페이턴트 모터바겐

페이펀트 모터바겐

2007년 프랑크푸르트에 있는 1885 벤츠 모터바겐의 실제 복제품

페이펀트 모터바겐 Nr. 2

페이펀트 모터바겐 Nr. 1888년 3월 3일 베르타가 자동차로 최초의 장거리 여행을 위해 사용

카를 벤츠(Karl Friedrich Benz)

베르타 벤츠(Bertha Benz)

페이턴트 모터바겐(Patent Motorwagen)은 1885년 벤츠의 창립자인 카를 벤츠(Karl Benz)가 세계 최초로 발명한 가솔린 자동차이다. '페이턴트 모터바겐'이란 이름은 독일어로 '특허 받은 자동차'라는 뜻인데 이름에서도 알 수 있듯이 1886년 1월 29일에 베를린에서 특허번호 37435번으로 등록이 되었다. 페이턴트 모터바겐은 내연기관으로 동력을 얻고 전기점화장치까지 장착한 최초의 자동차라는 점에서 현대적 자동차의 근원이라고 할 수 있다.

개요

1885년 카를 벤츠가 제작한 벤츠 페이펀트 모터바겐(Benz Patent-Motorcar)은 세계 최초의 생산 자동차로 널리 알려져 있다. 사람을 태우기 위한 자가용 차량으로 1885년 당시 이 차의 가격은 600 마르크(약 150달러)였다. 벤츠의 아내인 베르타(Bertha)가 개발 과정에 자금을 조달했다. 벤츠는 1886년 7월 3일 만하임의 링스트라세(Ringstrasse)에서 발명품을 대중에게 공개했다. 1886년에서 1893년사이에 약 25대의 페이펀트 모터바겐이 제조되었다.

이 차는 현재 메르세데스-벤츠 클래식(Mercedes-Benz Classic)에서 관리하고 있다.

배경

사실 가솔린 엔진의 기반은 카를 벤츠가 아닌 니콜라우스 오토가 처음으로 4행정을 이용한 가솔린 엔진을 만들어 냈다. 독일의 기술자였던 니콜라우스 오토는 벤츠의 기반을 다진 다임러, 마이바흐와 함께 가솔린 엔진을 개발해냈으며 1877년 4행정 기관에 대한 특허를 획득했다. 처음에는 가스를 이용하여 4행정을 구현시켰지만 나중에 전기 점화 방식을 도입하면서 가솔린을 사용하게 되었다고 한다.

카를 벤츠는 니콜라우스 오토가 제작한 가솔린 엔진을 마차에 장착하겠다는 아이디어를 떠올려 자동차를 만들게 되었다.

사양

• 벤츠의 3륜차
• 1886년 제작된 자동차
• 1886년 독일 특허 37435호 등록
• 내연기관으로 주행하도록 설계된 최초의 자동차로 평가받음
• 최초의 가솔린 엔진 자동차
• 베르타 벤츠가 개발자금 조달, 장거리 시운전
• 배기량: 954cc
• 출력: 1hp
• 최고속도: 16km/h

벤츠는 1873년 가솔린 2행정 피스톤 엔진을 성공적으로 개발한 후, 정지 엔진 및 관련 부품의 디자이너이자 제조자로서 경력을 유지하면서 모터 구동 차량을 개발하는 데 주력했다.

벤츠 페이펀트-모터바겐(Benz Patent-Motorwagen)은 후륜 엔진을 장착한 3륜 자동차이다. 그 자동차에는 많은 새로운 발명품들이 들어 있었다. 그것은 목공예 패널이 있는 강철 튜브로 만들어졌다. 강철로 된 바퀴와 고체 고무 타이어는 벤츠만의 디자인이었다. 스티어링은 톱니형 랙을 통해 마모되지 않은 프론트 휠을 회전시킨다. 뒤쪽에는 완전한 타원형 스프링이 사용되었고 양쪽에는 빔 액슬 및 체인 구동 장치가 사용되었다. 단순한 벨트 시스템은 오픈 디스크와 구동 디스크 사이에서 토크를 변화시키는 단일 속도 변속기의 역할을 했다.

