Ciepło w kabinie samochodu wydaje się dziś czymś oczywistym – wystarczy przekręcić pokrętło lub nacisnąć przycisk, by poczuć przyjemny powiew ogrzanego powietrza. Jednak w początkach motoryzacji sytuacja wyglądała zupełnie inaczej: kierowca i pasażerowie drżeli z zimna, a na szybach często osiadała szadź od wewnątrz, utrudniając prowadzenie. Jak to możliwe, że inżynierowie i wynalazcy wpadli na pomysł, by wykorzystać ciepło silnika? Kto jako pierwszy zaryzykował zainstalowanie „małego pieca” w aucie? Poznajcie zawiłe losy rodzących się rozwiązań, które dały podwaliny dzisiejszym systemom grzewczym. Ostrzegam: to historia pełna zaskakujących pomysłów, zapomnianych nazwisk i nietuzinkowych konstrukcji.
Zanim nadeszło ogrzewanie: płaszcze, koce i… przenośne koksowniki
Samochody „bez dachu” i początek XX wieku
Pierwsze auta z przełomu XIX i XX wieku – pozbawione szyb, dachu i drzwi w dzisiejszym rozumieniu – zapewniały raczej przygodę na świeżym powietrzu niż komfort. Nawet gdy w latach 10. ubiegłego stulecia zaczęto stosować zadaszenie i szyby, o ogrzewaniu nikt jeszcze nie myślał poważnie. Podróż na dłuższym dystansie zimą oznaczała konieczność zakładania grubych płaszczy, rękawic, owinięcia się kocem czy futrem. Kierowcy w desperacji próbowali stawiać w kabinie przenośne piecyki opalane węglem lub wkładali tam niewielkie koksowniki – rozwiązanie równie ryzykowne, co niewygodne.
Pierwsze nieśmiałe eksperymenty
Może trudno w to dziś uwierzyć, ale jeszcze na początku lat 20. XX wieku zdarzało się, że w niektórych warsztatach czy przydomowych garażach majsterkowicze starali się „skierować” ciepłe spaliny z rury wydechowej bezpośrednio do wnętrza auta. Ten kuriozalny, a do tego niebezpieczny pomysł (grożący zatruciem tlenkiem węgla) najlepiej obrazuje skalę wyzwań, jakie stały przed konstruktorami. Poszukiwania lepszych rozwiązań ruszyły jednak pełną parą, gdy producenci zorientowali się, jak ważny dla komfortu jazdy będzie w przyszłości po prostu przyjemny, ciepły podmuch.
Kobieta, która wyprzedziła epokę: Margaret A. Wilcox (1893)
W panteonie wielkich wynalazców związanych z ogrzewaniem w samochodach znajduje się postać, o której mało kto dziś pamięta: Margaret A. Wilcox. Już w 1893 roku, gdy na ulicach dopiero co zaczynały się pojawiać pierwsze automobile, Wilcox opatentowała system ogrzewania kabiny, opierający się na wykorzystaniu ciepła z silnika. Był to prawdopodobnie jeden z pierwszych pomysłów, by skierować rozgrzane powietrze z okolic silnika (a dokładniej z „rurek grzejnych” połączonych z układem chłodzenia) do wnętrza pojazdu.
Choć patent Wilcox nie wszedł w powszechne zastosowanie od razu – a sama wynalazczyni nie dorobiła się na nim dużej fortuny – jej praca okazała się wizjonerska. To właśnie ta koncepcja zainspirowała późniejszych inżynierów do rozwijania idei wodnych i powietrznych wymienników ciepła.
