Ó—: Hola, amantes de la ciencia. Bienvenidos, como cada martes y cada jueves, a 'La luz de Atenea', el programa de monográficos científicos de UPVradio. Como ya sabéis, durante la próxima media hacemos un interesante recorrido exploratorio por la ciencia y la tecnología, y por su evolución. De hecho, 'La luz de Atenea' siempre juega a 3 bandas: historia de la ciencia -por un lado-, corpus teórico, por otro, y finalmente, ciencia aplicada -tecnología-. Pero lo más importante de todo, lo fundamental, acordaos: es el espíritu multidisciplinar. Nuestra intención no es que salgáis eruditos en nada, sino lo contrario: que os acostumbréis a pensar según una mentalidad poliédrica (porque así es el mundo, con multitud de caras). Pues bien: esta noche -concretamente- nuestro viaje nos va a sumergir en la historia de los inventos. Nos acompaña, como siempre, nuestro sabio, nuestro guía por el conocimiento: el profesor Francisco Rubio... ¿Cómo estás, Francisco?
F—: ¡Pues estupendamente, con muchas ganas de empezar! Voy a rematar lo que tú decías antes -Óscar-: lo importante del pensamiento científico es cómo genera su particular 'estructura mental' en nuestro cerebro (que se puede aplicar a multitud de facetas de la realidad), y no tanto los contenidos...
Ó—: Eso es amigos: la versatilidad de pensar 'científicamente' la realidad (que no os asuste). ¿Pero cuál es el tema de esta noche en 'La luz de Atenea', Francisco?
F—: Pues hoy conoceremos 'La historia del automóvil': desde las primeras máquinas a vapor -que substituyen a los caballos- hasta la invención del motor de explosión.
Ó—: Un recorrido bastante 'amplio'..
F—: Sí. Y es debido -Óscar- a que el automóvil 'sintetiza' todo un sueño de la humanidad: supone la definitiva emancipación del caminar (lento: a pie), y hace realidad un deseo: recorrer grandes distancias -más o menos- de forma autónoma.
Ó—: Pues ahí está, amigos. En esta entrega, 'La historia del automóvil'. Cómo se fue haciendo viable un deseo de 'velocidad' -ésa es la palabra- que suponía vencer la física de los obstáculos terrestres, y así poder viajar de un lado a otro. ¿Mi consejo esta noche? (obvio): abrochaos el cinturón de seguridad, y no despeguéis la vista de la carretera... digo del dial del vuestra radio. La luz de Atenea': comenzamos.
----cambio de banda sonora----
Ó—: Sí, amantes de la ciencia... Los espíritus aventureros de todos los tiempos han deseado ardientemente volar a través del aire -como los pájaros- atravesar las tierras y surcar los mares.. ¿Y cómo?: pues a gran velocidad y -sobre todo- con perfecta libertad de movimientos. Francisco: la mitología y la literatura abundan en multitud de relatos y especulaciones basados en estas aspiraciones... ¿verdad?
F—: Así es... Y sin embargo, lo único que la humanidad
podía hacer para viajar era aprovechar los vientos -para mover sus barcos-
o usar animales para moverse rápidamente por tierra.Al menos -Óscar-
hasta que se inventa la máquina de vapor.
Ó—: La invención de la máquina de vapor, y posteriormente
del motor de gas, alteraron -amigos- el panorama de los viajes humanos. Pero,
Francisco: ¿en qué época se empieza a especular de forma
moderna acerca de este problema?
F—: Bueno... quizás podríamos señalar una época
muy remota: el siglo XII. El medievo es una época de completa ignorancia
por lo que respecta a mecánicas (es obvio)... ¡pero fíjate!:
Roger Bacon (un franciscano inglés) hizo en el siglo XII una 'profecía'
sorprendente: "impulsaremos carruajes con velocidades increíbles,
sin la ayuda de ningún animal"
Ó—: ¡La frase suena a profecía de Nostradamus, pero
Bacon era filósofo! Sin embargo -por lo que dice la historia, profesor-
hasta Newton no tenemos un proyecto de automóvil concierto fundamento...
F—: Exacto: digamos que Bacon no explicó detalles de la 'visión'
de su automóvil. Isaac Newton -en cambio- sugirió en 1680 algo
'sólido': la idea de un vehículo basado en la energía del
vapor.
