Polski samochód ma 200 lat!

Nieznana historia pierwszego na świecie samochodu osobowego. Zbudowany został przez Polaka, Józefa Bożka, dwieście lat temu

Replika pierwszego samochodu

Józef Bożek 

Latem 2013 roku, kiedy skończyłem budować swój wymarzony garaż, odwiedził mnie Piotr Pluskowski, dawny kolega z Cieszyna, poszukujący polskich zabytków motoryzacji.

W trakcie dyskusji o jedynym zachowanym egzemplarzu Polskiego Fiata 618 z mojej kolekcji rozmowa zeszła na pioniera motoryzacji Józefa Bożka. Wiedziałem o jego konstrukcji z książki „Dzieje samochodu” autorstwa A. Kuby i J. Hausmana, wydanej w polskim przekładzie w 1989 r. Tam jednak Bożek występował jako czeski mechanik. Piotr rozwiał moje wątpliwości pokazując kościelną księgę metrykalną. Tak, Józef Bożek był z pochodzenia Polakiem! Urodził się w Bierach pod Cieszynem jako syn Mikołaja i Magdaleny Marianny z domu Duda.

Księga metrykalna Bożka

Powtórnie sięgnąłem do literatury. We wszystkich publikacjach jest on wymieniany jako czeski konstruktor. Czesi wybili monety z jego podobizną, nakręcili o nim film. Nigdzie nie pada ani jedno słowo o Polsce. Wiedziony ciekawością poszperałem w historii i odkryłem, że jego rodzinne strony zamieszkiwało w dawnych czasach lackie plemię Golęszyców. Również osiedli tuż obok Wołosi zwali sąsiadów Lachami. A późniejsze miasto Ostrawa dzieliło się na Ostrawę Polską i Ostrawę Morawską. Natrafiłem też na znaczek pocztowy z okresu C.K. Austro-Węgier ostemplowany, jak widać poniżej:

Fragment kartki pocztowej ze Śląska Austriackiego

Prześledziłem ponadto etymologię nazwiska, będącego polskim zdrobnieniem od słowa bóg. Po czesku to zdrobnienie brzmi bużek, zatem nazwisko wynalazcy zachowało czysto polską formę nie ulegając nawet powszechnej na Śląsku germanizacji. Nota bene, obecny właściciel marki „Buskowianka” i zamku, na terenie którego chrzczony był Józef Bożek, nazywa się Michał Bożek, a jednym z największych polskich patriotów był polityk śląski z początku XX wieku  Arka Bożek.

O polskim geniuszu wzmiankowali znani pisarze: Zofia Kossak-Szczucka i Gustaw Morcinek, lecz nikt jakby nie chce o tym pamiętać. Wiadomo też, że ukończył on gimnazjum w Cieszynie jako wychowanek ks. Leopolda Szersznika. Ksiądz ten jako nadzorca szkół katolickich w Księstwie Cieszyńskim pisał do władz austriackich petycje postulując wprowadzenie w szkołach książek w języku polskim, gdyż jak pisał “większość nauczycieli i uczniów mówi po polsku”.  Z austriackich badań statystycznych wynika jednoznacznie, że tereny te zamieszkiwali w większości Polacy. Dlaczego zatem nasi czescy bracia tak jednoznacznie uznali Bożka za Czecha? Ot, zapewne ktoś kiedyś tak napisał, a potem już nikt tego nie sprawdzał. Tesla też przez długi czas był uznawany za Czecha z racji studiów na tej samej politechnice, w której pracował Bożek.

We wszystkich opisach tego samochodu znajdowałem anachronizmy w rodzaju: „silnik… napędzał koła łańcuchem, jakie były stosowane w rowerach”. Jak wiadomo, pierwsze rowery odpychało się od podłoża nogami, natomiast Galle wynalazł łańcuch rowerowy dopiero w 1829 r. Znałem również okolicznościowy plakat, wydany przez Bożka w 1817 roku, którym reklamuje pokazy swego samochodu i łodzi. Nic się tam nie zgadzało z książkowymi opisami.