최초의 모터바겐은 벤츠 954cc (58.2큐인) 싱글 실린더 4행정 엔진과 떨림 코일 점화장치를 사용하였다. 이 신형 엔진은 페이펀트 모터바겐에서 250rpm으로 500와트(2µ3mph)를 생산했지만, 만하임대학교(University of Mannheim)의 테스트 결과 400rpm에서 670W(0.9hp)를 사용할 수 있는 것으로 나타났다. 당시 이 엔진은 무게가 약 100kg(220lb)에 달하는 초경량 엔진이었다. 개방된 크랭크케이스와 드립오일링 시스템은 현대 정비사에게는 낯설지만, 배기 가스용 푸시로드 작동 포핏 밸브를 사용하는 것은 매우 익숙한 일이다. 대형 수평 플라이휠이 싱글 실린더 엔진의 출력을 안정화했다. 기화기는 전원 및 엔진 속도를 조절하기 위해 슬리브 밸브에 의해 제어된다. 모터바겐의 첫 번째 모델은 기화기로 제작되지 않았다.

이후 벤츠는 더 많은 모델의 모터바겐을 만들었다. 모델 번호 2는 1.1kW(1.5hp) 엔진을 장착했고, 모델 번호 3은 1.5kW (2hp) 엔진을 장착하여 차량이 약 16km/h (10mph)의 최고 속도를 낼 수 있게 했다. 섀시는 1887년 뒷바퀴에 나무로 만든 스포크 휠, 연료 탱크, 수동 가죽 구두모양의 브레이크가 도입되면서 개량되었다.

성능

페이펀트 모터바겐에는 커다란 한개의 실린더가 있는 954cc의 배기량을 가진 엔진을 장착하고 있다. 4행정은 물론 크랭크 샤프트, 냉각장치 등이 지금 현대의 자동차와 비슷한 모습을 보여주고 있다. 최대출력은 1마력도 채 안되는 0.75마력의 성능을 지니고 있으며 최고시속 16Km/h까지 질주할 수 있었다. 하지만 당시 스스로 움직이는 마차를 사람들이 괴물처럼 여기며 무서워하여 당시 경찰이 시속 6Km/h로만 달리도록 제한한 적도 있다고 한다.

우선 시동을 걸기 위해서 가솔린과 전기를 공급시켜준 뒤에 플라이휠(빨간색 원 부분)을 잡고 돌리면 피스톤이 움직이면서 시동이 걸리게 된다. 시동이 걸린 상태에서 노란색 원으로 표시된 레버를 앞으로 밀면 차량이 앞으로 나가고 다시 뒤로 당기면 가죽으로 된 드라이브 벨트를 이용해 피스톤의 왕복운동을 늦추며 엔진 브레이크를 이용해 차량을 멈추게 한다. 조향은 빨간색 원으로 표시된 작은 손잡이를 통해서 조향을 할 수 있다.

페이펀트 모터바겐의 엔진구조(빨간색 원- 가솔린탱크, 초록색 타원-플라이 휠, 노란색 타원- 냉각수 탱크, 하늘색 타원-드라이브 벨트, 빨간색 화살- 배터리 보관함, 하얀색 화살표-실린더)   플라이 휠(빨간색 원 부분)   페이펀트 모터바겐 운전석(노란색 원- 레버, 빨간색 원-조향)

최초의 여성 운전자

베르타 벤츠

벤츠 1호차는 파이프로 만든 2인승 250kg의 차체에 0.8마력의 엔진을 얹어 시속 16Km까지 달릴 수 있었는데 비록 속도는 뛰는것 보다 조금 빠른 정도였지만 당시 소나 말이 끌던 마차 시대에 스스로 움직이는 벤츠의 차는 가히 혁명에 가까웠다. 하지만 완벽주의자였던 벤츠는 특허를 받고 난 후에도 이 차를 대중 앞에 선보이는 것을 부담스러워 했다. 게다가 당시 만하임의 지방신문에는 '벤츠의 차는 엉성하고 볼품이 없다'라는 기사가 실렸다. 이에 화가 난 벤츠의 아내는 1886년 7월 3일, 두 아들과 함께 만하임에서 프로츠 하임의 친척집까지 페이펀트 모터바겐을 타고 140여 km를 직접 운전해 남편의 실력을 입증했다. 따라서 페이펀트 모터바겐의 공식적인 시운전은 벤츠가 아닌 그의 아내 베르타가 했고 동승자는 두 아들로 기록되어 있다.

참고자료

• "Benz Patent-Motorwagen", Wikipedia
• 유카, 〈세계 최초의 가솔린 자동차 '페이턴트 모터바겐'〉, 《네이버 블로그》, 2019-03-15
• REV, 〈특허받은 최초의 자동차, 페이턴트 모터바겐〉, 《네이버 포스트》, 2018-07-05

같이 보기

• 카를 벤츠
• 베르타 벤츠
• 라이트바겐
• 니콜라우스 오토

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