Ó—: ¿Y en qué consistía este primer automóvil?
F—: Consistía simplemente -Óscar- en un generador esférico
de vapor (colocado encima de un hornillo) y todo iba montado en un carruaje
con cuatro ruedas. Y funcionaba por el principio de 'reacción': tenía
un tubo horizontal -ligeramente cónico- que salía del generador
en dirección contraria al avance del vehículo...
Ó—: ...es decir: el vapor se producía en el generador por
la acción del fuego del hornillo, y luego salía por el tubo cónico
-hacia atrás- gran velocidad (por tanto el vehículo marchaba hacia
adelante). ¿Algo más del vehículo a vapor de Newton?
F—: Poco más: si acaso que disponía de una 'válvula'
-que manejaba el 'cochero' mediante una planca- y que controlaba la salida de
vapor por el tubo.
Ó—: No existen evidencias -amigos- de si Newton llegó a
construir tal máquina, pero la idea -aunque imperfecta- digamos que era
'viable'. La invención de la máquina de vapor hacia finales del
XVII -profesor- parece que relanzó la posibilidad de dar propulsión
a los vehículos...
F—: Exactamente: éste es un período importante -repleto
de experimentos-. La primera locomotora que podía transportar gente la
inventó un francés (Nicolás Cugnot) en 1769... ¿Sabes
que velocidad alcanzaba?: ¡3,62 Km/h.... llevando a 4 personas!
Ó—: Supongo que para la época esto sería toda una revolución... Amigos: ¡movimiento a partir de energía inerte de la naturaleza! Pero los ingleses -profesor- no se quedaron atrás: la lucha con el vapor consistía en ganar velocidad y potencia
F—: Eso es. Como ejemplo tenemos a Guillermo Murdock, que -en 1774- inventó una pequeña locomotora a vapor que avanzaba por carreteras... ¡Este artilugio de Murdock -según se cuenta, Óscar- alcanzó los 13 Km/h! ¡Un prodigio!
Ó—:Ya sabéis, amigos: en nuestro recorrido nos interesa
la evolución hacia el automóvil. Dejamos de lado, pues, inventos
tan importantes como la locomotora sobre raíles (inventada por el inglés
Trevithick en 1802). Entonces, Francisco, ¿qué momento podríamos
destacar como 'fundamental' para los carruajes a vapor?
F—: Yo señalaría -si acaso- el invento del inglés
Walter Hancock. El londinense inventó una caldera de vapor muy ingeniosa:
podía resistir altas presiones, y era muy sólida y manejable.
Ó—: ¡Ahora que lo has nombrado... parece que Hancock pudo transportar en sus 'carruajes a vapor' a miles personas! ¡¡algo así como autobuses con vagones !!
F—: En efecto, Óscar: Hancock transportó a 32 Km/h a 4000 personas en 2 carruajes ('La Era' y 'La Autopsy'), que viajaron entre Londres y Paddington.
Ó—: Estamos -amigos- en 'La luz de Atenea', en UPVradio, y el programa de hoy lo hemos querido dedicar a 'La historia del automóvil'. Todavía estamos -avanzando lentamente- con los carruajes a vapor, una especie de locomotoras para carretera. Estamos en una frenética carrera por lograr cada vez más velocidad y potencia, amigos. El inglés Alexander Gordon investiga -en 1832- máquinas que puedan dar una potencia de 30 caballos de vapor... ¿Qué más podemos decir, profesor?
F—: Hay que señalar que el mismo Gordon diseñó un tipo de 'condensadores' -algo toscos- que condensaba el vapor y luego lo hacía volver a la caldera... Esto -Óscar- es todo un adelanto tecnológico...Por cierto: el combustible más usado era el coque
Ó—: Y atentos ahora a una anécdota -para nada trivial- en relación a lo que luego traería el futuro: las dificultades técnicas de los automóviles parecían superarse cuando -de repente- se topan con la oposición de los dueños de los caminos y de la gente que los frecuentaban (labradores, propietarios de diligencias...etc). Al parecer, Francisco, estos nuevos vehículos no gustaban a nadie...