Plakat z 1817 r.

Dla lepszego wyobrażenia sobie tego, jak rzeczywiście mógł być skonstruowany ten samochód, pojechałem we wrześniu 2013 r. do Narodowego Muzeum Technicznego w Pradze, żeby obejrzeć model pojazdu. Zostałem tam serdecznie przyjęty przez inż. Petra Kożiśka, który ma w swej gestii zbiory związane z transportem. Gdy mu opowiedziałem o swoich wątpliwościach, pokiwał tylko głową i powiedział: „zachował się jedynie plakat i dwie wzmianki w gazetach z tego okresu, reszta to poezja”. Obfotografowałem zatem model wykonany w 1942 r. Od gospodarzy dostałem kopię plakatu Bożka i cenną wskazówkę: „Proszę pamiętać, że Bożek był biednym mechanikiem w Politechnice Praskiej. Jego konstrukcje były proste i tanie. Nie było go stać na oddzielny silnik do łodzi i do samochodu.” Ta uwaga skierowała mnie powtórnie ku wnikliwej analizie plakatu.

                                                                                                               Łódź Bożka

Odkryłem, że na malutkim obrazku łodzi wyraźnie widać wał korbowy, napędzający koła łopatkowe, korbowody od napędu wału i koło podpierające tłoczysko łączące je z korbowodem. Widać też, że prawdą jest to, co znalazłem w wielu opisach – wał korbowy miał wykorbienia obrócone względem siebie o 90 stopni. To obrócenie wykorbień było genialnym wynalazkiem Bożka, gdyż umożliwiało napęd samochodu bez koła zamachowego, wyłącznie przy użyciu silnika dwucylindrowego o tłokach obustronnego działania. Wiedziałem też, że konstruktor nie użył znanego mu regulatora prędkości obrotowej silnika (Watta), gdyż i tak musiał z pozycji kierowcy sterować na bieżąco dopływem pary. Przyjąłem również założenie, że nie kupił zapewne bardzo drogiego manometru Watta dla mierzenia ciśnienia w kotle, lecz do jego zabezpieczenia użył popularnego zaworu ciężarkowego.
W dalszych analizach skupiłem się na innych konstrukcjach z epoki. Najpierw obejrzałem rysunek pierwszej maszyny parowej, skonstruowanej przez pryncypała naszego wynalazcy – profesora Franciszka von Gerstnera. To on umożliwił Bożkowi pracę w warsztatach Politechniki Praskiej. Maszyna Gerstnera, skonstruowana w 1807 r., była typową pompą parową. Napęd z tłoczyska na koło zamachowe był przekazywany skomplikowanym systemem zębatkowym o konstrukcji planetarnej, natomiast sterowanie dopływem pary było realizowane dwoma zaworami obrotowymi. Z punktu widzenia potrzeb i możliwości Bożka te rozwiązania wydały mi się niewłaściwe. Tym bardziej, że wiedziałem już, jak był przekazywany napęd w łodzi Bożka.

Model samochodu Bożka z 1942 r

Z racji swych kontaktów na Politechnice Praskiej, nasz konstruktor musiał mieć dostęp do nowinek technicznych tego okresu. Legenda głosi, że od kupca praskiego usłyszał o powozie Trevithicka.

Słyszał zapewne o konstrukcji pierwszego ciągnika trójkołowego Cugnota z 1770 r.

Ciągnik Cugnota (1770)

Mógł też słyszeć o lokomotywce Blenkinsopa z 1812 r.

Dyliżans Trevithicka z 1802 r.

Nie znał zapewne lokomotywki Stephensona. Tym bardziej, że pierwsze modele konstruował dużo wcześniej, nim zbudował swój samochód.

Przed trudną decyzją stanąłem przy doborze systemu sterowania dopływem pary do cylindrów. W końcu mój wybór padł na system ze stawidłem suwakowym, ze względu na bardziej nowoczesną konstrukcję. Pewną pomocą w rozwiązaniu tego dylematu posłużył rysunek syna, Romualda Bożka z roku 1829. Taki system zastosowano też w czeskim modelu pojazdu z 1942 r., podobnie jak w konstrukcji repliki, wybudowanej w roku 1950 na potrzeby czeskiego filmu o Bożku („Poseł u świtu”).