Od wody chłodzącej silnik do ciepła w kabinie
Technologiczny przełom: chłodzenie cieczą
Do lat 10. XX wieku istniały zarówno samochody chłodzone powietrzem, jak i te chłodzone cieczą. Gdy zaczęto masowo wprowadzać wydajniejsze silniki i doskonalsze układy chłodzenia wodą (potem płynem chłodniczym), otworzyły się drzwi do wykorzystania wysokiej temperatury wody krążącej w silniku. Jednym z pionierów w tej dziedzinie był Alvin E. Lindgren, który w połowie lat 20. zajął się konstruowaniem bardziej bezpiecznych wymienników ciepła. Pomysł polegał na tym, by ciepły płyn z silnika przepływał przez niewielki radiator (podobny do miniaturowej chłodnicy) umieszczony wewnątrz kabiny. Przez ten radiator przepuszczano powietrze za pomocą wentylatora. Był to protoplasta współczesnych nagrzewnic.
Kamienie milowe w modelach aut
- Cadillac V-63 (1924) – jeden z pierwszych samochodów luksusowych, w którym opcjonalnie montowano układ kierujący ciepło z silnika do kabiny. Komfort ten był jednak drogi: ogrzewanie stanowiło dodatkową „fanaberię” w cenniku.
- Ford Model A (1927–1931) – Ford, chcąc powtórzyć sukces Modelu T (który do dzisiaj uchodzi za symbol masowej motoryzacji), zmodernizował wiele rozwiązań, w tym system grzewczy. Choć nadal daleko mu było do ideału, to w wybranych wersjach można było już zamówić fabryczny „heater” czerpiący ciepło z układu wydechowego.
- Nash Motors – „Weather Eye” (1938) – ogromnie popularny w Stanach Zjednoczonych układ, uznawany za jeden z pierwszych naprawdę skutecznych i relatywnie bezpiecznych samochodowych systemów ogrzewania oraz wentylacji. „Weather Eye” łączył ciepło z nagrzewnicy (wymiennika ciepła) z regulowanym strumieniem powietrza, co pozwalało kierowcy dopasować temperaturę do swoich potrzeb. Był to istny przełom i reklamy Nasha podkreślały go jako wielką innowację w dziedzinie komfortu podróżowania.
Różne drogi do ciepła: powietrze kontra woda
Silniki chłodzone powietrzem – wyzwania i eksperymenty
W latach 30. i 40. można było spotkać jeszcze wiele modeli chłodzonych powietrzem (np. amerykański Franklin, a nieco później słynny Volkswagen Garbus). W przypadku takiej konstrukcji nie było w ogóle płynu chłodniczego, co komplikowało sprawę. Niektórzy producenci próbowali więc odzyskiwać ciepło bezpośrednio z otoczki cylindra czy z prowadnic spalin, kierując je następnie do kabiny. Niestety, wymagało to bardzo dokładnego odseparowania spalin, by uniknąć przedostawania się niebezpiecznych gazów do wnętrza.
„Heater box” i sukces Garbusa
Słynny Volkswagen Garbus (produkowany od 1938 roku, choć prawdziwą karierę zrobił po wojnie) był chłodzony powietrzem i przez wiele lat zyskał opinię auta o raczej „symbolicznym” ogrzewaniu. W praktyce początkowe wersje miały proste „pudełko grzewcze” (heater box) umieszczone na przewodach wydechowych. Dopiero z czasem ulepszano kanały rozprowadzające ciepło i zaczęto dodawać mechanizmy regulacji przepływu powietrza. Mimo tych starań, w surowych zimowych warunkach kierowcy Garbusów wciąż chętnie sięgali po ciepłe ubrania…
Droga do standaryzacji: lata 40. i 50. XX wieku
Opcja luksusowa staje się standardem
Do końca lat 30. ogrzewanie pozostawało raczej luksusem. Okres II wojny światowej zahamował rozwój motoryzacji cywilnej, jednak tuż po wojnie branża ruszyła z impetem. Lata 50. to moment, kiedy ogrzewanie przestało być rarytasem. Producenci w USA i w Europie zaczęli oferować je jako standard lub przynajmniej tani dodatek.
- Chevrolet Deluxe (1941–1952) – w późniejszych rocznikach tego modelu można było spotkać już całkiem skuteczne grzejniki wewnętrzne, a kolejni właściciele doceniali tę „zdobytą” wygodę.