F—: Eso parece: unos decían que eran 'peligrosos' -que asustaban a las caballerías- y otros que estropeaban las carreteras...
Ó—: Hubo incluso promotores -profesor- que llegaron a demostrar que la misma tierra que podía sostener a un caballo podría sostener 8 personas en un carruaje a vapor...
F—: Exacto: Por tanto -teniendo en cuenta que en Reino Unido había 2.000.000 de caballos-... ¡las ventajas económicas de los nuevos automóviles eran evidentes!
Ó—: Pero nos encontramos con una resistencia desde diferentes frentes: sobre todo cultural -tradiciones arraigadas y el miedo o la desconfianza que comporta toda innovación-... Sin embargo, el interés por los carruajes a vapor, corno medio de transporte de pasajeros por carretera... nunca murió por completo.
F—: Eso es. Sin embargo -Óscar- la aplicación del vapor a 'vehículos de carretera' se fue limitando a máquinas 'de alta tracción' (como apisonadoras de calzadas o aparatos similares). El éxito del ferrocarril -por otra parte- frenó en gran medida el desarrollo del carruaje a vapor por carretera...
Ó—: Con todo amigos (aunque no sabemos a qué hubiera llegado
el carruaje de vapor en otras circunstancias), sí podemos afirmar algo:
a estos ingenios vaporizados les debemos toda una larga lista de innovaciones
particulares. Unas mejoras -Francisco- que les sirvieron luego a los futuros
automóviles de carretera
F—: Efectivamente: unas mejoras que -actualmente- se aplican a los modernos
'coches'. Por ejemplo: hasta 1830 (más o menos) las ruedas de los primitivos
automóviles estaban hechas con radios 'amartillados' en el perímetro
de la rueda...
Ó—: Como las de los carros, vamos: con el problema de que se romperían los radios...
F—: ¡Exactamente! Pues bien: Hancock hizo los extremos interiores de los radios con 'forma de cuña' y así se sujetaban unos a otros por dichos extremos. Por otra parte, los radios se insertaban entre dos discos metálicos: el disco central era el que contenía al eje, y estaba sujeto a éste con unas 'jambas'. Es decir: gracias a esto, la conexión entre el eje y la rueda tenía cierta 'flexibilidad'...
Ó—: Precisamente -profesor- es el sistema actual que han heredado todas las ruedas de madera.¿Qé otros detalles técnicos nos han servido de esos primeros automóviles?
F—: Bueno: otro perfeccionamiento fundamental era el 'engranaje de compensación' (o 'diferencial') -Óscar-, que inventó el ingeniero Richard Roberts. ¿Para qué sirve?: pues -ni más ni menos- para que las ruedas de un mismo eje puedan girar a distinta velocidad al tomar una curva...
Ó—: Es decir: el diferencial distribuye la potencia del eje de transmisión de forma 'controlada' al par de ruedas -amigos-: porque cuando el vehículo toma una curva está claro que la rueda de la parte exterior gira más rápido qe la interna a la curva
F—: Claro: piensa que sí las dos ruedas estuvieran 'fijadas' al eje... habría cierto 'deslizamiento' entre las ruedas y el terreno... ¡y esto puede llegar a ser peligroso!
Ó—: En muchos vehículos primitivos -Francisco- esto se
solía solventaba por medio de una especie de grapas -entre las ruedas
y el eje- que podían aflojarse a voluntad...
F—: Pero el 'diferencial' de Roberts era un mecanismo totalmente efectivo
(de hecho, los actuales 'engranajes diferenciales' se basan en el sistema de
Roberts). Hoy, el diferencial consta -básicamente- de un tubo unido al
cuerpo de la máquina y de 2 partes independientes (cada una de ellas,
con su piñón y su rueda).
Ó—: Con lo que el sistema es el mismo -amigos-: la armadura de
la ruedas gira con el motor, pero éstas se mueven independientemente
si recorren distintas longitudes. Tenemos, por tanto Francisco, que la construcción
de muchos de los primitivos carruajes a vapor fue un trabajo de ingeniería
'excelente'... ¿pero podemos afirmar que faltaba lo principal, el corazón
de la máquina?
