Der erste Verbrennungsmotor überhaupt war wohl die “Pulvermaschine” von Christian Huygens. Schießpulver als Antrieb erschien den Menschen vermutlich zum Glück aber zu gefährlich. Der Deutsche Johann Joachim Becher stellte 1680 in London Versuche zur Destillation von Steinkohle an. Das entzündete Gas bezeichnete er als “philosophisches Licht”. Lord Dundonald benutzte schon im Jahr 1786  aus Koksöfen entweichendes Gas, um sein Landhaus zu beleuchten. Das Leuchtgas war somit erfunden. Philippe Lebon d´Humbersin entwickelte einen ähnlichen Destillator und nannte ihn “Thermolampe”. Für die Technologie erhielt er 1799 das französische Patent Nr. 356. In einem Zusatz vom 2. August 1801 schlägt er den Bau eines doppelt wirkenden Gasmotors vor, kann ihn aber nicht verwirklichen. Die Skizze rechts unten wurde erst nach seinem Tod gezeichnet. In den Unterlagen zum Patent findet sich solche Zeichnungen nicht. Die Beschreibung enthält aber erstmals die wesentlichen Punkte eines Zweitaktmotors. John Barber entwickelte 1791, definierte im englischen Patent Nr. 1833, einen ähnlichen Retorten-Vergaser und schlägt einen “Exploder” vor, der erstmals das Prinzip einer Gasturbine beschreibt. Robert Street lässt sich durch das englische Patent Nr. 1983 einen ersten durch Destillate betriebenen atmosphärischen Flugkolben-Gasmotor schützen. Er beschreibt damit schon 1794 das Prinzip, nach dem die Motoren von de Rivas (1807), Eugenio Barsanti und Felice Matteucci (1853), sowie Otto & Langen (1863) später funktionierten. 

Skizze des Gaserzeugers von  Lebon d´Humbersin

Prinzip des Gasmotors von Lebon d Humbersin

Der wahrscheinlich erste Gasmotor, der auch gebaut wurde, war der mit einem Wasserstoff-Luft-Gemisch betriebene und bereits mit einer elektrischen Zündung ausgestattete Motor von Isaac de Rivas aus dem Jahr 1807. William Cecil entwarf 1820 einen weiteren atmosphärischen Gasmotor, mit einem senkrechten Haupt-(Arbeits-) zylinder und zwei horizontalen Zylindern, die mit dem Arbeitszylinder mit einer Art Walzendrehschieber verbunden waren. Dieser Motor besaß bereits eine Kurbelwelle. Seine Kraft resultierte aus dem unvollkommenen Vakuum, das nach der Verbrennung des Wasserstoff-Luft-Gemisches im Arbeitszylinder in Bezug zur Atmosphäre entstand. Auf der site der University of Cambridge findet sich diese interessante Animation. Die Kurbelwelle erreichte bereits ca. 60 Umdrehungen in der Minute.

Nachdem Samuel Brown im Jahr 1823 einen Motor gebaut hatte, der Luft mit einer Gasflamme erhitzte und mit eingespritztem Wasser abkühlte, wodurch das durch die Kontraktion des Gases Vakuum entstand, bzw. der Druck der Atmosphäre Arbeit verrichtete, schuf er 1824 einen der ersten richtigen Verbrennungsmotoren. Der wassergekühlte Einzylinder mit 8,8 Litern Hubraum wurde mit Wasserstoff betrieben und leistete 4 PS. Am 27. Mai 1826 bewegte dieser Motor, der eine höhere Leistung hatte als die ersten Motoren von Lenoir, Otto, Benz oder Markus, einen Wagen den Shooter´s Hill hinauf. Kaum jemand weis das.

Funktions-Zeichnung des Gasmotors von W. Cecil 1820

Porträt von Samuel Brown

Atmosphärischer Gasmotor von Brown

Kaum bekannt, aber durchaus ein Meilenstein in der Geschichte der Entwicklung des Gasmotors war die doppelt-wirksame Zweitaktmaschine von Alfred Drake, für die 1855 sowohl in Amerika als auch in England ein Patent erteilt wurde. Sie wurde schon – allerdings einfach wirkend – im Jahr 1844 mit einer mutmaßlichen Leistung von 20 PS in Philadelphia der Öffentlichkeit vorgeführt. Sie ist wahrscheinlich der erste Verbrennungsmotor mit Glührohrzündung. J.J.E. Lenoir wurde wahrscheinlich von dieser Maschine zur Entwicklung seiner Eigenen angeregt.

Jean-Joseph Étienne Lenoir

arbeitete als Kellner in einer kleinen Herberge in Paris. Im Keller dieses Lokals, in dem er auch wohnte, bastelte er an verschiedenen Erfindungen. Einige, wie die Herstellung weißer Emaille für Zifferblätter und neue Verfahren der Elektrolyse, wurden bald in der Praxis verwendet und besserten sein Einkommen auf. Bald war er finanziell unabhängig, besuchte Vorlesungen an der Ecolé Centrale und verschlang wissenschaftliche und technische Publikationen. In der mechanischen Werkstatt seines Freundes Hyppolite Auguste Marinoni baute er im Jahr 1858 seinen ersten stationären Gasmotor. Der Motor mit Kurbelwelle arbeitete nach einem speziellen Zweitaktverfahren ohne Verdichtung, aber schon mit elektrischer Zündung. Mit dem in Paris bereits in einem Gasleitungsnetz zur Verfügung stehenden Leuchtgas konnten nun Maschinen angetrieben, oder Strom erzeugt werden.

