Százötven éve, 1859-ben született a magyar mérnökzseni, Bánki Donát, akinek nevéhez a porlasztótól a karburátorig rengeteg fontos találmány fíződik.A századvég gondtalan és mámoros hangulatában 1893. február 9-én a párizsi Moulin Rouge közönsége tombolva ünnepelte Monát, a szép festőmodellt, aki merész elhatározással a világ első sztriptízbemutatóját tartotta meg ezen az estén. A milánói Scala színpadán ugyanekkor csendültek föl először egy lírai komédia, a Falstaff dallamai, és az operalátogatók lelkes tapsa közepette szerény mosollyal hajolt meg az agg zeneköltő, Giuseppe Verdi. A budapesti Míegyetemről pedig egy harmincnégy éves „öregdiák” sietett haza boldogan ezen a napon, mert sikeresen tette le utolsó szigorlatát, és ezzel végre okleveles gépészmérnök lett.
A XIX. század második felének sztárjai még mindig a gőzgépek voltak, s csak kevesen figyeltek föl arra a német szabadalmi védettségre, amelyet Nikolaus Otto mérnök 1877. augusztus 4-én kapott négyütemí gázmotorjára. Pedig ez a fekvőhengeres behemót masina a belső égésí motorok zakatoló új világának hírnöke volt. De alig két év múlva, 1879-ben már a budapesti Míegyetem gépmíhelyében is munkába lendült egy hasonló gép, az első magyar gázmotor, amelyet egy huszonhét éves gépésztechnikus, Csonka János szerkesztett jó néhány ötletes részletmegoldással.
A gázgépek értője
Bánki Donát, a nyughatatlan egyetemista valószíníleg ekkor fordult érdeklődve a kor új csodája, a gázmotor felé. Nap mint nap láthatta a tanmíhelyben a dübörgő gépet, így könnyen megértette lényegét is: a motorhengerben világítógáz és levegő keveréke robban fel minden harmadik dugattyúlöket-ütemben, és ez az energia tartja állandó forgásban a motor tengelyének lendkerekét. De mekkora a gáz-levegő keverék ideális aránya? Mennyivel lenne nagyobb a motor teljesítménye, ha hosszabb dugattyúlökettel több gázkeveréket szívna be? Ezek már jellegzetesen mérnöki kérdések voltak, amelyekre akkoriban senki sem kereste a választ a Míegyetemen. Mit tett tehát Bánki Donát? Egy negyedéves hallgató minden tudását összeszedve a gyakorlati tapasztalatok adatait átfogó elméleti szintre emelete „ A gázgépeknél használandó legcélszeríbb méretek és keverékek meghatározása” címí tanulmányában, s ezzel 1880-ban elnyerte a Míegyetem 100 forintos pályadíját.
Ösztönös tehetségével, szorgalmával és munkabírásával Bánki a lehető legjobbkor érkezett a mérnökvilágba. 1881-ben született meg Magyarországon az első iparfejlesztési törvény, amely a malomipar, a szesz- és cukorgyártás színvonalának további emelése mellett kedvező feltételeket teremtett a textilipar, valamint a vas- és gépgyártás kibontakozásához is. Hazánkban a „fin de sičcle” tehát a nemzeti ipar megteremtésének korszaka volt, amelyben túlnyomórészt külföldi, főként német, osztrák, svájci és más európai mérnökök mellett mind nagyobb szerep várt a hazai szakemberekre. Jellemző például az akkori magyar ipar helyzetére, hogy 1882-ben 2488 gőzgép mellett csupán 70 gázmotor míködött országszerte 244 lóerő (kb. 180 kW) összteljesítménnyel. Volt mit tenni tehát az erőgépek területén is! Ezt Csonka János látta a legvilágosabban, ezért tervezte meg ugyanebben az évben az első magyar, kettős üzemí motort, amelyen csak két csapot kellett elfordítani ahhoz, hogy tetszés szerint világítógázzal vagy nagyobb kalóriaértékí folyékony üzemanyaggal, az akkori petróleummal míködjék.
Egy világhírí gyár világhírívé lett mérnöke
Bánki Donát viszont ebben az évben úgy került a nemzetközi hírí Ganz és Társa Vasöntő- és Gépgyár Rt.-hez, mint ahogy egy úszót bedobnak a mélyvízbe. Bármelyik mai kezdő mérnök boldog lenne, ha a feladatoknak ilyen széles skáláján tehetné próbára tudását. Bánki egyebek között például olyan dinamómétert szerkesztett, amelynek megoldása egyúttal első találmánya volt. Akkoriban szíjhajtással vitték át az energiát a különféle munkagépekre, de nehezen lehetett meghatározni az átvitt teljesítményt a szíj finom csúszása miatt. Bánki ezért olyan mérőmíszert készített, amely a feszes és laza szíjághoz kapcsolódva a húzóerők különbsége alapján azonnal grafikont rajzolt a teljesítményről, és ráadásul a szerkezet több százszor pontosabb értéket adott a korábbi módszerekhez képest.