Replika czeska z 1950

Na rycinie z plakatu widać wyraźnie obły kształt kotła między przednimi kołami. Ówcześnie znano już kotły typu kornwalijskiego o wewnętrznym palenisku, gdzie z jednego końca kotła znajdowało się palenisko, a z drugiego – odprowadzanie spalin. W ten sposób ciąg kominowy podsycał spalanie, a spaliny ogrzewały od wewnątrz zbiornik. Kotły takie zaczęto stosować od początku XIX w. Jednak uznałem, że Bożek zastosował raczej rozwiązanie podobne do pokazanego na rysunku syna z 1829 r., to znaczy kocioł z zewnętrznym paleniskiem. Zbiornik wykonano zapewne z żelaza pudlarskiego, którego stosowanie było ustawowo zalecane w Wielkiej Brytanii od początku XIX wieku. Stal, jako stop żelaza i węgla, była nieznana ze względu na zbyt niską temperaturę uzyskiwaną w piecach hutniczych. Żelazo pudlarskie, choć ze względu na korozję trzy razy mniej żywotne od miedzi, było też prawie trzykrotnie tańsze. A nasz wynalazca, jak wiemy, do bogaczy się nie zaliczał.

Spaliny z kotła były odprowadzane ku tyłowi pojazdu rurą umieszczoną w skrzyniowej zabudowie, stanowiącej przedłużenie koziołka kierowcy i połączonej z siedzeniem dla pasażerów. Jest to jedyny możliwy powód, dla którego konstruktor mógł aż tak utrudnić pasażerom siedzenie w pojeździe.

Poniżej, zachowany projekt pojazdu syna Józefa Bożka – Romualda, który znacznie odbiega od konstrukcji ojca, lecz w niektórych elementach ją odwzorowuje, jak choćby w przypadku bezpośredniego przekazania napędu na tylną oś, czy suwakowego systemu sterowania dwucylindrowym silnikiem tłokowym obustronnego działania.

Rysunek inż. Romualda Bożka z 1829 r.

W roku 1781 J.C. Hornblower opatentował silnik z tłokami o różnej średnicy dla lepszego wykorzystania ciśnienia pary, lecz uznałem, że Bożek nie użył go w swej konstrukcji, gdyż chodziło mu o wykazanie możliwości swobodnego poruszania się po drodze, a nie o sprawność energetyczną. Z tego samego powodu nie zastosował kondensatora pary, wynalezionego przez Watta.

Kolejny problem stanowił kocioł. Jakie miał ciśnienie, objętość, rodzaj paleniska, odprowadzanie spalin? Do roku 1801 ciśnienie, uzyskiwane w kotłach ołowianych, miedzianych czy żelaznych nie przekraczało 1.3 at. Dopiero O. Evans użył w swojej koparce pływającej wysokociśnieniowego kotła. Uzyskiwał w nim ciśnienie 8 -10 at., co przy zastosowaniu swobodnego wydmuchu (bez kondensatora) dawało maszynę lekką i sprawną. Z tego rozwiązania niewątpliwie skorzystał też Bożek, aczkolwiek w opisach książkowych jest mowa o jakoby „prostokątnym kotle miedzianym”, który wytwarzał „parę pod ciśnieniem 2 at.”. I tak, w modelu muzealnym zastosowano kocioł miedziany, zaś w replice filmowej – stalowy bez osłony z drewna. Drewnianą obudowę zbiornika, osiągającego częstokroć temperaturę ponad 150° C, zaczęto stosować z początkiem XIX wieku

Samochód Bożka z 1815 r.

Sterowanie pojazdem odbywało się za pomocą rumpla zamocowanego z przodu samochodu, nad jego przednią osią, co jest widoczne na rycinie. W pobliżu rumpla znajdował się zapewne zawór doprowadzający parę z kotła, zawór bezpieczeństwa z odważnikiem na dźwigni. Przypuszczalnie zawór był sterowany nogą (odmiennie niż w czeskich modelach), gdyż nie wyobrażam sobie kierowania pojazdem po wyboistej drodze mając między kolanami zawór o temperaturze 150°C.