- Opel Kapitän (lata 50.) – popularny w Europie Zachodniej przedstawiciel klasy średniej-wyższej. Producenci Opla od połowy lat 50. starali się, by ogrzewanie było nie tylko efektywne, lecz także wyposażone w proste w obsłudze pokrętła do regulacji.
Innowatorzy i ulepszenia
W tym okresie swoje piętno odcisnęli m.in. Carl L. Bohn i William M. Conner, którzy pracowali nad udoskonaleniem wentylatorów i termostatów w układach ogrzewania. Ich celem było zapewnienie stabilnej temperatury, bez nieoczekiwanych „skoków” ciepła. Dzięki nim zaczęła się era bardziej zaawansowanych nagrzewnic wodnych, dających poczucie dość równomiernego, przytulnego klimatu w aucie nawet podczas siarczystych mrozów.
Jak wspominać stare patenty w dobie nowoczesności?
Dzisiejsze rozwiązania, w których mamy sterowanie cyfrowe, czujniki temperatury czy wielostrefowe klimatyzacje, wywodzą się bezpośrednio z tych pionierskich systemów z lat 20., 30. i 40. Każdy z nich – od patentu Margaret Wilcox, przez kolejne wariacje na temat „grzejników” z płynu chłodniczego, aż po sprytne boxy powietrzne dla silników chłodzonych powietrzem – stanowił krok milowy w historii motoryzacji.
W starych samochodach zdarza się, że system ogrzewania bywa kapryśny lub mało wydajny. Jednak w ocenie pasjonatów klasycznej motoryzacji to właśnie te niedociągnięcia dodają uroku i pozwalają docenić, jak daleko zaszliśmy. Niejednokrotnie można usłyszeć anegdoty o „przeciąganiu” dźwigni w starym Fordzie czy czekaniu aż Opel Kapitän wreszcie nagrzeje się po pół godziny jazdy. To cenne świadectwa uporu inżynierów, którzy u schyłku epoki pary i początkach ery benzyny wymyślali kolejne triki, by przynieść kierowcom choć trochę ciepła.
Doceniajmy ciepło w kabinie
Dzisiejsze samochody są skomputeryzowane i projektowane tak, by dostarczać maksymalny komfort. Czasem narzekamy, że coś nam nie odpowiada: a to za wolno się nagrzewa, a to wieje zbyt mocno… Wystarczy jednak spojrzeć w przeszłość, by zobaczyć, jak karkołomną drogę przeszła motoryzacja: od przenośnych koksowników i niebezpiecznego eksperymentowania ze spalinami, aż po wielostrefowe układy klimatyzacji i ogrzewane fotele.
Warto pamiętać o pionierach, którzy mieli odwagę wychodzić poza ramy swoich czasów – o Margaret Wilcox, która swoją ideą znacząco wyprzedziła epokę, czy o inżynierach z Nash Motors, dzięki którym ogrzewanie stało się realnym udogodnieniem w seryjnej produkcji. To właśnie oni przyczynili się do tego, że możemy dziś wsiąść zimą do samochodu i w kilka minut cieszyć się przyjemną temperaturą we wnętrzu.
A gdy następnym razem w starszym wozie trochę zmarzniecie, wspomnijcie te wszystkie próby i błędy sprzed prawie stu lat. Może to sprawi, że chłód stanie się znośniejszy, a wy poczujecie dumę z dziedzictwa motoryzacyjnych pionierów.
Bibliografia (wybrane źródła i ciekawostki)
- M. A. Wilcox, Patent US512478A, 1893.
- Archiwum Nash Motors, materiały promocyjne systemu „Weather Eye”, 1938–1940.
- Dokumenty prasowe Cadillac z lat 20. dotyczące luksusowych rozwiązań (archiwa General Motors).
- Wspomnienia użytkowników Ford Model A, zebrane w ramach The Model A Restorers Club (USA).