Bánki számára azonban az úttörő kísérletezés útja akkor nyílt meg, amikor Mechwart András vezérigazgató döntése alapján 1887. augusztus 1-jén a Ganz megvásárolta a tönkrement német Loebersdorfer Maschinenfabrik A. G. gyárat egy halom félig kész gázmotorral együtt. Hogyan lehetne ezekből használható motorokat gyártani? Ez a kérdés nyugtalanította a gyár vezetőségét, annál is inkább, mert 1887-ben lejárt Otto motorjának szabadalmi védettsége, így a Ganzban is hozzá akartak kezdeni egy újfajta robbanómotor gyártásához.
Az alkotótárs: Csonka János
Elméletileg sok mindent tudott már Bánki a gázmotorokról, de kellett egy olyan szakember is, akinek a gyakorlati megoldások terén van jártassága. Ki lehetett volna más ez a gépész, mint Csonka János! A két alkotó elme találkozása rendkívül eredményesnek bizonyult, és 1888-tól tizenhat éven át tartott a Bánki–Csonka-féle együttmíködés. Már az első nekifutásra olyan míhelykalapácsot szerkesztettek és szabadalmaztattak ebben az évben, amelyet 2 lóerős petróleummotor hozott mozgásba; 1889-től pedig szinte sorozatban születtek szabadalmaik.
Noha számtalan részletproblémát megoldottak már, állandóan elégedetlenek voltak. A legújabb típus, amelyen 1891-ben dolgoztak, még mindig eléggé szeszélyesen viselkedett, s a két feltaláló azt is tudta, miért. Sehogyan sem sikerült elérniük, hogy a levegővel kevert petróleumgőz minden szívóütemben azonos mennyiségben jusson az égéstérbe. Így időnként hatalmas robbanások, máskor elhaló puffanások hangja szakította meg a motor egyenletes míködését. Baj volt az elgázosítóval! Ez a megbízhatatlan szerkezet ugyanis – amelynél jobbat abban az időben Daimler és Benz sem tudott kitalálni, pedig sokat kísérleteztek – melegítéssel párologtatta el a petróleumot, azután ehhez a gőzhöz annyi levegőt adagolt, hogy a keverési arány nagyjából megfeleljen egy robbanótöltetnek a motor munkahengerében.
Kölniszagú benzin
Bánki és Csonka egy derís tavaszi napon gondterhelten sétált a Múzeumkerten át, amikor a véletlen sietett a segítségükre. Egy virágáruslány éppen vizet permetezett friss virágaira egy apró kölniszóróval. Bánki szinte földbe gyökerezve meredt az egyszerí kis szerkezetre, s aztán boldogan felkiáltott: „Itt a megoldás!” A kedves történet akkor is jellemző, ha csak később született. A hétköznapi látványból ugyanis egyedül Bánki jöhetett rá arra, hogy az üzemanyag-levegő keverék előállításának legegyszeríbb módját a porlasztás kínálja.
A világ első használható porlasztója 1892-ben készült el, és míködési alapelve a gépkocsikban azóta sem változott. A benzinmotor által beszívott levegő egy parányi függőleges cső végén nemcsak felszippantja, hanem azonnal szét is porlasztja parányi cseppekre az üzemanyagot. A robbanókeverék pontos előállításához tehát csak a légsugár sebességét és a benzinadagoló tíszelepét kell szabályozni, hogy a motor egyenletesen járjon.
1892-ben Bánki arra a döntő következtetésre jutott, hogy az Otto-motor teljesítménye nem akkor növekszik, ha a robbanó gázkeverék a lehető legnagyobb térfogatra tágul, és így egyre tovább nyomja a dugattyút. Éppen fordított a követelmény: a sírítési arányt kell növelni, tehát a dugattyúnak a henger vége felé közeledve a lehető legkisebb térfogatra kell összenyomnia robbanás előtt a gázkeveréket. A Magyar Mérnök- és Építész Egylet bírálóbizottsága a dolgozattal annyira elégedett volt, hogy formai tökéletességét sem hagyta említés nélkül, ezt írván: „Végre még a tárgyalás folytonos menetét, jó magyarságát, a tárgyalás egyes mozzanatainak szép csoportosítását kell dicsérőleg kiemelnünk.”