F—: Yo creo sí: toda esa 'serie de innovaciones' necesitaba 'mejoras
en profundidad'. Yo citaría 2 aspectos que fueron 'determinantes' para
la evolución hacia los modernos automóviles: por una parte, mejoras
de la 'propulsión' (lo que tú has llamado' el corazón'
del automóvil), y por otra ciertos aspectos que atañen a la tracción.
Ó—: ¡Venga, pues vamos a descubrirlos ya! Corrígeme
si me equivoco: la propulsión de automóviles iba a dar un salto
de gigante con el 'motor de gasolina'...
F—: Ni más ni menos. Y las mejoras 'secundarias' a las que me refería
son el 'neumático' y el 'cojinete' de bolas y de rodillo (que se perfeccionaron
gracias a la construcción de bicicletas).
Ó—: Bueno, amigos y amigas 'amantes' de la ciencia: seguimos en
'La luz de Atenea', es esta fascinante entrega que hoy estudia 'La historia
del automóvil'. Nuestro recorrido nos ha llevado de los primeros 'carruajes
a vapor' -unos artilugios semejantes a locomotoras que circulaban por carretera-
hasta toda una serie de innovaciones tecnológicas 'fundamentales'. Unas
mejoras -amigos- que encontrarán su utilidad cuando se invente el famoso
motor de gasolina. Francisco: estamos en los albures del automóvil moderno.
¿Cómo se inicia esta etapa?
F—: Esta etapa se inicia -precisamente, Óscar- con la invención
del motor de gasolina en 1860. Sin embargo, hay que aclarar que el motor de
gasolina no llegará a ser una 'posibilidad comercial' hasta 1878
Ó—: Si no me equivoco, gracias a los trabajos del ingeniero Otto
y su cuadriciclo...
F—: Exactamente: digamos que el motor de gasolina del 'cuadriciclo de
Otto' servirá de 'referencia' para los automóviles que se construyan
a partir de entonces.
Ó—: Pero con un detalle -¿no?-: adaptando los motores de
gasolina a nuevas estructuras de vehículo.
F—: ¡Por supuesto!: el motor de gasolina impulsó -de nuevo-
el estudio de aquellos primeros 'carruajes sin caballería'. La base de
las investigaciones se centra en la relación 'potencia del motor'/'peso
de la estructura'...
Ó—: Por ejemplo, el famoso motor de gasolina alemán de Gottlieb
Daimler, de 1884
F—: En efecto: Daimler construyó y patentó un motor pequeño
y ligero -Óscar- pero que desarrollaba gran velocidad... La ignición
del motor -por ejemplo- utilizaba el 'calor de compresión', que servía
para calentar un tubo. Este motor es la base del conocido 'motor de cigüeñal'
o 'torniquete' (patentado en 1875).
Ó—: Según tengo en mis notas -Francisco- en ese mismo año
Daimler patentó también una variante de motor que se podía
aplicar a las bicicletas...
F—: Exacto -esto proporcionó una nueva idea-: el nuevo motor se
podía aplicar -además de en bicicletas- en 'carruajes'. De esta
observación surgió -ni más ni menos- que el 'carburador'.
El carburador les permite -a los nuevos 'carruajes con motor de cigüeñal'-
que la gasolina arda, que se volatilice...
Ó—: Y por qué cuando hablamos de Daimler, ¿siempre
sale aquello del motor en 'V'?
F—: El 'motor en V' es una forma de llamar al llamado 'doble motor inclinado'.
Este motor lo inventó y lo patentó Daimler en 1889 después
de muchos experimentos. Digamos -a grandes rasgos- que el 'motor en V' es un
motor muy adaptable para los automóviles...
Ó—: Tanto -amigos- que este motor ha sido aplicado no sólo
a automóviles, sino muchos aeroplanos, como los famosos motores 'Liberty'.
Pero -con Daimler y su motor- hay otro ingeniero que dejó su nombre para
la historia: ¿os suena 'Benz'?
F—: En efecto, Óscar. El alemán Karl Benz es considerado
uno de los 'padres' de la industria automovilística... ¿Y por
qué?: pues porque Benz patentó un triciclo con motor de gasolina...
que tuvo un éxito enorme en 1886.