Nadwozie zawieszone było na resorach piórowych typu C, bowiem resory eliptyczne wymyślono w 1804r lecz nie zostały jeszcze spopularyzowane.

Koła drewniane, 10-szprychowe ze szprychami osadzonymi w piaście pod kątem mniejszym od prostego co dawało tzw. szybistość koła.

Składanie koła 10-szprychowego

  Stan z 26.06.2015

Kwestie hamulca na tylne koło i mechanizmu różnicowego osi napędowej pozostawiam chwilowo nierozwiązane aż do momentu przeprowadzenia jazd próbnych. W owym czasie znane już były hamulce klockowe na tylne koła, lecz być może samo odcięcie dopływu pary do silnika spowoduje gwałtowne hamowanie pojazdu. Zamiast typowego mechanizmu różnicowego kół napędowych mógł zostać wykorzystany mechanizm zapadkowy, umieszczony w każdym z kół.

Zegar Bożka

Jako, że Józef Bożek był również bardzo zdolnym zegarmistrzem – jego zegary do dziś pracują, a jeden z nich osiągnął na aukcji cenę blisko 2 mln koron czeskich – zatem znał ten typ mechanizmu. Sądzę jednak, że do napędu mógł równie dobrze wykorzystać tylko jedno tylne koło. Wszystko zatem pokażą jazdy próbne.

Analiza pojazdu Bożka skłania mnie do stwierdzenia, że była to najnowocześniejsza konstrukcja pojazdu tamtej epoki. Samochód posiadał większość cech współczesnego auta turystycznego, takich jak: zwarta, 4-kołowa konstrukcja wielkości i wagi „małego Fiata”, lekki silnik napędowy z wałem korbowym pozbawionym wielkiego koła zamachowego, który napędzając w sposób ciągły tylną oś umożliwiał sterowanie pojazdu przez jedną osobę, co pozwalało jednocześnie na dowolne przyspieszanie bądź opóźnianie ruchu. Miał też wygodny system kierowania przednią osią z pozycji kierowcy, co dawało swobodę skręcania na drodze, a ponadto był wyposażony w resorowane, wygodne, 3-miejscowe nadwozie pasażerskie, bagażnik w tylnej części oraz rurę wydechową, ukrytą w nadwoziu, która odprowadzała do tyłu spaliny.

I tylko szkoda, że nowoczesny system skrętu przednich kół Lankensperger wymyślił dopiero w następnym roku 1816.

System skrętu kół Lankenspergera 

Porównując ten samochód z dyliżansem Trevithicka czy lokomotywą Stephensona widać, że pod względem koncepcji konstrukcji pojazdu, nasz rodak wyprzedził swoją epokę o dobre 70 lat przenosząc się do czasów samochodu S. Marcusa z 1889 roku.

Samochód Marcusa (1889)

Niestety, historię świata w obecnym kształcie opisano na przełomie wieku XIX i XX, gdy Polakami nikt się nie interesował. Rozproszeni po świecie, stawali się Rosjanami jak Ciołkowski, Sikorsky, Niżyński lub Francuzami jak Skłodowska-Curie czy, jak Bożek – poddanymi cesarza Austro-Węgier, a więc Czechami (?).

Więcej szczęścia miał Carl Benz, który w roku 1886 uzyskał patent na swój trzykołowiec, uznany za pierwszy na świecie samochód. Początkowo nawet on sam nie docenił własnego wynalazku i wyrzucił go na złom, by dopiero po niewczasie w 1903 r. wybudować pierwszą na świecie replikę samochodu.

Pierwsza na świecie replika samochodu

                                                                                                                           Gala parowozów w Jaworzynie Śląskiej

Na zakończenie zachęcam do obejrzenia filmu o budowie repliki samochodu Bożka: https://youtu.be/nfvCEosQ50U