1893 a találmányok éve
Ilyen előzmények után köszöntött be Bánki Donát életében az a bizonyos 1893-as esztendő. Micsoda kavalkádja volt ez az eseményeknek! Otto Lilienthal Németországban a rhinowi dombokon elszántan emelkedett egyre magasabbra a madarak röptét utánzó könnyed sárkányrepülőjével. New Yorkban egy amerikai mérnök mozdonya elérte a 180 km/ó sebességet, az Atlanti-óceánon pedig megjelentek a Cunard-társaság kb. 31 ezer lóerős (23 megawattos) óceánjárói: a Lucania és a Campania. Bánki Donát ebben a kavargásban, egy nappal utolsó szigorlata után, 1893. február 10-én vetette papírra szabadalmi kérelmét Csonka Jánossal együtt „Újítás petróleum motorokon” címmel. S az 1893. február 11-én benyújtott találmányi leírásban és a mellékelt rajzokban ekkor jelent meg hivatalosan dokumentálható módon is a karburátor pontos míszaki leírása.
De ez az év egyúttal a belső égésí motor körüli harcok kezdetét is jelezte. Az augsburgi MAN-cégnél 1893. augusztus 10-én kezdett zakatolni a világ első dízelmotorja Rudolf Diesel német mérnök tervei alapján. Egy héttel később pedig, augusztus 17-én Wilhelm Maybach, a benzinmotorral kísérletező Daimler legközelebbi munkatársa ekkor nyújtotta be francia szabadalmi kérelmét – ugyancsak porlasztóra. A Bánki–Csonka-porlasztó elsőbbsége azonban ekkor már vitathatatlan volt.
A feltalálópáros motorjai elsősorban megbízhatóságukkal és aránylag kis üzemanyag-fogyasztásukkal vívtak ki egyre előkelőbb helyet az európai gyárakban, de már a vetélytárs is gyíjtötte az erőt. A dízelmotor ugyanis tiszta levegőt szív be, ezt síríti össze, amitől a levegő annyira felhevül, hogy nincs szükség porlasztóra: elegendő, ha közönséges nyersolajat fecskendeznek a hengertérbe, és a munkavégző robbanás azonnal bekövetkezik. Hosszú távon azonban nem is az egyszerí alapelv, hanem inkább az olcsó üzemmód tette vonzóvá Rudolf Diesel találmányát.
A világkiállítás
Az 1900. évi Párizsi Világkiállítás szép sikert hozott Bánkinak: benzinmotorját a bírálóbizottság kitüntetésben részesítette, ami azt mutatja, hogy ez a konstrukció a világszínvonalat képviselte, persze nem gépkocsikban, hanem a gépmíhelyekben. De Bánki Donát érdeklődése már új irányba fordult; egyre behatóbban tanulmányozta az alig másfél évtizedes múltra visszatekintő új csodát, a gázturbinát.
Úgy érezte, hogy az elmélet itt is mögötte jár a gyakorlatnak, ezért szokásos alaposságával és mind gazdagabb mérnöki tudásával sorra vizsgálta a gőzturbinák ideális míködési feltételeit. Végül 1905-ben írt tanulmánya a „Gőzturbinák szerkesztési alapelveiről” olyan sikeresnek bizonyult, hogy amikor a gőzturbina egyik atyja, Charles A. Parsons, valamint G. G. Stoney egy gőzturbinákról szóló közös előadásra készült, az angolok Bánki Donátot kérték fel a szakmai bírálatra.
Amit egy mérnök elérhet
Élete alkonyán Bánki Donát elmondhatta, hogy mindent elért, amit csak egy mérnök kívánhat magának. Az öklömnyi nagyságú karburátortól kezdve a hatalmas méretí vízerőmí tervéig a technika számos területén jelentőset alkotott. Munkásságát a Magyar Tudományos Akadémia is elismerte azzal, hogy tagjai sorába választotta.
Bánki Donátnak csak az utolsó kívánsága nem teljesült. Szeretett volna ellátogatni gyermekkori eszméléseinek és szemlélődéseinek színhelyére, Lovászpatonára, mert az öreg malom vízi kerekét éppen saját tervezésí vízturbinájával váltották fel. De már súlyos beteg volt, végül 1922. augusztus 1-jén szíve utolsót dobbant. S hogy milyen nagyszerí míszaki alkotó távozott el örökre, ezt a Ganz-gyár vezetői által még 1898-ban megfogalmazott jellemzés egyik részlete érzékelteti a legjobban: „Nem hagyhatjuk említetlen azt a dicséretre méltó körülményt, hogy ha valamely feladatot kellett megoldani, mindig arra törekedett, hogy túlmenve az egyszerí kötelességteljesítésen, magát az ügyet előmozdítsa, innen van azután, hogy bármely ágában míködött is a gépszerkesztésnek, míködése mindenütt haladást jelent”.