Ó—: Los grandes éxitos de Daimler y Benz -amigos- estimularon
poderosamente los experimentos de la automovilística. Por tanto, muy
pronto aparecieron otros muchos inventores: nombres como los de los franceses
Serpollet , Peugeot (¿os suena, no?) o Levassor... Esta fiebre de invención
se extiende por todo el mundo... y cada paso es fundamental para perfeccionar
el mecanismo de lo que todavía son 'carruajes' a motor' (no lo olvidéis)...
F—: Digamos -Óscar- que el éxito que tuvieron los vehículos
a gasolina a principios del siglo XX... garantizó todo el desarrollo
posterior de la industria.
Ó—: Sin embargo -Francisco- todavía se arrastra la idea
de 'carruaje' para un vehículo... Es decir: el concepto que estos ingenieros
tenían sobre cómo debía ser un automóvil... era
todavía muy arcaico. La estructura de esos vehículos -digámoslo
así- tuvo que evolucionar hasta lo que hoy se considera un 'utilitario',
¿verdad?
F—: Evidentemente... Aquellos ingenieros pensaban -naturalmente- en un
carruaje: una estructura similar a la del 'vehículo de caballos' pero
con un motor en lugar de los animales... Y atención -Óscar-: ¡porque
esta idea persistió hasta 1900...!
Ó—: Nos referimos -profesor- a que el automóvil -por ejemplo-
todavía tenía 'pescante' (ya sabéis, amigos: el pescante
es la plataforma típica del coche de caballos donde el cochero se sienta
para coger las riendas). Pero -al parecer amigos- en 1900 los rasgos principales
de la máquina moderna comienzan a surgir... ¿Por ejemplo?
F—: Por ejemplo: el motor se situará delante del conductor -tal
como hoy lo conocemos- y se colocará sobre la plataforma de la carrocería
(es decir, encima del 'bastidor)... y las ruedas también sufrirán
cambios: con el tiempo se fabricarán más bajas, y se venderán
'neumáticos universales' (de medidas estandarizadas)...
Ó—: Sin hablar de esos otros cambios -necesarios también
para la apariencia 'moderna' del automóvil-... pero que supongo que no
son tan 'visibles'.
F—: Efectivamente: como el hecho de usar una 'cadena' (una 'cadena de
distribución de la fuerza') para conectar el 'motor' con el 'eje' de
las ruedas...
Ó—: Y muchos más cambios... En definitiva, amigos: la estructura
del automóvil se moderniza desde 1900 con la rapidez de la pólvora.
La ingeniería automovilística avanza a grandes pasos, y sin embargo
tropieza en los años 20 con obstáculos de otra índole...
Al parecer, no era económicamente viable fabricar las piezas de los automóviles
en grandes cantidades.Francisco: ¿cómo condiciona esa circunstancia
a una industria incipiente, qe todavía se encuentra en periodo de experimentación?
F—: Imaginemos el contraste: -por un lado- era necesario perfeccionar
continuamente las piezas, pero -por otro lado- no era rentable la fabricación
de las herramientas y la producción a 'gran escala'... ¿Cuál
es el resultado?: pues que la fabricación de automóviles -en este
periodo todavía experimental- es todavía 'a mano', artesanal.
Ó—: Fijaos en esta situación tan paradigmática de
la era industrial: un sector tan prometedor -como el automovilístico-
sufría limitaciones a la hora de expandirse debido -precisamente- a su
situación: al no estar 'afianzado' comercialmente no atrae las inversiones
de capital necesarias para desarrollarse. Profesor: parece el típico
'círculo vicioso'... ¿Cuándo se rompe esta tendencia?
F—: Hacia 1930... En esta época, el invento del automóvil
ya se ve como algo tecnológicamente 'maduro'... es decir Óscar:
ya no se ve como un 'prototipo' de vehículo o como un experimento. Digamos
que el automóvil 'genera confianza'...
Ó—: Es decir: una confianza que hace que el mercado lo vea como
un producto 'estable' para su comercialización, y por tanto requiere
su producción a gran escala. Pues sí, amigos: llegamos a la era
de la 'fabricación en cadena' de los automóviles: producción
en grandes cantidades, con la consiguiente reducción de precios y aumento
del número de ventas...