Gasmotor von Lenoir im Technischen Museum Wien

Zylinder mit 2 Brennräumen und 2 Zündkerzen

Das “Hippomobil” von 1864 – das 3. Auto ohne Dampf ?
Die Lenoir-Motoren gab es bald in verschiedenen Größen mit Leistungen von 0,5 bis 6 PS, ein oder zwei Zylindern. Sie wurden in wenigen (5) Jahren zu Hunderten verkauft. Lenoir baute sie auch in Boote und sein Hippomobil ein. Dazu wurde der Betrieb des Einzylinders von Gas auf ein Kraftstoff-Luft-Gemisch auf Terpentin-Basis umgebaut. Das Patent und die Fahrt mit dem pferdelosem Wagen im Jahr 1864 sind durch Zeitungsberichte historisch belegt. Der deutsche Ingenieur Paul Haenlein baute einen Lenoir-Motor auch in ein Luftschiff ein, das 1865 in Brünn erfolgreich getestet wurde und den Kraftstoff Stadtgas auch zum Auftrieb nutzte.   mehr zu Lenoir

mehr: weitere frühe Gasmotoren

Der Flugkolbenmotor – Zahnstange statt Pleuel
Am 12. 6. 1854 wurde in London ein Patent für einen anderen Gasmotor mit Zahnstange ausgestellt, den die Italiener Eugenio Barsanti und Felice Matteucci entwickelt hatten. Schon 1856 wurden diese “Flugkolbenmotoren” auch als Zweizylinder mit ihrem den Lenoir-Motoren im Wirkungsgrad überlegenen Verfahren hergestellt. Ein Exemplar trieb Maschinen in der Werkstatt im Bahnhof von Florenz an. Es ist erhalten geblieben. Erste Exemplare hatten 4 oder 5 PS. Es gab aber auch Maschinen mit 20 PS, also einer deutlich höheren Leistung als die Motoren von Otto und Langen (Deutz AG) einige Jahre später. Barsanti starb 1864 plötzlich an Typhus. Der Patentantrag ging leider irgendwie verloren, und so behauptete Matteucci gegenüber Otto erfolglos, dass er und Barsanti die ursprünglichen Erfinder seien. Nach über 150 Jahren bezeugen aber die erhaltenen Motoren, welche eher gebaut worden sind.

Flugkolbenmotor von Barsanti & Matteucci	Zweizylinder-Motor von Barsanti & Matteucci von 1854, Nachbau im Museum der Wissenschaft und Technologie, Mailand

Anlässlich der Weltausstellung in Paris im Jahr 1867 präsentierten nun Nicolaus Otto und Eugen Langen ebenfalls einen Flugkolbenmotor. Dieser, auch als Atmosphärischer Motor bezeichnete Maschine, arbeitet ähnlich wie der Motor von Lenoir mit Gas, nach einer speziellen Art Zweitaktverfahren ohne Verdichtung. Er hatte, wie der italienische Motor, aber keine Kurbelwelle. Die Bewegung des Kolbens wurde über eine Zahnstange auf eine Welle mit Freilauf in einer Richtung übertragen. Bis 1876 wurden fast 5000 derartige Motoren hauptsächlich bei der Deutz AG in Köln gebaut. Durch Deutz erfuhr der Verbrennungsmotor erstmals größere Verbreitung in den vielen Fällen, wo der Betrieb einer Dampfmaschine nicht rentabel war.

Stationärer Gasmotor im Sächsischen Industriemuseum Chemnitz

Zahnstange und Freilauf statt Pleuel und Kurbelwelle am  Atmosphärischen Motor

atmosphärischer Gasmotor im Technischen Museum Wien

Die Weiterentwicklung früher Verbrennungsmotoren

Zeittafel wichtiger Erfindungen

Quellen:  Neuerungen an Gasmaschinen, Polytechnisches Journal 247, 1883, J. G. Cotta, Stuttgart, Seite 145 – 153
               Neue Erdölkraftmaschinen. Polytechnisches Journal 303, 1897, Verlag J. G. Cotta, Stuttgart, Seite 246 – 251
               Dr. Peter Kirchberg, Oldtimer Autos von einst, Urania Verlag, Leipzig Jena Berlin, 1974
               Wolfgang Roediger, Hundert Jahre Automobil, Urania Verlag, Leipzig Jena Berlin, 2. Auflage 1988,                                                               Site der University of Cambridge: http://www3.eng.cam.ac.uk/DesignOffice/projects/cecil/engine.html                                                   https://de.wikipedia.org/wiki/Eugenio_Barsanti                                                                                                                                       F. Sass, Die Geschichte des deutschen Verbrennungsmotorenbaus, Springer-Verlag Berlin-Heidelberg 1962