután E. Butler nem foglalkozott tovább az inspirátorral, az inspirátor pedig ismeretlen maradt az európai kontinensen.

Ezzel szemben Bánki Donát és Csonka János már a kezdetektől azt tervezte, hogy a porlasztójukat nem csak járművek motorjainál, hanem stabil motoroknál is használják majd. És valóban, tudjuk, hogy például Csonka János, a porlasztó feltalálását követően, a közel félévszázaddal később bekövetkezett haláláig, minden maga által tervezett, vagy épített, stabil- vagy járműmotort porlasztóval szerelt fel. Halála után pedig ugyanígy jártak el az általa alapított gépgyárban is. Ezek a porlasztók valamennyien a Bánki Donáttal együtt szabadalmaztatott porlasztó eredeti, vagy annak olyan továbbfejlesztett változatai voltak, amelyek az adott motor üzemanyag-ellátási igényeihez a lehető legjobban igazodtak.

A „carburator” vagyis a porlasztó egyszerűsége és megbízhatósága miatt, de mások közreműködésének is köszönhetően – többek között Wilhelm Maybach német mérnök, a francia Longuemare gyár, a Solex és a Zenith rendszerek kidolgozói és a magyar feltalálók tevékenysége miatt is – elterjedt az egész európai kontinensen, majd pedig az egész világon. A különböző porlasztók működésének alapelve azonban mind a mai napig megegyezik a Csonka János és Bánki Donát által 1893. február 11-én szabadalmaztatott működési elvvel. Ezeknek köszönhetően vált lehetővé a nagy távolságú, motorizált utazás megjelenése, létrehozva az autók, buszok, repülőgépek világát, autópályákat és repülőtereket, egyszóval a mai modern világunkat, ahogyan azt ismerjük.