F—: Ya lo dijo Henry Ford: "mi objetivo es que cada ciudadano de
América tenga un automóvil"
Ó—: Por tanto, ahí tenemos a Ford, al precursor de ésta
forma de producción de coches 'en cadena'. Un método que se inaugura
con automóviles pero que luego se aplicará a la producción
de otros bienes de consumo.
F—: Exacto. Y con esta etapa culmina la 'historia del automóvil'
-Óscar-. Pero lo más importante (de 'la producción en cadena')
es que el automóvil dejó de ser un objeto 'de lujo' y se convirtió
-progresivamente- en un producto 'más o menos asequible' para el ciudadano
medio.
Ó—: Con todo lo que eso comporta, amigos: los coches empezarán
a inundar las calles, a poblar las ciudades -que ampliarán sus calles
para adaptarlas al tráfico de vehículos-, etc, etc... Pero antes
de acabar -profesor- ¿qué tal si echamos un vistazo a una de aquellas
grandes fábricas de producción en cadena de coches?
F—: ¡Pues vamos allá!
Ó—: Tengo aquí una fotografía donde se ve a unos
obreros que manipulan un Dodge de 1928. ¿Qué podemos decir, Francisco?
F—: Si te das cuenta, en la foto se aprecia una especie de 'plataforma'
parecida a una cinta transportadora... Uno de los extremos de la plataforma
era la zona donde se acoplaban -entre sí- el eje frontal y el eje trasero
del automóvil
Ó—: ¿... formando un 'bloque' único que luego se
arrastra a lo largo de la plataforma?
F—. Exactamente: por eso se llama 'producción en cadena'.
Ó—: ¿Cuánto podía medir una de estas 'plataformas'
o 'cadenas de montaje', Francisco?
F—: Bueno... Las plataformas tenían -a veces- más de 180
m. de longitud, y se movían a razón de unos 2 m. por minuto...
¡Ford podía montar hasta 300 vehículos en una jornada de
ocho horas!
Ó—: ¡Increíble amigos! Una cifra sorprendente para
la época. Actualmente la misma Ford monta en Almussafes -70 años
después, y en otro contexto tecnológico y de mercado- 2000 coches
diariamente. ¿Qué mas podemos destacar de la foto?
F—: Podemos destacar a los grupos de obreros que se mueven a lo largo
de la cadena de montaje: los trabajadores ajustan muelles, ruedas, guardabarros,
motor, depósito de gasolina... etc. Es decir: el trabajo se desarrolla
en una sucesión lógica (perfectamente orquestada).
Ó—: O sea: que cada una de las operaciones para completar el montaje
se iba efectuando sucesivamente, según pasaba el bastidor de cada coche...
Hasta que -profesor- el coche llegaba al final de la cadena y ya era un automóvil
completo.
F—. Exacto: si acaso destacar que había también 'plataformas
móviles' en niveles superiores que servían para transportar ciertas
'piezas especiales' del automóvil.
Ó—: Y para acabar: ¿había alguna sección de
control de calidad, Francisco?
F—: ¡Pues sorprendentemente sí...! Había una especie
de 'motor eléctrico' -al final de la cadena- que movía las ruedas
traseras del vehículo acabado y hacía funcionar todo el mecanismo
del vehículo...
Ó—: Pues ya lo oís amigos: la cadena de montaje del automóvil
moderno concluía asegurándose de que cada una de las piezas había
sido acoplada perfectamente, es decir, que el coche estaba listo para funcionar.
Y bueno: con el automóvil montado -con la seguridad de haber acoplado
perfectamente cada uno de los capítulos de esta 'historia del automóvil-
también concluye 'La luz de Atenea' de hoy... Dentro de unos días
regresamos a UPVradio con otro monográfico de ciencia y tecnología.
Hasta entonces, ya sabéis: podéis escribirnos a nuestro correo
electrónico para sugerirnos posibles temas o cualquier idea; apuntad:
luz-rtv@upv.es. En el control de sonido estuvo Raúl Valenciano; en la
mesa, el profesor Francisco Rubio, del departamento de Ingeniería mecánica
y de materiales del poli; y en este micrófono, servidor: Óscar
Delgado. ¡Hasta luego amigos!
F—: ¡Hasta pronto!